Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Automatyczne podświetlane schody

grzegorz-00 30 Sie 2011 16:41 44335 59
  • Automatyczne podświetlane schody

    Witam
    Pragnę przedstawić mój projekt automatycznego oświetlenia schodów.


    Historia:
    Kiedyś przeglądając elektrodę natknąłem się na ciekawy, zagraniczny projekt automatycznego podświetlania schodów(LINK). Projekt bardzo mi sie spodobał i postanowiłem zrobić u siebie coś podobnego.

    Prace rozpoczęły się początkiem maja tego roku. Już pierwszego dnia miałem działającą makietę na płytce stykowej. Potem przyszedł czas na PCB. Nie bardzo umiem się posługiwać autoruterem wbudowanym w Eagle, więc całość została zaprojektowana ręczne, aczkolwiek PCB na kolana nie powala.
    Automatyczne podświetlane schody

    Potem było chwilę przerwy, końcówka roku szkolnego = dużo nauki... Końcem lipca zmotoryzowałem się do dalszej pracy. Długo szukałem obudowy na diody led. Na początku myślałem nad rurą aluminiową, przerobieniem tanich lampek solarnych itp. itd. Po podliczeniu kosztów każdego rozwiązania wybór padł na... bambusy. Są tanie, ogólnie dostępne, mają w środku otwór, którym można puścić przewody zasilające. Jako, że całość miała oświetlać schodki na zewnątrz, bambusy trzeba było zabezpieczyć przed gniciem. Wybór padł na lakier do drewna w kolorze brązowym.
    Automatyczne podświetlane schody

    Potem przyszedł czas na wykopaliska w ogrodzie. Miałem dylemat czy sam sterownik umieścić pod ziemią, czy może w garażu. Ostatecznie sterownik jest zlokalizowany na zewnątrz, przykryty cienką warstwą ziemi.
    Automatyczne podświetlane schody
    (sterownik w puszcze)
    Automatyczne podświetlane schody
    (płytka sterownika)
    Automatyczne podświetlane schody
    ("plac boju")

    Jako czujników pierwotnie miałem użyć bariery optoelektronicznej (jakiś kit AVT) jednak sprawiały dużo problemów i działały niestabilnie. Dużo lepszym rozwiązaniem okazały się zwykłe czujniki ruchu dostępne w sklepie za 20-30zł. Zazwyczaj elektronika tych czujników pracuje na napięciu ok 8-10V, więc wystarczyło wyrzucić płytkę, która zamieniała 220V na 8v i wpiąć się przewodami bezpośrednio z mojego sterownika, który podaje 10V.

    Automatyczne podświetlane schody
    (Czujnik na górze schodów...)

    Automatyczne podświetlane schody
    (... i na dole)


    Opis:

    Całością steruje ATMEGA8. Wiem, że nie jest to dobry mikrokontroler do tych celów, ale akurat miałem go pod ręką, a potem już nie chciałem zmieniać płytki PCB. Jako, że atmega8 ma tylko 3PWM, musiałem wykorzystać multipleksowanie(?). I tak poszczególny kanał pwm zasila 8 ledów (23 schodki/ledy) Działa to nawet dobrze, ale przy zapalaniu schodków 3 kolejne, które powinny jeszcze być całkiem zgaszone, lekko świecą. Diody są w większości umieszczone w bambusach, kilka diod na zakręcie jest w murku betonowym. Z tego, co pamiętam, mają jasność 20 000mcd i kąt 60°. Czujniki, to zwykłe detektory ruchu, które walały sie gdzieś po domu, spisują się doskonale i od razu są w obudowie wodoszczelnej(deszczoszczelnej).

    PCB sterownika wykonałem metodą termotransweru, daleko jej do ideału, ale jak to mówią, ważne, że działa :D. Już prawie na samym końcu zorientowałem sie, że przydał by sie jakiś kwarc, więc jest przylutowany do płytki na hardcora. Może kiedyś powstanie PCB v2. Całość jest zasilana ze zwykłego zasilacza wtyczkowego 12V 500mA.

    Pod spodem schemat i jeszcze raz PCB.
    Automatyczne podświetlane schody Automatyczne podświetlane schody

    Program został napisany w C. Na razie działa tak, że zaświeca sie i gaśnie tylko jeden schodek naraz. W przyszłości planuję ulepszyć algorytm, żeby działał tak, że jak jeden schodek się świeci na 50%, to już zaczyna się włączać drugi. Schodki zapalają się od tej strony, od której ktoś idzie( to raczej oczywiste:D). Gasną zawsze tak samo, od obu końców do środka. Eliminuje to problem w stylu, w jak mikrokontroler ma wykryć syt. gdy np. w połowie schodków zawróciła itp.

    Koszy projektu nie są duże:
    -23x ledy - 23zł
    -atmega8 - 8zł
    -przewód YTDY 2x0,5 - ok 30zł za 150m
    -2x czujniki - ok 40zł(miałem w domu)
    -3x bambusy 3 metrowe - ok 10zł
    -lakier - 30zł
    -drobne części: BD137, 140, rezystory - 10zł

    Całość wychodzi w porywach do 160zł

    Wykonane oświetlenie robi niezłe wrazenie, sam byłem zaskoczony uzyskanym efektem. Poniżej parę zdjęć całości.

    Automatyczne podświetlane schody Automatyczne podświetlane schody Automatyczne podświetlane schody Automatyczne podświetlane schody Automatyczne podświetlane schody
    Automatyczne podświetlane schody

    Wiem, że zdjęcia wykonane w nocy nie powalają, jednak mimo użycia statywu, aparat sobie nie poradził albo fotograf kiepski:D.

    W załączniku kody źródłowe, gotowy wsad, schemat i PCB.

    Pozdrawiam Grzegorz

    EDIT:
    Załączam film, niestety nie miałem dobrego sprzętu do kręcenia.


    EDIT 2 (13 Stycznia 2012):

    Powstała wersja v2 sterownika oświetlenia schodków. Zmiany obejmują:
    -Dodanie na PCB kwarca i złącza do rs232/USB
    -Zaimplementowanie w programie możliwości zmiany podstawowych parametrów przez rs232/USB

    PCB i schemat v2
    Automatyczne podświetlane schody
    Automatyczne podświetlane schody

    W załączniku PCB i schemat w Eagle oraz źródełka i hex.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway
  • #2
    joy_pl
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Pytanie zasadnicze , w jaki sposób zabezpieczyłeś całość przed wilgocią i przed bezpośrednim działaniem wody?
  • #3
    stachu_15
    Poziom 11  
    Czemu ma służyć multipleksowanie - minimalizacji zużycia prądu? Jak długo świeci jedna dioda? Czy światło na schodach w widoczny sposób "płynie"? Podaj jakiś filmik z efektem.
    Ogólnie całość wygląda fajnie - łącznie z PCB, którą niepotrzebnie krytykujesz. Tylko czy tych bambusów nie będzie trzeba za rok wymienić?
  • #5
    studzin
    Poziom 17  
    stachu_15 napisał:
    Czemu ma służyć multipleksowanie - minimalizacji zużycia prądu?

    Tak jak autor zamieścił w opisie Atmega posiada tylko 3 wyjścia PWM i aby zwiększyć ich ilość kolega zastosował multipleksowanie.
  • #6
    Artur Giżycko
    Poziom 11  
    Wszystko super się prezentuje ale nasuwa mi się pytanie odnośnie zdjęcia w nocy.
    Czy to tylko mi się tak wydaje że tylko 3/4 schodków jest podświetlone (może mniej) ?
    Czy na górze w bambusowej rurce niema wylotu??
  • #7
    P-o-l
    Poziom 18  
    Skoro jesteśmy przy tematyce podświetlenia, a gdyby tak koło każdej(lub co drugą) diodzie umieścić czujnik zbliżeniowy i w zależności od pozycji użytkownika podświetlać fragment schodów?
  • #8
    byrrt
    Poziom 21  
    Pierwsza lepsza ulewa i układ pływa! Tego typu instalacje wykonuje się kablem ziemnym, a puszki z elektroniką daje się raz że szczelne, a dwa że nad ziemią. Jeżeli ma już być to w ziemi to wg. mnie co najmniej zalewane żywicą.. Woda jest paskudna - wejdzie naprawdę wszędzie..
  • PCBway
  • #9
    krzysztofh
    Poziom 29  
    Prawda, co pisze byrrt.
    Należało zastosować kabel żelowany. Przekrój tu nie jest krytyczny, więc i koszt byłby niewielki, a spokój na lata.
    Podobnie ma się sprawa przepustu na kable w skrzynce - bardzo słaby punkt jeżeli chodzi o wilgoć. Przez te szczelinki wkrótce wejdą nawet małe stworzonka.
    Ale wykonanie ledów z bambusami jest fajne. No i efekt świetlny też niczego sobie, chociaż ja wolałbym zastosować białe ledy.
  • #10
    21mateuszek
    Poziom 12  
    Również jestem ciekawy jak wygląda to w rzeczywistości. Ale z drugiej strony nurtuje mnie jedno. Jak zrobić by przy każdym schodku zapalała się dioda. Oczywiście czujnik przy każdej, ale to zapala diodę przy nim, więc przydałoby się jakieś wyprzedzenie zarówno przed jak i po schodku.
  • #11
    Dławik81
    Poziom 15  
    A ja ci powiem ,że mogłeś zastosować diody led super flux o barwie słonecznej koszt jednej około 3 złotych i, kącie świecenia dosyć szerokim 180 stopni ,są takie w sprzedaży rozjaśniło by schody do takiego stopnia ,ze efekt był by bardziej zadowalający. Co do konstrukcji fajna sprawa ale przewodu mnóstwo metry okablowania, to mi się nie podoba, bo ciężko to pochować nawet w ziemi krety mogą przegryść przewody .A ,jak to wszystko ma przetrwać ciężkie warunki atmosferyczne wilgoć niska i wysoka temperatura. Czujki działają przecież na ruch obiektu podczerwieni wilgoć nie służy elektronice zwłaszcza umieszczonej przy ziemi.Do tego będzie wprowadzało nie chciane załączenie na przykład gdy przeleci jakieś stworzonko ptak lub kot każdy jakieś przecież posiada. a jak nie to coś przyleci.
  • #12
    pilotto89
    Poziom 1  
    zaraz wyślę filmik jak ja to robię (projekt w budowie) podobnie jak w linku pierwotnym :) na atmega 328

    Z jakiej litery rozpoczynamy zdanie?
    3.1.13. (10.9, 15) Zabronione jest publikowanie wpisów naruszających zasady pisowni języka polskiego, niedbałych i niezrozumiałych.
    (dj-MatyAS)
  • #13
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    joy_pl napisał:
    Pytanie zasadnicze , w jaki sposób zabezpieczyłeś całość przed wilgocią i przed bezpośrednim działaniem wody?

    Bambusy są zatkane od góry silikonem. Co do puszki, to na razie nie mam dobrego pomysłu, jak je uszczelnić, najprawdopodobniej wszystko zatopię w silikonie.

    stachu_15 napisał:
    Jak długo świeci jedna dioda?

    Nie mierzyłem, ale wystarczy aby przejść całe schodki.

    stachu_15 napisał:
    Czy światło na schodach w widoczny sposób "płynie"? Podaj jakiś filmik z efektem.

    Światło płynie tak jak na projekcie https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1645584.html

    O film będzie ciężko, bo nie mam wystarczająco dobrej kamery aby było coś widać poda świecącymi kropkami. Jak zdobędę dobrą kamerę to na pewno zamieszczę wideo.

    stachu_15 napisał:
    Tylko czy tych bambusów nie będzie trzeba za rok wymienić?

    Są polakierowane, nie powinny zgnić. A nawet jak coś się z nimi stanie, to wymiana nie stanowi większego problemu.
    bartods napisał:
    Chyba kolega popełnił literówkę, gdzie są diody o mocy świetlnej 20 000 lm ? Chyba 20 000mcd. Tyle lumenów to musiało by być ok.1000 diód jeśli dobrze liczę Smile

    Fakt :D Już poprawiam

    Artur Giżycko napisał:
    Czy to tylko mi się tak wydaje że tylko 3/4 schodków jest podświetlone (może mniej) ?
    Czy na górze w bambusowej rurce niema wylotu??

    Wydaje się tak, ponieważ schodki na końcu skręcają i chowają sie za murkiem.

    Na górze jest wylot zatkany w środku silikonem.

    P-o-l napisał:
    Skoro jesteśmy przy tematyce podświetlenia, a gdyby tak koło każdej(lub co drugą) diodzie umieścić czujnik zbliżeniowy i w zależności od pozycji użytkownika podświetlać fragment schodów?

    Myślałem nad tym, jednak koszta były by bardzo duże.

    P-o-l napisał:
    Pierwsza lepsza ulewa i układ pływa! Tego typu instalacje wykonuje się kablem ziemnym, a puszki z elektroniką daje się raz że szczelne, a dwa że nad ziemią. Jeżeli ma już być to w ziemi to wg. mnie co najmniej zalewane żywicą.. Woda jest paskudna - wejdzie naprawdę wszędzie..

    130m kabla ziemnego kosztowało by 5x razy więcej. Ulewa już była. Puszka jest zaraz przy murku, gdzie powinno byc mniej wody.


    krzysztofh napisał:
    No i efekt świetlny też niczego sobie, chociaż ja wolałbym zastosować białe ledy.

    Dzięki. Ledy są białe zimne, aparat ustawił zły balans bieli.

    Dławik81 napisał:
    A ja ci powiem ,że mogłeś zastosować diody led super flux o barwie słonecznej koszt jednej około 3 złotych i kacie świecenia 180 stopni.

    Waliły by po oczach, i schodki nie były by tak ładnie oświetlone.

    Dławik81 napisał:
    Co do konstrukcji fajna sprawa ale przewodu mnustwo kilometry, to mi się nie podoba.

    Bezprzewodowo tego nie zrobię :D
  • #14
    gavron04
    Poziom 21  
    A myślałeś nad tym by zeszlifować diody, nie wiem jak to się tak dokładnie nazywa, w skrócie, by uzyskać stożek. Nie miałbyś takiego punktowego świecenia, miałbyś szerszy kąt.
  • #15
    farrix
    Poziom 17  
    Gdyby czujniki (zwykłe fotodiody czy optotranzystory kosztujące grosze) umieścić po drugiej stronie to mamy problem kosztów z głowy.

    Co do projektu to świetny, oczywiście klikam łapkę w górę :D
  • #16
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    farrix napisał:
    Gdyby czujniki (zwykłe fotodiody czy optotranzystory kosztujące grosze) umieścić po drugiej stronie to mamy problem kosztów z głowy.


    Była by taka możliwość, jednak liczba kabli zwiększyła by się 3 krotnie.
  • #17
    piotrek7700
    Poziom 16  
    A gdyby użyć dwóch dalmierzy i z pewną dokładnością ocenić położenie X i Y obiektów i te pole schodów podświetlić? Mógłby być bardzo ciekawy efekt.
    Pozdrawiam
  • #18
    michal.fita
    Poziom 14  
    grzegorz-00 napisał:
    farrix napisał:
    Gdyby czujniki (zwykłe fotodiody czy optotranzystory kosztujące grosze) umieścić po drugiej stronie to mamy problem kosztów z głowy.


    Była by taka możliwość, jednak liczba kabli zwiększyła by się 3 krotnie.
    A może by poprostu zaprojektować małe układy komunikujące się po liniach zasilania diOd? Wtedy kabel miałby zawsze DC = 12V, a latające po nim sygnały niosły by informacje co zapalić, a co zgasić - mogłyby też nieść informacje zwrotną od czujników. Zakup 20 sztuk jakichś ATtiny mógłby być niższy niż kabla z większą ilością żył.
  • #19
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    michal.fita napisał:
    A może by poprostu zaprojektować małe układy komunikujące się po liniach zasilania diód? Wtedy kabel miałby zawsze DC = 12V, a latające po nim sygnały niosły by informacje co zapalić, a co zgasić - mogłyby też nieść informacje zwrotną od czujników. Zakup 20 sztuk jakichś ATtiny mógłby być niższy niż kabla z większą ilością żył.


    Do tego jeszcze jakieś stabilizatory, tranzystory i uzbiera się pokaźna sumka.
  • #20
    Dawid_20
    Poziom 17  
    Cytat:
    Bambusy są zatkane od góry silikonem. Co do puszki, to na razie nie mam dobrego pomysłu, jak je uszczelnić, najprawdopodobniej wszystko zatopię w silikonie.

    Proponuję użyć puchy hermetycznej, a kable wpuścić przez dławiki. A gdy po zalaniu silikonem przypomnisz sobie, że po coś musisz jeszcze tam zajrzeć? Kiepski pomysł. Gdybym miał schody przed domem to także bym sobie coś podobnego zmajstrował:D
  • #21
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    Dawid_20 napisał:
    A gdy po zalaniu silikonem przypomnisz sobie, że po coś musisz jeszcze tam zajrzeć? Kiepski pomysł.


    To po prostu rozwiercę silikon.
  • #22
    skaktus
    Poziom 37  
    grzegorz-00 napisał:
    Dawid_20 napisał:
    A gdy po zalaniu silikonem przypomnisz sobie, że po coś musisz jeszcze tam zajrzeć? Kiepski pomysł.


    To po prostu rozwiercę silikon.


    Sylikonu nie trzeba rozwiercać. To miękka masa którą można usunąć ręcznie. Nie zmienia to faktu że nie będzie to łatwe bo sylikon przykleja się wszędzie.

    Dlatego pomysł z trzymaniem elektroniki w ziemi jest niepoprawny. Zastosuj odpowiednią puszkę, hermetyczną, ukrytą w pobliżu, do tego odpowiednie przewody i powinno wytrzymać kilka lat.

    Nie mniej jednak sądzę że projekt jest przerostem formy. Dużo zabawy, dużo instalacji, skomplikowana budowa a tak naprawdę wystarczyła by od biedy listwa led + zasilacz z czujnikiem i to wszystko. Do tego rodzaj wybranej barwy diod odstrasza.
  • #23
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    skaktus napisał:

    Dużo zabawy, dużo instalacji, skomplikowana budowa a tak naprawdę wystarczyła by od biedy listwa led + zasilacz z czujnikiem i to wszystko. Do tego rodzaj wybranej barwy diod odstrasza.


    Sądzę, że przystosowanie takiej listwy led + zasilacza z czujnikiem, było by większym przerostem formy nad treścią. Co do koloru diod, to kwestia gustu. Większość osób, które widziały to na żywo mówi, że wyglądają nastrojowo, więc chyba się podoba.
  • #25
    kaziul
    Poziom 10  
    grzegorz-00 napisał:
    skaktus napisał:

    Dużo zabawy, dużo instalacji, skomplikowana budowa a tak naprawdę wystarczyła by od biedy listwa led + zasilacz z czujnikiem i to wszystko. Do tego rodzaj wybranej barwy diod odstrasza.


    Sądzę, że przystosowanie takiej listwy led + zasilacza z czujnikiem, było by większym przerostem formy nad treścią. Co do koloru diod, to kwestia gustu. Większość osób, które widziały to na żywo mówi, że wyglądają nastrojowo, więc chyba się podoba.


    Sądzę że chodzi o to aby się tobie podobało a inni to... :lol:
    A projekt bardzo fajny.
    Pozdrawiam.
  • #26
    humek
    Poziom 32  
    Projekt/zamysł fajny ale zrobiony-wykonany na pokaz a nie do stałego użytkowania.Woda wszystko zniszczy ,nie wytrzyma to pół roku.Jak dobrze uszczelnisz to jak znam życie woda wcieknie ale już nie wycieknie!.Sterownik powinien być umieszczony nad ziemią w jakimś ładnym słupku np. z czujnikiem ruchu wejścia na schody.Do wyzwalania można też zastosować "fotokomórki "od bram wjazdowych.Jeśli chcesz uzyskać efekt podświetlania stopnia przed tym na którym stoisz /idziesz tak aby światło wędrowało przed Tobą i podświetlało drogę (rozwiązanie bardzo drogie) zastosuj centralkę alarmową jako sterownik (ma dużo wejść i wyjść) i dla każdego stopnia zestaw "fotokomórek"od bram wjazdowych.Naruszenie linii podczerwieni fotokomórki wyzwala (np. na 5 sec) wyjście centralki zapalające ledy na stopniu przed Tobą staniecie na ten stopień zapala ledy na stopniu następnym itd.Pomysł łatwy w realizacji ale super drogi.
  • #27
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    Właśnie przez kilka dni w mojej okolicy padały dość intensywne deszcze. Wszystko na razie działa OK. Mógłbym oczywiście wszystko zamontować w jakiejś super hermetycznej puszce, przewody zrobić jakieś super wodoodporne ale wg. mnie mija się to z celem. Wykonany projekt nie ma służyć dożywotnio. Zrobiłem to raczej, żeby wykorzystać nabyte umiejętności i zrobić coś ładnego. Kto wie, może w przyszłym roku zrobię na miejsce obecnego oświetlenia coś innego. To co zrobiłem traktuję jako coś bardziej tymczasowego.
  • #28
    djiwan_pl
    Poziom 10  
    jakie taktowanie ma procesor?
  • #29
    grzegorz-00
    Poziom 13  
    Około 16MHz Przy 8 jak się szybko ruszało głową to bybło widać mruganie.
  • #30
    djiwan_pl
    Poziom 10  
    a mogę użyć kwarcu wewnętrznego?
    z góry dzięki za odpowiedź :)