Luz LED sob a Cama com Sensor de Movimento: Iluminação Noturna Silenciosa e Inteligente

Componentes e Materiais

Componente	Quantidade
Fonte de alimentação (5V 6A)	1
Fita LED WS2812B	1
Clipes de fio	1
Sensores de movimento (PIR)	3
Interruptor basculante (rocker switch)	1
Plugue AC	1
Fios diversos	1
Arduino Nano R3	1

Ferramentas Necessárias

• Ferro de solda
• Martelo
• Impressora 3D (para caixas dos sensores e caixa de controle)

Aplicativos e Serviços Online

• Arduino IDE

Sobre o Projeto

Já tentou sair da cama silenciosamente à noite e acabou tropeçando em algo, acordando a casa toda? Luzes noturnas com sensor de movimento instaladas discretamente sob a cama fornecem iluminação de baixo nível — brilhante o suficiente para guiar você por aqueles tijolos de LEGO perdidos, mas suave o bastante para não acordar você completamente. Além de detectar movimento, é possível programar as luzes para uma cor de sua escolha por um tempo fixo (ou indefinido). Elas adicionam um brilho legal e ambiente a qualquer quarto. Com alguns componentes básicos, alguns extras e nosso tutorial e vídeo do T3ch Flicks, você pode instalar essas luzes com relativa facilidade em poucas horas.

Passo 1: Meça a Cama

Vire a cama de lado para que a base fique acessível. Encontre um local apropriado para a caixa de controle — escolhemos a área ligeiramente mais alta próxima à cabeceira (veja o diagrama). Meça o perímetro da cama, seu comprimento e largura. Anote as medidas. Determine a localização dos três sensores. Você vai querer um voltado para cada um dos três lados da cama que não estão encostados na parede. Escolhemos locais próximos à borda da cama, mas não visíveis. Meça a distância de cada local do sensor até a caixa de controle.

Passo 2: Corte os Fios e a Fita LED

Corte a fita LED no comprimento do perímetro da cama. Em seguida, corte os fios: você precisará de três para cada sensor e três para a fita LED, cada um levando de volta à caixa de controle — 12 no total. Usando três comprimentos de fio de cores diferentes, corte no tamanho adequado. Usamos amarelo, verde e laranja — a convenção aceita é vermelho para alimentação, preto para terra e outra cor (viva) para sinal. Não importa muito quais cores você usa, desde que saiba qual é qual.

Passo 3: Solde os Cabos nos Sensores de Movimento

Acomodamos nossos sensores de movimento em caixas impressas em 3D (o link do arquivo está abaixo). Não é estritamente necessário, mas deixam os sensores mais organizados e fáceis de fixar na parte inferior da cama. Se estiver usando a caixa impressa, comece passando os três fios de cores diferentes pela tampa. Os sensores têm três pinos: terra (GND), alimentação (VCC) e sinal (S). Segurando o sensor como mostrado no diagrama (pinos na borda inferior do módulo), conecte os três fios coloridos aos seus respectivos pinos e solde-os no lugar. Cubra os fios com tubo termorretrátil. Repita para os fios de cada um dos três sensores. Encaixe a cúpula do sensor no furo da caixa principal — deve clicar no lugar. Feche a caixa, deixando os três fios coloridos saindo pelo furo traseiro.

Passo 4: Conecte a Fita LED

A fita LED tem as mesmas três conexões: alimentação, sinal e terra — exceto que o pino de sinal é uma entrada. Esses LEDs recebem instruções do Arduino, cada um endereçável individualmente. Podemos mudar cor (RGB) e brilho. Solde três fios coloridos na fita LED para conectar ao Arduino depois.

Passo 5: Interruptor de Alimentação

Se estiver usando a caixa de controle impressa em 3D, precisará instalar o interruptor e conectá-lo aos fios. Primeiro, certifique-se de que não há nada na ponta do plugue; se houver, corte. Passe o fio pelo furo na frente da caixa e novamente pelo furo do interruptor logo ao lado. Retire a capa externa do fio AC para que 10 cm dos três fios internos (Fase, Neutro e Terra) fiquem expostos. Corte e remova 8 cm dos fios de fase (vermelho) e neutro (azul) e reserve para depois. Usando os 2 cm restantes da ponta do fio do plugue AC, solde a fase (vermelho) e o neutro (azul) no interruptor nos dois terminais inferiores (conforme diagrama). Em seguida, pegue os pedaços de 8 cm de fase e neutro que cortou antes e solde-os nos dois terminais superiores do interruptor — esses fios vão se conectar à fonte de alimentação dentro da caixa. Puxando os fios, empurre o interruptor em seu furo na caixa.

Passo 6: Conecte a Fonte de Alimentação

Coloque a fonte de alimentação na caixa de modo que os pontos de conexão dos fios fiquem voltados para o interruptor. Conecte os fios de fase (vermelho) e neutro (azul) vindos do interruptor aos pontos de conexão de fase e neutro (marcados L e N respectivamente) na fonte. Os pontos de conexão são parafusos — aperte bem depois de inserir os fios.

Passo 7: Conecte o Arduino

A fonte tem saídas para 5V e terra (veja diagrama). Pegue o Arduino e corte um fio de alimentação (convencionalmente vermelho) com cerca de 8 cm. Conecte o Arduino à fonte parafusando uma ponta no ponto '5V' e soldando a outra no 'VIn' do Arduino. Repita com um fio de terra (preto ou sua cor escolhida), conectando 'GND' na fonte e no Arduino.

Passo 8: Conecte a Fita LED à Fonte e ao Arduino

Passe os fios da fita LED pelo furo vazio restante na caixa. Retire a isolação dos fios de alimentação e terra da fita. Conecte o fio de alimentação (vermelho) ao ponto '5V' da fonte (o Arduino já está conectado lá) e o fio de terra (preto) ao ponto 'GND' da fonte (o Arduino também já está lá). Solde o fio de sinal da fita LED ao pino digital 9 do Arduino.

Passo 9: Conecte os Sensores de Movimento ao Arduino

Passe os fios dos sensores (9 no total) pelo furo onde estão os fios da fita LED. Solde os três fios de alimentação no +5V do Arduino, os fios de terra no GND do Arduino e solde os fios de sinal individuais nos pinos 10, 11 e 12 do Arduino.

Passo 10: Programe o Arduino

Baixe o código abaixo chamado 'motion_sensing_lights.ino'. Usando o software Arduino (baixável aqui), carregue o código no seu módulo Arduino. Se não souber como fazer, confira aqui. O código é simples: verifica continuamente se os sensores emitiram sinal e, se sim, inicia um temporizador, acende a fita LED com um fade-in, mantém acesa por um minuto e depois faz um fade-out.

Passo 11: Instale na Cama

Feche a caixa de controle — apenas a fita LED e o plugue AC devem ficar do lado de fora. Cole a caixa na parte inferior da cama no local escolhido — usamos fita dupla-face forte. Em seguida, fixe os sensores de movimento na parte inferior da cama com fita dupla-face. Os sensores devem olhar para fora ao longo dos três lados da cama que não estão contra a parede. Depois, monte a fita LED ao redor do perímetro da cama. Embora a fita tenha adesivo traseiro, ele não é forte o suficiente para sustentar o peso. Por isso, a prendemos no lugar usando clipes plásticos de fio que martelamos na base da cama. Conecte e ligue a caixa de controle e vire a cama para a posição normal.

Passo 12: Ajuste, Teste e Admire

Teste sua iluminação sob a cama com sensor de movimento. Você pode ajustar a sensibilidade do sensor inserindo uma chave de fenda pelo furo superior da caixa e girando o resistor de sensibilidade.

Passo 13: Indo Além

Usando um módulo ESP8266 (Amazon) em vez do Arduino, é possível controlar a fita LED pelo celular ou com Alexa, integrando à plataforma de automação residencial open-source Home Assistant. Já existe um ótimo tutorial sobre como fazer isso, disponível aqui.

Passo 14: Se Não Quiser se Dar ao Trabalho

Este produto já existe e pode ser comprado na Amazon aqui. Mas onde está a graça nisso?!

Código

LEDs com Sensor de Movimento Arduino

Carregue este código no Arduino para fazer o projeto funcionar!

/* T3chFlicks - Motion Sensing Under Bed Lighting
   Free to use and distribute. Find the tutorial and parts list at
   https://t3chflicks.com/shop/kit/motion-sensing-under-bed-lights/ */
#include "FastLED.h"
#define LED_DATA_PIN 9
#define NUM_LEDS 250
CRGB leds[NUM_LEDS];
int onTime = 30*1000; // 30 segundos
int motion_sensor_left = 10;
int motion_sensor_right = 11;
int motion_sensor_front = 12;
int fadeTimeDiff = 50;

void setup() {
  FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);
  pinMode(motion_sensor_left, INPUT);
  pinMode(motion_sensor_right, INPUT);
  pinMode(motion_sensor_front, INPUT);
}

void loop() {
  if (digitalRead(motion_sensor_left) == 1 || digitalRead(motion_sensor_right) == 1 || digitalRead(motion_sensor_front) == 1) {
    fadeIn();
    delay(onTime);
    fadeOut();
  }
}

void fadeIn() {
  for (int led = 0; led < NUM_LEDS; led++) {
    leds[led] = CRGB(150, 60, 15);
  }
  for (int b = 0; b < 255; b += 2) {
    FastLED.setBrightness(b);
    FastLED.show();
    delay(fadeTimeDiff);
  }
}

void fadeOut() {
  for (int led = 0; led < NUM_LEDS; led++) {
    leds[led] = CRGB(150, 60, 15);
  }
  for (int b = 255; b > 0; b -= 2) {
    FastLED.setBrightness(b);
    FastLED.show();
    delay(fadeTimeDiff);
  }
  for (int led = 0; led < NUM_LEDS; led++) {
    leds[led] = CRGB::Black;
  }
  FastLED.show();
}

Peças Personalizadas e Gabinetes

Arquivos STL para caixas dos sensores e caixa de controle disponíveis para impressão 3D.

Esquemáticos