Iluminação Inteligente de Escada com LEDs RGB Endereçáveis – Ativada por Movimento e Fácil Instalação

Componentes e Materiais

• 1x Arduino Nano R3
• 1x Fita LED WS2812 (individualmente endereçável) – usei 26 LEDs (menos de meio metro)
• 2x Sensor de Movimento HC-SR501 (PIR) – um para base, outro para topo da escada
• 1x Fonte 5V 1-2A
• 2x Eletroduto/Canaleta 25mm x 16mm x 2m

Ferramentas Necessárias

• Ferro de solda
• Brocas 10mm e 4mm
• Pistola de cola quente
• Serra (para cortar canaleta)
• Impressora 3D (opcional, para caixa dos sensores PIR)

Sobre o Projeto

Minha escada já causou um dedo quebrado (não o meu, mas doeu ver). Pensei: como reduzir esse risco gastando pouco? Criei este tutorial para meu blog NotEnoughTech.com (mais detalhes lá).

Ideia: fita LED no lado direito da escada, 2 LEDs por degrau. Tenho 13 degraus → 26 LEDs RGB. Sensores PIR no topo e base para acionamento automático.

Canaleta / Eletroduto

Degraus com 30cm de distância → 2 furos por degrau (15cm entre eles). Fure na parte rasa (broca 8-10mm) para facilitar passagem dos LEDs. Aproveite para furar fixação (4mm) – 5 por barra de 2m, com furos próximos às extremidades. Se souber dimensões da caixa do PIR, corte a canaleta no tamanho certo antes (economiza tempo). Afine as extremidades para ficarem perpendiculares ao piso.

Para emenda com gap mínimo, cortei uma parte menor para a tampa com LEDs sobrepor a junta.

LEDs

1. Teste a fita antes de cortar.
2. Corte em segmentos individuais (atenção às marcações de orientação – crítico).
3. Marque dentro da canaleta: direção dos fios (IN/OUT), lado GND, lado VCC.

Antes de colar, estanhe os pads com ferro de solda (mais rápido). Pequeno filete de solda em cada contato. Se a fita vier com adesivo 3M, remova-o. Cole os LEDs respeitando a orientação marcada. Se afilou as pontas, a ordem das canaletas fica fixa.

Soldagem

Parte mais demorada. Cada LED precisa de 3 fios (VCC, GND, DATA). Use código de cores consistente. Corte fios no mesmo comprimento. Deixe pequena folga. Cole os fios entre LEDs com cola quente para não enroscar ao fechar a tampa.

Estenda VCC e GND nas duas extremidades. Nas emendas, estenda também o fio DATA.

Sensores PIR

Usei caixa do Thingiverse (impressa 3D) com pequeno corte para fios. Conectei jumpers nos pinos; removi separadores plásticos para dobrar pinos lateralmente → sensor fica flush com a placa traseira. Alimentação pelos trilhos de potência dos LEDs.

Sensor do topo precisa cabo correndo toda a canaleta (a menos que Arduino fique no topo). Usei conectores jumper para desacoplar as barras (4 cabos: VCC, GND, DATA, PIR) → montagem/desmontagem fácil. Sensor da base ligado direto ao Arduino (usei pinos de alimentação do Nano).

Esquemático

Pontos-chave: GND comum com Arduino para sinal de dados correto. Várias formas de fazer; usei jumpers para teste e depois mini-PCB com Arduino fixo e cabos soldados. Reaproveitei cabo mini-USB: fios vermelho/preto na alimentação (regulada, não alimente Nano pelos pinos VIN/5V diretamente). 26 LEDs ≈ 300mA pico → qualquer carregador USB serve. Outra ponta do cabo (USB-A) virou extensão da tomada até o Arduino/LEDs.

Montagem na Escada

1. Comece pelo topo (gravidade ajuda). Parafuse a canaleta larga na parede. Parafusos próximos às extremidades.
2. Fixe PIR e passe cabos pelos furos.
3. Conecte cabos dos LEDs e desça fechando a tampa, evitando prender fios.
4. Usei sobra de canaleta para abrigar o Nano (mais longo que o MCU, com furo na base para cabo de força).

Conector de força permite remoção futura. Para reprogramar, ideal seria soquete para Nano removível. Por fim, organizei cabos e prendi fio de força ao rodapé (quase invisível).

Código

Código Arduino

Base excelente de Dean Montgomery com vários efeitos.
GitHub: ArduinoMotionStairLights

Peças Personalizadas e Caixas

Caixa do Sensor PIR

Arquivo CAD no Thingiverse

Esquemático

Esquema de ligação completa (substitua a bateria pela fonte 5V adequada)