樓梯流水燈:逐階點亮的效果如何實現,以及該怎麼安裝
樓梯流水燈在你上樓時把踏步一階接一階點亮,在你走在樓梯上時保持常亮,等你離開之後再從身後逐階熄滅。 樓梯兩端各有一個感測器,告訴控制器你往哪個方向走。效果的一半來自硬體,另一半來自批土之前埋在牆裡的東西。
核心要點
- 每階踏步占控制器一路,再留兩路備用:14 階樓梯用 16 路控制器,20 階則裝不下。
- 電源供應器功率 = 階數 × 每階發光寬度 × 每公尺瓦數,再加 20%:14 階、每階 0.9 公尺、8W/m,要買 150W。
- 主線制每階一條線,必須在批土前埋好;單匯流排定址是唯一能保住流水效果的補裝方案。
- 感測器裝在第一階和最後一階的側牆,高出踏步 30–50 公分,朝向樓梯橫向,不裝在平台上。
- 起始參數:每階 0.3–0.5 秒,延遲 20–40 秒,色溫 3000K,亮度調到夜間低亮度。
踏上樓梯的那一刻發生了什麼
整個流程很短,控制器上的每一項設定都對應其中一步。
- 觸發。你走過樓梯底部的感測器。它向控制器回報,而因為觸發的是底部感測器而不是頂部那個, 控制器由此知道了行進方向。
- 逐階點亮。控制器先打開第一階,等待一個設定的間隔,再打開第二階,如此直到頂部。 多數控制器的間隔可以在每階約十分之一秒到一秒之間調整。
- 保持。整段樓梯在延遲時間內保持常亮,計時從控制器收到的最後一次觸發開始。 走過頂部的感測器也算一次觸發,會重新計時。
- 逐階熄滅。延遲時間到了之後,踏步依序熄滅,通常沿著你行走的方向,看起來像燈光跟著你離開。
下樓時順序反過來。如果裝了光敏感測器,房間夠亮、不需要燈的時候,整個系統保持關閉。
套件裡每個零件各管什麼
主控制器
控制器是唯一的智慧零件。它接收兩個感測器的輸入,驅動每一階踏步上的燈帶,並保存所有設定: 順序、速度、亮度、延遲時間和光敏門檻。樓梯控制器按路數販售——16、20、24 和 32 路都很常見—— 每階踏步至少需要一路,如果休息平台也要亮,還得給它留一路。14 階樓梯用 16 路控制器還剩兩路備用; 20 階樓梯用同一台則根本做不到。按你實際的樓梯階數再加兩三路備用來買,不要往下取最接近的規格。
感測器
共兩個,樓梯兩端各一個,裝在側牆上、高出踏步約 30 到 50 公分。人體紅外線(PIR)感測器回應的是橫越其視野的人體熱量, 需要沒有遮蔽的視線。微波雷達感測器回應的是移動,能穿透薄蓋板甚至輕隔間牆,因此可以藏在面板後面, 但也可能被牆另一側的人觸發。兩種都能用,只是安裝規則不同。
LED 燈帶
現在幾乎所有套件都用 24V COB 燈帶:LED 晶片埋在一層連續的螢光粉下面,踏步前緣下方看到的是一條不間斷的光線, 即使不加擴散罩也看不到顆粒。用 24V 而不是 12V,同樣功率下電流減半,代表線可以更細, 到頂部那階踏步的長距離壓降也更小,頂部那階不會比底部暗。燈帶在標記的裁切點按每階踏步的寬度裁切, 固定在踏步前緣下方或踢腳板側面,嵌在開好的槽裡或鋁合金型材內。
電源供應器
定電壓電源供應器把市電轉換成 24V 直流,供給控制器和燈帶。它按燈帶總長度來選,而且是最常被選小的一個零件。
電源供應器功率怎麼算
- 先算發光總長。階數乘以每階踏步的發光寬度。14 階、每階 0.9 公尺,就是 12.6 公尺。
- 乘以燈帶的額定每公尺功率。按 8W/m 算,約 101W。
- 加 20% 餘量。滿載運作的電源供應器會發熱、老化快,也沒有餘量應付所有踏步同時點亮的那一刻。 101W 變成 121W。
- 往上取一級標準規格。這裡是 150W。100W 的不夠,即使包裝上的數字看起來很接近。
電源供應器還應該有短路保護。樓梯安裝的裁切端和接頭比幾乎任何其他燈帶安裝都多——每階一段燈帶, 就代表每階踏步都有一處接線——而某個接頭短路時會發生什麼,由電源供應器決定,而不是燈帶。 判斷你的電源供應器會切斷輸出還是把接頭燒焦的桌面測試,寫在 樓梯照明安裝位置指南裡。 如果做完這些頂部那階仍然比底部暗,原因是線太長,處理方法在 燈帶電源選型與遠端變暗裡。
電源供應器和控制器要裝在一起、放在能打開的地方:樓梯下的櫃子、檢修口、玄關櫃的背後。 絕對不要封進樓梯內部的空腔。在整個使用壽命裡,電源供應器是最有可能被更換的零件。
兩種配線方式:每階一條線,或者一條匯流排
這個選擇決定了系統日後還能不能補裝,所以要在買任何東西之前先定下來。
主線制配線
每階踏步都有自己的一對線,接回控制器上一個編了號的輸出口。控制器依序切換這些輸出來產生流水順序, 每階踏步上的燈帶就是普通的單色 COB 燈帶,本身不帶任何電子元件。這是更穩固的方案—— 一段燈帶壞了或者一條線受損,只會影響那一階,不會影響整段樓梯——也是幾乎所有專用樓梯控制器預設的方式。 代價是那一捆線:14 階樓梯代表 14 條線匯到同一個點,而且必須在封牆之前就埋進去。
單匯流排配線
一條線從控制器接到第一階,然後逐階串到樓梯頂。每階踏步的燈帶上有一顆小驅動晶片,給它分配一個位址, 控制器把整個流水序列從這一條線送下去。用線少得多,也是唯一能在不開牆的前提下補裝到已完工樓梯上的方案。 代價是這條鏈有方向——資料從控制器那一端進入,之後無法反向——而且某一階斷開,後面的全部熄滅。
| 主線制 | 單匯流排 | |
|---|---|---|
| 到各階的線 | 每階一對,全部接回控制器 | 一條線,逐階串聯 |
| 每階的燈帶 | 普通單色 COB,不帶電子元件 | 可定址燈帶,每段一顆驅動晶片 |
| 一處故障影響 | 只有那一階 | 那一階及其後所有階 |
| 流水方向 | 在控制器上設定 | 固定從控制器那端開始 |
| 已完工樓梯能否補裝 | 不開牆做不到 | 能,明裝在細型材裡 |
| 彩色 | 每階占三路 | 不占額外路數 |
為什麼一般 RGB 燈帶自己做不到這一點。一般 RGB 燈帶上所有 LED 共用三條連接線, 控制器送出的任何訊號都會同時到達每一處。燈帶在物理上沒辦法點亮一階而讓下一階保持暗。 要做到逐階控制,要麼每階各占一路,要麼用帶獨立驅動晶片的可定址分段。任何 App 設定都改變不了這一點。
批土之前必須埋進牆裡的東西
幾乎每個失敗的樓梯燈專案都是在這裡失敗的:水電階段,離買燈還有好幾個月。按順序:
- 控制器所在位置的市電插座。樓梯頂部或底部,放在樓梯下的櫃子、檢修口或者能打開的櫃體裡。 電源供應器和控制器就裝在它旁邊,低壓部分從這裡出發。
- 通到每一階的線管。主線制的話,從控制器位置到每一階踏步各走一條管;單匯流排的話, 一條管到第一階,再在各階之間走短管。用 16 或 20 公釐的線管並預留拉線,這樣線是在裝修完成後穿進去的, 而不是被埋在批土裡。這是唯一無法事後補做的一項。
- 兩端的感測器預埋盒。在第一階和最後一階的側牆上各裝一個小預埋盒,高出踏步 30 到 50 公分, 各自走一條管回到控制器。讓它們朝向樓梯橫向而不是沿著樓梯方向,並避開任何門口。
- 燈槽。在每階踏步前緣下方開一條 10 到 15 公釐深的槽,或者為帶乳白擴散罩的鋁合金型材留出凹位。 深到從下往上看時看不見燈帶,淺到不削弱承受最大荷重的踏步邊緣。石材和磁磚踏步在鋪貼之前就切好,而不是之後。
- 標籤。每條線在穿進去的時候就在控制器一端標上編號。14 條一模一樣的灰色線, 在水電階段標記毫不費力,事後則無從分辨。
如果你讀到這裡時牆已經完工了,直接跳到補救方案那一節。這張清單上的任何一項,不重新開牆都做不到。
讓感測器只看見樓梯,別的都看不見
完工後最常見的抱怨——有人穿過玄關,整段樓梯全亮了——是涵蓋範圍問題,不是故障。 裝在頂部踏步的感測器如果偵測角很寬,看到的就不只是這一階,還有整個平台,因為偵測錐不會在樓梯邊緣停下。
- 裝在第一階和最後一階,而不是它們之外的平台上。
- 高度保持在高出踏步 30 到 50 公分。再高,偵測錐會掃到整個房間;再低,一個包包或一隻寵物就能觸發它。
- 朝向樓梯橫向而不是沿著樓梯。PIR 感測器回應的是橫越其視野的人體,有人直直朝它走來時反而容易觸發不了。
- 雷達感測器留給封閉的樓梯間。它能穿透薄隔間,裝在裝飾面板後面是優點,緊鄰走廊就是麻煩。
- PIR 感測器遠離暖氣和暖風出口,它會把熱流當成移動。
詳細的排查方法,包括遮住鏡頭的一部分和把感測器往下移,寫在 樓梯照明安裝位置指南裡。
讓效果顯得自然的設定
| 設定 | 起始值 | 原因 |
|---|---|---|
| 每階間隔 | 每階 0.3 到 0.5 秒 | 配合步行節奏,讓燈光始終領先腳步一兩階。再快,整段樓梯只是直接亮起;再慢,人會走到燈前面去, 這比沒有燈更糟 |
| 延遲時間 | 從最後一次觸發起 20 到 40 秒 | 按走得最慢、手裡還拿著東西的那個人來設,而不是按測試時走得最快的那個 |
| 亮度 | 低,夜間水準 | 它的任務是標出階梯邊緣,不是照亮房間。很多控制器還在第一階和最後一階加一個微弱的待機亮度, 讓人在黑暗中找得到樓梯 |
| 色溫 | 3000K | 居家用暖白,木踏步在這個色溫下最好看。4000K 適合白色極簡風格的室內或工作場所。夜裡 6000K 的冷白看起來就是眩光, 還會拖慢眼睛重新適應黑暗的速度 |
| 光敏門檻 | 在黃昏仍能點亮的前提下盡量調低 | 光敏探頭要避開燈帶自己的光,否則第一階一亮系統就把自己關掉 |
下面兩個完工案例處在審美光譜的兩端:居家樓梯上每階一種顏色,以及開放式玄關裡踏步下方和踢腳板沿線的單一紫色光暈。 控制器的邏輯完全相同,不同的只是燈帶,以及控制器在每階踏步上花掉幾路。
想做彩色的話
彩色要花路數。RGB COB 燈帶配 RGB 樓梯控制器,每階占三路,路數變三倍,32 路的控制器只夠十階。 可定址單匯流排原生支援彩色,不占額外路數。大多數裝了彩色的人,最後都停在了暖白上。
沒有預埋時的補救方案
| 方案 | 配線 | 流水效果 | 看得見什麼 | 日常維護 |
|---|---|---|---|---|
| 單匯流排定址套件 | 一條線,明裝在梯樑或踢腳板下方的細型材裡 | 有,真正逐階點亮 | 型材;顏色按牆面或梯樑選,不按燈帶 | 無 |
| 無線感應燈,每階一個 | 不配線;磁吸底座,各自帶 PIR 感測器 | 無;每個看見你時只亮自己 | 14 個小燈 | 14 顆電池輪流充 |
| 沿牆一整條燈帶,一個感測器 | 一條線,一處接線 | 無;整段同時亮 | 踢腳高度的一條連續光線 | 無 |
第一種是在已完工的樓梯上獲得真正逐階效果的唯一辦法。第三種放棄了流水效果,卻往往仍是正確的選擇: 對於以安全為目的的直通樓梯,它標出了每階階梯的邊緣,而且完全不需要開牆。
關於我們自己的樓梯控制器
我們設計的樓梯控制器是支援 App 連線的那一類。它們在 Lotus Lantern 裡配對,每階間隔、延遲時間、亮度, 以及第一階和最後一階的待機亮度,都在 App 裡設定,而不是靠旋鈕。實際的差別是:設定可以在天黑後站在平台上、 看著問題調,而不是拿著手電筒蹲在放控制器的櫃子前面調。安裝位置指南裡提到的常亮模式也是同一項設定: 它讓每一階都停在待機亮度而不跑流水,適合感測器涵蓋不好的樓梯。
配對步驟和我們其他藍牙燈一樣,見首次配對; 包裝盒上沒寫用哪個 App 的話,看各品類的對應關係。 旋鈕調整的機型根本沒有 App,也不需要。
裝好之後不對勁怎麼查
| 現象 | 可能原因 | 處理 |
|---|---|---|
| 整段樓梯同時亮起 | 間隔調到了最短,或控制器處於全亮模式 | 把間隔拉長到能看見流水為止,再縮短到與步行節奏一致 |
| 流水方向反了 | 兩個感測器接反了輸入口,或踏步接到輸出口的順序反了 | 先換感測器的兩條線:那是兩條線,不是十四條 |
| 有一階不亮,其餘正常 | 主線制:這一階的線、接頭或燈帶 | 只查這一階,其他階不受影響 |
| 一階不亮,它上面的也全不亮 | 單匯流排:鏈條在這一階斷了 | 重做這一階的接頭,或換掉這一段燈帶 |
| 白天也亮,或者根本不亮 | 光敏門檻,或光敏探頭的位置 | 讓探頭避開燈帶的光;躲在暗角裡的探頭以為永遠是夜裡 |
| 有人穿過玄關就全亮 | 感測器偵測錐涵蓋到了平台 | 把感測器裝低、朝向樓梯橫向,或遮住鏡頭的一部分 |
如果牆還沒封,給每一階走線管、裝好兩端的感測器預埋盒、在控制器一端給每條線標上編號,那是建議最省錢的時刻。 如果牆已經完工,在單匯流排套件和沿牆一整條燈帶之間選一個。無論哪種,下單之前先按 20% 餘量算好電源供應器功率。 對我們某一款樓梯控制器有具體問題,聯絡我們。