Делаем звёздное небо на потолке при помощи оптоволокна и Arduino

Предположим, вы проверили свою схему, однако после установки она не функционирует корректно… или какие-то другие элементы системы работают неправильно. Если всё работало в тестовом варианте, оно должно работать и в финальном. Вероятнее всего, неисправность вызвана проблемами в пайке. Надеюсь, что вы не столкнулись с подобным случаем, но позволю себе привести в качестве примера одну из ситуаций, с которой сталкивался сам.

Звёздное небо на вашем потолке — разнообразие решений на любой кошелёк.

В данной статье мы подробно рассмотрим основные виды натяжных потолков, создающих эффект звездного неба, а также методы их монтажа. Специалисты студии ПОТОЛОК32 обладают опытом использования шести различных технологий для реализации эффекта звездного неба на натяжных потолках.

Одним из самых бюджетных решений является использование художественной печати для натяжного потолка с эффектом звездного неба. Это довольно простой процесс, который заключается в том, что на полотно натяжного потолка наносят изображение. Дизайн можно выбрать из специального каталога, содержащего около 100 000 изображений, включая звёздное небо, туманности, астероиды и созвездия. Лучший вариант для этих изображений — это глянцевый натяжной потолок, поскольку он позволяет добиться более яркого и эффектного визуального восприятия. Чтобы усилить выразительность потолка, можно использовать специальные люминофорные чернила. Изображение, напечатанное этими чернилами, можно подсветить ультрафиолетовым светом, используя специальные УФ светодиодные ленты или УФ-люминесцентные лампы. Подсветка придаст вашему потолку необычный и гостеприимный вид, который будет завораживать ваших гостей.

№2 Звёздное небо на натяжном потолке с использованием оптоволокна и светодиодного источника света.

Оптоволоконные технологии являются, вероятно, наиболее сложным и высокотехнологичным решением для создания натяжного потолка с эффектом звёздного неба. Эта технология была одной из первых и считается классическим способом реализации такого эффекта. Сегодня, из-за высокой сложности исполнения, лишь небольшое число специалистов готовы взяться за монтаж такого потолка, и многие заказчики, узнав стоимость, предпочитают более доступные варианты. Однако, с нашей точки зрения, нет ничего лучше, чем использование оптоволоконной технологии для создания звёздного неба на потолке. Это решение позволит создать максимально правдоподобное изображение, включая падающие звезды, кометы, метеоры и взрывы сверхновых – всё это может быть изображено на потолке, создавая свою маленькую вселенную.

Сама технология включает прокладку специальных светодиодных волокон по вашему базовому потолку, соединённых с источником света. На натяжное полотно предварительно наносится схема созвездий, комет, метеоров и звёзд, после чего выполняются проколы для установки светового волокна. Также существует вариант монтажа, при котором световолокно располагается под натяжным потолком, не требуя проколов, и играет на просвет. Таким образом, днём у вас будет обычный потолок, а в тёмное время суток развернется звёздное сияние. Число нитей светового волокна может варьироваться от 500 до 3000 на поверхности потолка площадью до 30 м², что представляет собой крайне кропотливую работу, требующую терпения и профессионализма. При реализации такого потолка рекомендуем использовать тканевые натяжные потолки и доложить о необходимости установки источника света для волокна в доступное для обслуживания место, а не закладывать его под натяжное полотно.

Помимо этого, вы можете добавить на полотно художественную печать с использованием УФ чернил – так ваша галактика на потолке будет снова и снова притягивать восхищенные взгляды!

Шаг 1: планирование

Первым делом определите, планируете ли вы покупать готовую электронную часть или же делать её самостоятельно. Для проектирования схем необходимо разбираться в Arduino и основах электроники, и, помимо этого, существует вероятность ошибок на этом этапе. В магазинах, таких как Amazon, можно найти множество комплектующих по запросу «Fiber Optic Star Ceiling Kit», и выбор на самом деле велик. Однако если вам нужна полная свобода творчества и контроль над процессом, возможно, предпочтительнее будет собрать всё самостоятельно.

После того как вы определитесь с оборудованием, важно задуматься о конструкции потолка, размере звездной карты и количестве звезд. Я выбрал вариант с обычным потолком из гипсокартона. С учётом низкой высоты потолка, установка оптоволокна оказалась достаточно сложной задачей, поэтому я ограничился 1200 звёздами, но результат все равно получился потрясающим.

Теперь перейдём к выбору рисунка звёзд. Поскольку я живу в северном полушарии, я выбрал ту часть небосвода, которая видна из этого региона. Существует множество приложений, которые показывают схемы созвездий – я использовал программное обеспечение под названием Celestia (как, к примеру, в данной инструкции по созданию собственного звёздного неба). Конечно, никто не обязывает делать рисунок звёздного неба реалистичным и в верном масштабе – у вас есть полная свобода в этом вопросе, и в интернете можно найти множество идей и вдохновения.

Шаг 2: материалы

Теперь, когда всё запланировано, следует переходить к заказу необходимых материалов.

Материалы, нужные для самого потолка, я перечислять не буду, так как всё будет зависеть от выбранной системы и других факторов. Я использовал потолочную систему от Knauf. То же самое касается и инструментов – их большинство потребуется лишь для установки потолка. Для установки самих звёзд и электроники нужно гораздо меньше – смотрите список необходимых предметов. Многое из этого я купил в местных магазинах, однако некоторые детали заказал через AliExpress, так как это обычно дешевле, и качество зачастую приемлемое.

Для звёзд и электроники будут необходимы:

• Блок питания для светодиодных лент. Его мощность зависит от длины. В интернете можно найти сервисы, которые помогут подобраться БП для светодиодов. В моём случае был импульсный БП на 12 В, 30 А, 350 Вт для ленты длиной 15 м. Учитывая, что ленты потребляют по 14,4 Вт/м, у меня был хороший запас мощности.
• Блок питания для светодиодов на 3 Вт. Он зависит от общего количества светодиодов – в моём случае это был БП на 5 В, 7 А, 35 Вт для 15 светодиодов и Arduino. Если вы выберете стандартные RGB светодиоды диаметром 5 мм, то можно взять блок питания попроще, но в этом случае звёзды не будут такими яркими.
• RGB светодиоды на 3 В с общим анодом и радиатором (или обычные 5 мм светодиоды, если вам не требуется высокая яркость). Один светодиод будет управлять одним сегментом звёзд, поэтому количество необходимо рассчитывать из того, сколько звёзд нужно контролировать по отдельности.
• Светодиодные ленты на 12 В.
• Оптоволокно. Не подойдёт леска. Количество волокна зависит от числа звёзд и размера потолка, а также местоположения управляющей схемы. Я использовал волокна разных диаметров для создания дополнительных эффектов.
• Платы PCA9685, с одной из которых можно управлять 5 RGB светодиодами.
• Arduino Uno/Mega × 2.
• NRF24L01 × 2.
• USB-кабель для питания Arduino.
• Логические транзисторы IRL540N. Их количество зависит от числа светодиодных лент – по одному на каждый цвет одной полосы. Максимальная длина полоски составляет 5 м. Если требуется больше, используйте дополнительные полоски. Также существуют варианты соединения полосок в одну длинную – ищите информацию в интернете.
• Транзисторы 2N2222 (или другие n-p-n). На каждые 3 Вт одного цвета светодиодов понадобится по транзистору. В моём случае это выявилось на 15×3.
• Резисторы 2 Вт 10 Ом / 2 Вт 6,8 Ом / 2 Вт 6,8 Ом для красного, зеленого и синего каналов соответственно для каждого светодиода 3 Вт. 5 резисторов по 10 кОм, каждый мощностью 0,25 Вт.
• Конденсаторы по 10 мкФ для развязки NRF24L01.
• Алюминиевая пластина для фиксации и охлаждения 3 Вт светодиодов.
• Платы для схем.
• Макетные платы для тестирования.
• Прочие крепежные элементы, клейкая лента и всё необходимое, что присутствует в любой мастерской.
• Различные провода разной толщины. Для ШИМ-сигналов можно использовать тонкие провода для прототипирования, однако для светодиодных полосок и 3 Вт светодиодов важно подбирать толщину проводов в зависимости от расстояния от схемы до них.

• MSGEQ7 × 1
• Резисторы — 1 × 470 Ω / 1 × 180k Ω / 1 × 33k Ω.
• Конденсаторы: 1 × 33 пФ / 1 × 0.01 мкФ / 1 × 0.1 мкФ.
• Термопаста для процессоров.
• ИК пульт д/у и фотодиод для приемника.
• Набор тонких проводов.
• Небольшая макетная плата. Я использовал Proto Shield.
• Небольшой корпус для Arduino. Я изготовил корпус с помощью лазерной резки.
• Дополнительные компоненты, относящиеся к основной схеме. Они указаны в списке компонентов основной схемы.

Потолочные панели со встроенной подсветкой

Потолочные панели с эффектом «Звездное небо» представляют собой большие плоские светильники, которые монтируются на потолок практически так же, как люстра. На панели изображен декор в виде ночного неба или космоса, а внутри установлена лампочка, которая подсвечивает картину и оживляет её. Боковые грани панели также светятся мягким либо цветным светом, что помогает визуально размыть границы светильника.

Этими панелями можно покрыть весь потолок, однако в этом случае освещение будет слишком ярким и не подойдёт для спальни. Поэтому обычно устанавливают одну панель.

Оптоволоконные нити

Оптоволоконные нити, проложенные через натяжной потолок, обеспечивают очень реалистичный эффект. Для этого необходимо установить светогенератор в удобном месте: нити будут получать от него питание. Кончики нитей выводятся через специальные отверстия в натяжном потолке, образуя звёзды. Нити можно провести на значительное расстояние, что создаст эффект комет, либо просто оставить кончики вблизи полотна, что придаст мягкий и загадочный свет. Для создания потрясающего эффекта на кончики оптоволоконных нитей можно надеть кристаллы.

Данный метод является довольно трудоёмким и требует участия профессионалов, поэтому это не самый дешевый вариант.

Дизайн и материалы

Когда дело доходит до выбора дизайна, создание звёздного неба своими руками может оказаться не таким простым делом. Конечно, можно воспользоваться стандартными решениями, а можно и реализовать что-то уникальное, чего не встретишь больше нигде.

Оценить красоту звездного потолка вы можете на видео:

Варианты

Отделка потолка под звездное небо

Процесс монтажа будет зависеть от выбранного вами способа реализации. При использовании фосфорных наклеек трудностей возникнуть не должно, а вот покраска может стать достаточно творческим процессом, который не каждому под силу.

Гипсокартонный потолок

1. Начните с разметки, чтобы подготовить монтаж гипсокартонной конструкции.
2. Закрепите на потолке световой проектор или стандартную лампочку нужной мощности (которая зависит от вашей площади потолка), необходимой длины и количества лучей. Гораздо проще купить небольшую бухту провода и изготовить свою конструкцию, что выйдет значительно дешевле, чем покупка готового светового проектора. Если вы хотите получить звёзды разных цветов, установите лампы нужных оттенков, соедините их с оптоволокном и разбросайте его по полотну в хаотичном порядке.
3. Затем создайте каркас из металлических профилей.
4. Просверлите в гипсокартон множество отверстий диаметром не более 2 миллиметров для прокладывания оптоволокна. Не более 30 отверстий на каждый метр, иначе точки света могут слиться и ослеплять своим светом.
5. Пронизывайте каждое отверстие волокном, чередуя количество нитей для достижения различного эффекта и яркости. Обратите внимание, это делается до закрепления обшивки.
6. Прикрутите листы гипсокартона к каркасу.
7. Подключите оптоволокно к проектору и проверьте, как это выглядит. Для удобного доступа к проектору желательно предусмотреть люк.

Чаще всего цветные потолки делают на всю площадь, или же используют небольшой участок из гипсокартона, к примеру, посередине потолка, с площадью в один лист, затем окрашивают, прикручивают и аккуратно замазывают места крепления. В подобном случае создают многоуровневую конструкцию, где звездное небо будет выступать в качестве центра, а окантовка на нижнем уровне будет выполнена в белом цвете с софитами. Между уровнями можно проклеить светодиодную ленту.

Важно! Звёзды служат лишь декоративными элементами. Они не могут заменять основной источник света.

Натяжной потолок

Процесс монтажа аналогичен предыдущему варианту, однако есть некоторые особенности.

1. Натяжное полотно должно находиться на расстоянии более 5 сантиметров от основного потолка.
2. Оптоволоконные нити фиксируются на основании, например, из фанеры или пластика. Они пронизываются согласно схеме и крепятся к бетонному потолку так, чтобы не повредить и не сломать нити.
3. После подключения пучка оптоволокна к проектору закрепите натяжное полотно обычным способом на угловые профили (более подробно можно ознакомиться в статье о монтаже двухуровневых натяжных потолков).
4. Существует два варианта: оставить нити под натяжным потолком, что уменьшит яркость, или вытащить их наружу для создания более интенсивного света.
5. Чтобы сделать отверстия в натяжном потолке, используйте паяльник, у которого на конце расположена горячая тонкая проволока. Прожигайте отверстия и вытаскивайте кончики светящихся нитей. Лишнюю длину отрезайте, а кончики обрабатывайте клеем.

Дизайн

Сегодня доступно множество различных вариантов дизайна звёздного потолка: конструкции с оптоволокном, светодиоды, широкоформатная печать, комбинации различных отделочных материалов и новых приборов, и так далее.

Если говорить о космической тематике, можно выделить несколько основных видов потолка:

• Динамичный – это выразительная версия, в которой используются динамические эффекты и различные программы для управления яркостью, переливами цветов и интенсивностью свечения.

Динамичное звёздное небо создаёт атмосферу праздника и прекрасно подходит для оформления гостиной или кухни.

• Статичный – мягкая и спокойная имитация звёзд. Она впечатляет своим естественным мерцанием.

Этот декор создает расслабляющее настроение и отлично подходит для спальни или детской комнаты.

Самым распространённым вариантом создания космоса в вашем доме является натяжной потолок с изображением звёздного неба. Это очень просто и красиво. На матовую полимерную плёнку наносится качественная фотография космоса. С помощью обычных осветительных приборов создаётся естественный приглушённый свет.

Благодаря богатым возможностям современных технологий, дизайнеры постоянно предлагают невероятные идеи для декора. Особенно эффектно выглядит двухуровневый потолок с изображением планеты и качественной фотопечатью.

Декор звёздного потолка может быть разнообразным. На тёмном фоне звёзды кажутся ярче и загадочнее, но это не исключает использования полотен светло-розовых или голубых оттенков. Такое небо также выглядит очень нежно и красиво. Вы можете регулировать яркость изображения, интенсивность мерцания и свечение звёзд.

Создавая космос в квартире, не обязательно ограничиваться лишь несколькими техниками. Впрочем, существуют интересные и достойные монокомпозиции.

Обратите внимание на фотопечатные изображения, выполненные с применением люминесцентных красок. Это один из самых доступных и простых способов оформления практически любого помещения. В тёмное время звёзды будут хорошо светиться, оставаясь чёткими. Однако при днём такого эффекта добиться не получится — потолок останется обычным.

Для более эффектного натяжного потолка в космическом стиле можно дополнить ярким изображением, чтобы любоваться им даже днём. В то время как волокна обеспечат загляденье вечером, можно встроить в потолок стеклянный светильник в форме луны.

Вы можете воссоздать космическое небо с светящимися звёздами в любом формате. Чтобы декор выглядел красиво и впечатляюще, важно правильно отрегулировать яркость изображения, мощность свечения и интенсивность огоньков. Можно без колебаний экспериментировать с режимами и параметрами. Например, вы можете использовать только светлые точки или только цветные элементы. Можно также изменять оттенок подсветки всего потолка и настраивать интенсивность свечения от плавного перехода до резкого.

Космос над головой является идеальным решением для любого интерьера. Главное – правильно выбрать дизайн и подходящую технологию для каждого отдельного случая.

Как сделать своими руками?

Существует множество способов создать звёздное небо самостоятельно в вашем доме или квартире. Эти способы различаются между собой визуальным эффектом, техникой исполнения, используемыми материалами и конечной стоимостью.

Рассмотрим несколько из них:

• Светодиоды, используемые в натяжных или подвесных конструкциях.

Наклейки и готовые панели являются одними из самых простых и экономичных вариантов. Готовые наклейки продаются в канцелярских магазинах. Фосфорные звёзды просто наклеиваются на поверхность потолка. Они могут быть как бумажными, так и пластиковыми.

Украсить комнату в космическом стиле также можно с помощью светящихся обоев или плёнки. Днём это будут обычные обои, а ночью они светятся и сверкают. Это выглядит очень эффектно и привлекательно. Секрет этих обоев в том, что на контуры рисунка наносится специальный пигмент, благодаря которому они светятся. Такиепокрытия также доступны с 3D-эффектом, что выглядит неимоверно красиво и не требует значительных затрат.

Рисунок на плёнке можно выполнить с помощью графических редакторов или в 3D формате. При выборе подобного варианта оформления не стоит экономить на качестве плёнки, так как он имеет огромное значение для конечного результата.

Главные преимущества пленочной отделки:

• Долговечность материала;
• Идеальная цветопередача;
• Лёгкость монтажа.

Однако стоит учитывать, что максимальная ширина таких пленок يصل максимум до двух метров. Поэтому нужно всё тщательно планировать заранее. Возможно, вам потребуется разделить изображение на несколько частей, в таком случае приклеивать его нужно особенно осторожно, чтобы избегать заметных швов и неровностей.

Тем не менее, наклейка проходит довольно просто. Защитная лента снимается с задней стороны плёнки, а для предотвращения пузырьков воздуха необходимо аккуратно протирать поверхность тряпкой или губкой.

Кстати, для проверки цветовой гаммы можно заранее напечатать небольшой фрагмент изображения и удостовериться, что он соответствует вашим ожиданиям. Это поможет в случае необходимости немного скорректировать нужные оттенки. Эта хитрость активно используется опытными мастерами.

Ещё один недорогой способ создания звёздного неба на потолке — это использование светящейся краски или лака. Однако эта методика требует тщательной подготовки. Перед тем как наносить рисунок, поверхность потолка должна быть выровнена с помощью шпаклёвки или штукатурки. Но следует учитывать, что в этом случае, как и в случае с обоями, будущее покрытие будет выглядеть обычным белым днём и не привлечёт внимание.

Для более эффектного потолка отлично подойдут кристаллы Сваровски. На концы оптоволоконных нитей можно надеть специальный крепёж с кристаллическими насадками. За счёт уникальной формы граней создаётся неповторимая игра света. Кристаллы фиксируются на полотне с помощью армирующих колец.

Каждый такой кристалл днём освещает площадь от десяти до тридцати сантиметров квадратных. Однако не стоит перебарщивать с количеством, так как они могут засвечивать мелкие объекты. На площади в двадцать квадратных метров пяти кристаллов будет вполне достаточно. Особенно эффектно кристаллы смотрятся на замшевых или матовых тёмных поверхностях. В особенности, если подсветка изменяет свои цвета.