Eeuwig bloeiende mechanische tulp – Touch-geactiveerde LED-bloem

Onderdelen en benodigdheden

• Arduino Nano R3 (1×)
• SG90 Micro-servomotor (1×)
• TTP223 Capacitieve touch sensor (1×)
• 1 mm messingdraad (1×)
• 2 mm messingbuis (1×)
• 0,3 mm geïsoleerde koperdraad (1×)
• WS2812 5050 NeoPixel LED (7×)
• Witte SMD 1206 LED (30×)

Over dit project

Een eeuwig bloeiende bloem voor uw eeuwige liefde. Perfect niet alleen voor Valentijnsdag. Deze mechanische tulp opent zich in elke gewenste kleur bij een zachte aanraking. De zes blaadjes openen zich langzaam en lichten op. Wanneer ze dicht zijn, creëren ze een prachtig omgevingslicht met bladaderpatronen.

Hoe het werkt

De tulp bestaat uit 6 blaadjes, elk met 5 witte SMD 1206 LEDs. De bloem bevat 7 NeoPixel RGB LEDs. Elektrisch gezien is het hele bloemframe de massa (GND) en de aderen in de blaadjes zijn de positieve spanning. De blaadjes worden geopend door een duwstang die door de steel loopt naar de basis, aangedreven door een kleine hobby-servo. Een klein blaadje aan de zijkant van de steel is verbonden met de TTP223 touch-sensor in de basis en fungeert als capacitieve touchpad. De houten basis bevat de servo, touch-IC en Arduino Nano.

Wat u nodig hebt (samenvatting)

• 1 mm messingstaaf
• 2 mm messingbuis met 1,2 mm gat
• 0,3 mm geïsoleerde koperdraad
• Hout voor voetstuk
• Arduino Nano
• TTP223 touch sensor
• Kleine servo (SG90)

Vereiste vaardigheden: messing solderen, Arduino programmeren, servos besturen, LEDs/NeoPixels aansturen.

Let op: Ik geef geen exacte afmetingen – elke bloem moet uniek zijn.

Stap-voor-stap bouwhandleiding

1. De blaadjes (ca. 4 uur)

Maak een sjabloon voor de bloem (bijv. gips in een buismol, of 3D-print). Teken de blaadjesvorm (1/4 van de oppervlakte, zodat 6 blaadjes iets overlappen). Knip de vorm uit in het gips om draden te fixeren tijdens solderen.

Elk blaadje: 1 mm messingdraad om de vorm heen. Onderin een stukje buis als scharnier. Binnenin 5 SMD 1206 witte LEDs en een aderstructuur van dezelfde draad. Soldeer de uiteinden van de omranding, houd de buis vrij van soldeer. Maak 6 identieke blaadjes – cruciaal voor een mooie gesloten vorm.

2. De bloem (ca. 1 uur)

De basis is een onregelmatige zeshoek (3 binnen-, 3 buitenblaadjes). Gebruik een papiersjabloon. Soldeer de scharnieren (buizen) aan de zeshoek. Let op de straallijnen voor correcte positionering. Controleer of de blaadjes mooi overlappen bij sluiten.

3. Steel en duwstang (ca. 1 uur)

Begin met de steel! De duwstang (1 mm messing) loopt door een messingbuis. De kop van de duwstang is een miniatuur zeshoek met 2 mm scharnieren. Dit is precies werk. Zorg dat de steel perfect loodrecht op de bloembasis staat, in het midden, en voldoende ruimte laat voor de duwstangkop.

4. Blaadjesmechanisme (ca. 6 uur – de meest uitdagende stap)

Maak een testopstelling. Beweeg de duwstang met de servo. Stel de servo-eindpunten in: bovenste positie = duwstangkopvlak met bloembasis, onderste positie = duwstangkop op bodem van V-vormige basis.

Elk blaadje krijgt een pen (scharnier) op een staafje parallel aan de basis. De verbindingsstang tussen duwstangpen en blaadjespen moet de juiste lengte hebben. Experimenteer met positie en lengte tot het blaadje vrij beweegt. Herhaal voor alle 6 blaadjes (buitenblaadjes iets lager bij open stand).

5. Regenboogpistoil (ca. 1 uur)

7 NeoPixels in een dubbele zeshoekstructuur (massa-ring + VCC-ring, 45° hoek). Data-keten door alle LEDs. 2 dunne draden (VCC, DATA) naar beneden door de steel (min. 3× steellengte). Isolatie aan uiten afstrijpen met mes (niet branden!).

6. Wortels / bedrading (ca. 2 uur)

Alle LEDs (6 blaadjes × 1 draad + 2 NeoPixel draden + 1 massa) worden om de steel gewikkeld. Gebruik straptape en superlijm. Let op: geen scherpe buigen, geen kortsluiting.

7. Bloempot (ca. 2 uur)

Houten cilinder (4 cm hoog, 9 cm Ø). Gat voor steel, ruimte voor servo, Arduino, touch-sensor. USB-poort van Nano bereikbaar vanaf de zijkant.

8. Touch-blaadje (ca. 1 uur)

Klein messingblaadje aan steelzijde, verbonden met TTP223 touchpad. Alternatief: drukknop in voetstuk.

9. Samensetten (ca. 2 uur)

• Steel in voetstuk lijmen (duwstang vrij laten!).
• Servo monteren, verbindingsstang koppelen.
• Touch-module en blaadje aansluiten.
• 6 blaadjes-LEDs via 200 Ω weerstanden op perfboard aan Arduino.
• Arduino Nano bedraden volgens schema.

Pinlayout Arduino Nano

Programmeren (ca. 1 uur)

De code gebruikt Adafruit_NeoPixel, Adafruit_TiCoServo en SoftPWM. Bij aanraking (interrupt) gaat de bloem open (random kleur), bij herhaalde aanraking weer dicht. Zie volledige code in de code-sectie.

Deel uw creatie! Like dit artikel en overweeg mij te steunen via mijn Tindie-winkel of Twitter.

Code

De volledige flower.ino is te downloaden. Belangrijk: pas SERVO_OPEN en SERVO_CLOSED aan aan uw mechaniek.