Очкарик с острова Пасхи: печатаем умного Моаи с электронными часами внутри

Приветствую всех, кто заглянул на огонек!

Сегодня у нас проект необычный и, я бы сказал, душевный. Надоело, что очки вечно валяются на столе или пропадают в ящике? Решил совместить приятное с полезным и заодно прикоснуться к древним тайнам.

Встречайте — настольный хранитель очков в стиле «Каменные стражи Пасхи» (Моаи). Но это не просто фигурка. Внутри этого молчаливого великана скрывается сюрприз: электронные часы с собственным питанием. Смотрится необычно, а работает полезно. Идем по шагам!

Что нам понадобится?

Как у любого уважающего себя самоделкина, процесс создания состоит из нескольких этапов: идея, поиск материалов (доноров), проектирование, изготовление деталей, сборка, монтаж электроники, финишная отделка и презентация.

Идея у нас есть!

Материалы и «железо» (ссылки даны исключительно для получения представления о внешнем виде и характеристиках):

Пластик для 3D-печати (PLA или PETG — не принципиально, я брал PLA Silk под камень).

Модуль часов на чипе RX8025T (отличный выбор, он точный и с питанием от батарейки/аккумулятора работает стабильно, кроме того, показывает дату, окружающую температуру и напряжение питания (у него диапазон напряжения питания: от 5 до 30 В)). Так как модуль имеет независимый источник питания чипа времени, то после пропадания питания не требуется его настройка – при подаче питания часы продолжают показывать текущее время. 

Разъем USB Type-C (подойдет любой готовый breakboard-модуль или просто гнездо).

Два тактовых переключателя (для управления модулем часов) 6x6x9 или 6х6х10.

Провода для пайки (лучше разноцветные тонкие).

Термоусадка для проводов.

Штыревой разъем (мама) на 2 контакта (для подачи питания на модуль часов.

Блок питания на 5V (от старой зарядки телефона) или пауэрбанк.

Винтики М2х5 для крепления разъема питания – 2 шт.

Винтики М3х12 с потайной головкой для крепления подставки – 3 шт.

Инструменты:

3D-принтер (самый главный инструмент сегодня).

Компьютер с 3D-редактором (я использую Solidworks) – если делать свою модель.

Паяльник, припой, флюс.

Термоклей (пистолет) — им мы будем фиксировать детали внутри (опционально).

Кусачки, пинцет, отвертка с насадками.

Шаг 1: Добываем и готовим 3D-модель Моаи

Наш «каменный страж» будет не просто болванкой, а функциональным держателем для очков.

Я выбрал классического Моаи — вытянутое лицо с тяжелыми бровями и большим носом.
 Вот три способа получить такую модель:

Скачать готовую с Thingiverse / Printables / Cults — быстро, но потом придется колдовать над вырезами.

Сгенерировать через ИИ — нейросети типа Meshy или Luma AI выдают геометрию, которую потом нужно доработать.

Смоделировать самому — если есть опыт, то сделать примитивного Моаи в 3D-редакторе можно за час.

Пример сгенерированной ИИ модели:

Я пошел по пути «скачал базу + переделал под себя». Модель скачал с этого сайта. Модель проверенная печатью — выглядит симпатично и есть вырез для дужек очков. Сделал нужные вырезы и добавил основание (чтобы модель была устойчива на столе и не опрокидывалась в самое неподходящее время). Архив с оригиналом (стол 4) и ремиксом здесь (

sborka-podstavki_prj.rar

[1.64 Mb] (скачиваний: 1)

). В архиве только геометрия – настройки нужно производить для конкретного принтера и пластика.

Шаг 2: Интегрируем электронику в 3D-модель

А вот тут начинается магия. 

В редакторе мы «вырезаем» в теле истукана нишу снизу и вырезы под часы, кнопки и разъем. Добавляем отверстия для крепления основания к модели.

Делаем следующее:

1. Вырез под модуль часов RX8025T. Модуль имеет размеры примерно (ВхШхГ) 12.8х40.3х10 мм. На груди Моаи под углом создаем вырез под модуль с припуском 0.4 мм. Скругляем вырез со стороны дисплея.

2. Крепление для Type-C. Сзади модели вырезаем отверстие точно под форму гнезда для Type С (или такого типа, какой есть в наличии). К данному гнезду будет подключаться блок питания (зарядки, повербанк и т.д.).

3. Отверстия для кнопок управления. Кнопки должны полностью погружаться в отверстия изнутри и стопориться задвижкой, которая не позволяет кнопкам двигаться при нажатии.

Совет: перед печатью рекомендуется сделать пробную печать конкретных участков модели (вырез для модуля и вырез для разъема — см. архив модели), чтобы проверить корректность размеров – соответствующие детали должны плотно входить в вырезы. При необходимости подогнать проблемные размеры и печатать модель с уверенностью, что все размеры корректные.

Проектируем основание в виде круглого блина толщиной 8 мм с отверстиями для крепления к истукану. В отверстиях снизу делаем фаски для потайных головок винтов.

Шаг 3: Печатаем и подготавливаем детали

Настраиваем параметры печати. Я ставил высоту слоя 0.2 мм, заполнение 10-15% — для настольной фигурки этого за глаза. Для придания более привлекательного вида истукану и маскирования слоев пластика использовал параметр «нечеткая оболочка». Поддержки делал только для выреза для модуля часов.

Отправляем модель на печать. Ждем. Подставка печатается примерно 1 час, истукан – 3-4 часа (зависит от параметров, в частности от настройки «нечеткая обработка»).

Печатаем держатель для гнезда Type C.

Когда пластик остынет, прочищаем вырез от поддержек. 

Примеряем модуль, разъем и кнопки. При необходимости дорабатываем вырезы надфилем: разъем и модуль часов должны плотно вставляться в корпус.

Шаг 4: Электрика — паяем и соединяем

Теперь самая ответственная часть, хоть и простая.

Схема подключения:

На разъеме Type-C нас интересуют два контакта: VCC (+5V) и GND (минус). В данном случае – это крайние контакты. Припаиваем провода красного и черного цвета в соответствии с описанием разъема. После припаивания – подключаем к разъему блок питания и проверяем тестером: на красном проводе должен быть «+», на черном «-».

На модуле часов RX8025T есть контакты VCC, GND. Подаем 5V с разъема соответственно «+» на VCC и «-» на GND.

Важное уточнение: Убедитесь, что модуль часов умеет питаться от 5V (обычно на них есть встроенный стабилизатор). Если нет — действуйте по обстановке – добавьте понижающий/повышающий модуль.

Порядок действий:

Припаиваем провода к разъему Type C.

Собираем Type C в корпус разъема, пропустив провода через отверстия. При необходимости зафиксировать разъем в корпусе клеем или аккуратно прогреть корпус и приплюснуть его, зажав плату разъема (чтобы она не выпадала при разъединении).

Надеваем термоусадку на провода собранного разъема.

Припаиваем к проводам разъема питания Type С штыревой разъем (мама) из 2-х контактов (для подключения к модулю часов): GND и +5V.

Закрываем места пайки термоусадкой и нагреваем ее паяльником или зажигалкой.

1. Припаиваем к кнопкам провода достаточной длины. Ответные контакты проводов припаиваем к выводам установленных на модуле кнопок (параллельное подключение). При желании «родные» кнопки можно предварительно демонтировать.

2. «Гребенку» питания подключаем к модулю часов (соблюдая полярность – на плате модуля должно быть обозначение + и -).

3. Проверка: Подключаем зарядку — часы должны загореться, а внешние кнопки должны ими управлять. Если нет — ищем ошибку в пайке или соединениях.

Шаг 5: Сборка — все внутрь!

И вот кульминация:

Вставляем разъем Type C в соответствующий вырез истукана, крепим двумя винтиками M2.

Вставляем модуль часов в вырез для часов так, чтобы дисплей был полностью внутри выреза. При необходимости фиксируем модуль термоклеем.

Вставляем кнопки в свои посадочные места и стопорим их планками (можно напечатать или вырезать из пластика или картона – размер: 8.5х16х1.6). Планки после установки должны упираться в основание (когда оно прикручено).

Подключаем питание от разъема к модулю (соблюдая полярность).

Даем клею остыть, проверяем, чтобы ничего не болталось и не выпадало. Прикручиваем основание тремя винтиками М3. Не перетягивайте винтики – они вкручиваются в пластик. 

Снизу к основанию для устойчивости можно приклеить треугольником 3 тонкие мебельные войлочные наклейки (диаметром 6-8мм).

Результат: Взгляд сквозь время

Готово! Теперь на моем столе стоит суровый истукан, в чьем каменном теле течет современная электронная жизнь. Держатель отлично выполняет свою функцию: очки не царапаются и всегда под рукой. Истукан в мое отсутствие через очки бдительно наблюдает за моим рабочим местом. 

А когда в комнате темнеет, приятное голубоватое (зеленоватое, желтоватое, беловатое и пр. – зависит от цвета сегментов дисплея часов) свечение часов напоминает о том, что современные технологии могут уживаться даже в самом древнем камне. Друзьям покажу — обязательно попросят напечатать такого же.

Обратная связь и «Палец вверх» приветствуются! Если будете повторять — поделитесь фото ваших «каменных часов», напишите в комментариях: с какими проблемами столкнулись и как их решили.

Всем удачи в самоделках!

Подборки: 3D принтер 3d-печать Часы подставка для очков держатель очков

Источник