Custom 3D Printed Smartwatch Case (ESP32-C3)

Πέντε ηλεκτρονικά εξαρτήματα (ESP32-C3 SuperMini, MAX30102, πλακέτα κίνησης, HW-373 και μπαταρία LiPo 34 × 15 × 6 mm) έπρεπε να χωρέσουν σε θήκη καρπού μικρού όγκου. Χρειάζονταν πρόσβαση σε δύο θύρες USB-C, άμεση επαφή του αισθητήρα με το δέρμα, διαδρομές για 14 καλώδια και προστασία της μπαταρίας από αντίστροφη ροή ρεύματος.

Το Custom 3D Printed Smartwatch Case είναι μια 3D εκτυπώσιμη θήκη καρπού για DIY smartwatch με ESP32-C3 SuperMini, αισθητήρα παλμών και οξυγόνου MAX30102, πλακέτα κίνησης, φορτιστή HW-373 και μπαταρία LiPo 34 × 15 × 6 mm, σχεδιασμένη σε Autodesk Fusion και προετοιμασμένη για εκτύπωση σε Bambu Lab A1. Είναι project 3D σχεδιασμού και hardware prototyping: το μοντέλο και το αρχείο .3MF είναι έτοιμα, η πρώτη φυσική εκτύπωση είναι το επόμενο βήμα.

Τι χωράει μέσα στη θήκη

Η θήκη στεγάζει πέντε εξαρτήματα σε διάταξη δύο επιπέδων σε κάθε πλευρά, χωρίς εσωτερικό διαχωριστικό ώστε να περνούν εύκολα τα καλώδια:

• ESP32-C3 SuperMini (μικροελεγκτής) και HW-373 (φόρτιση USB-C) στη μία πλευρά.

• Μπαταρία LiPo 34 × 15 × 6 mm και πλακέτα κίνησης στην άλλη.

• MAX30102 σε ειδική φωλιά στην πίσω όψη, για μέτρηση παλμών και οξυγόνου μέσω του δέρματος.

Δύο θύρες USB-C στο ίδιο τοίχωμα

Στο πλαϊνό τοίχωμα, μακριά από το λουράκι, υπάρχουν δύο διαμπερή ανοίγματα το ένα πάνω από το άλλο: το κάτω για τη φόρτιση μέσω του HW-373 και το πάνω για flashing και debugging του ESP32-C3. Ένα τοίχωμα 1,6 mm προστατεύει τις πλακέτες μπροστά από τα ανοίγματα.

Παράθυρο αισθητήρα και υποδοχές λουριού

Στην πίσω όψη, μια φωλιά κρατά τον αισθητήρα MAX30102 με παράθυρο επαφής με το δέρμα 10 × 8 mm και αύλακα στο δάπεδο για τα καλώδια του αισθητήρα. Και στα δύο άκρα υπάρχουν lugs για λουράκι 20 mm, με σταθερούς άξονες 4 mm και κάτω επιφάνεια ευθυγραμμισμένη με την πλάτη της θήκης.

Δύο εκδόσεις της θήκης

• Κύρια θήκη με ξεχωριστό καπάκι: 40,1 × 59,1 × 16,5 mm, καπάκι 40,1 × 44,6 × 3,4 mm που ασφαλίζει με 4 βίδες M2 σε γωνιακές υποδοχές. Η θήκη και το καπάκι εκτυπώνονται ως ξεχωριστά τεμάχια.

• OnePiece: 38,8 × 59,1 × 18,9 mm, χωρίς βίδες και χωρίς υποδοχές, άρα 1,3 mm στενότερη. Έχει κλειστή οροφή 2,4 mm και τυπώνεται ως ένα κομμάτι, οπότε η μπαταρία μπαίνει πριν κλείσει η οροφή και δεν αλλάζει αργότερα.

Έτοιμο για slicing στο Bambu Studio

Το αρχείο OnePiece_Case.3mf περιέχει δύο πλάκες εκτύπωσης με 12 τεμάχια η καθεμία, ρυθμισμένες για Bambu Lab A1 με nozzle 0,4 mm, προφίλ 0,12 mm High Quality, 15% gyroid infill, 2 wall loops και Textured PEI plate.

Οδηγός καλωδίωσης και ασφάλεια κυκλώματος

Μαζί με το μοντέλο υπάρχει οδηγός συναρμολόγησης με κύκλωμα, 14 καλώδια με χρώματα, διατομές και μήκη κοπής, τομές που δείχνουν τη διαδρομή κάθε καλωδίου, σειρά συναρμολόγησης και λίστα αγορών. Περιλαμβάνει ελέγχους ασφαλείας: αντίσταση ρύθμισης ρεύματος φόρτισης (το προεπιλεγμένο 1 A είναι υψηλό για αυτή τη μπαταρία), δίοδο Schottky SS14 ώστε η τροφοδοσία USB να μην επιστρέφει στη μπαταρία, και έλεγχο των boot pins του ESP32-C3.

Σχεδιάστηκε στο Autodesk Fusion κέλυφος δύο επιπέδων ανά πλευρά, χωρίς εσωτερικό διαχωριστικό, σε δύο εκδόσεις: κύρια θήκη με καπάκι και 4 βίδες M2, και ενιαία OnePiece. Προστέθηκαν φωλιά αισθητήρα με παράθυρο 10 × 8 mm και αύλακα καλωδίων, δύο διαμπερή ανοίγματα USB-C με τοίχωμα 1,6 mm, και lugs για λουράκι 20 mm. Η προετοιμασία εκτύπωσης έγινε στο Bambu Studio.

Ολοκληρώθηκε το 3D μοντέλο και το αρχείο .3MF με δύο πλάκες των 12 τεμαχίων για Bambu Lab A1, μαζί με οδηγό καλωδίωσης. Επόμενα βήματα: πρώτη εκτύπωση, δοκιμή εφαρμογής με τις πραγματικές πλακέτες και ανάπτυξη firmware.