chiark / gitweb /
fairphone-case: add DemoLeft and DemoSelectAdhocLeftRight
[reprap-play.git] / fairphone-case.scad
1 // -*- C -*-
2
3 include <utils.scad>
4
5 phone = [ 75.0, 145.0 ];
6
7 prop_buildout_less = 3;
8
9 prop_angles = [ 15, 30, 45, 60 ];
10
11 bumper = [ 0.250, -0.025 ];
12 // ^ One side.  Overall size is increased by twice this.
13 // If no bumpers, is the gap around the phone.
14
15 enable_support = 1;
16
17 led_window_style = 3;
18 // 0: no window
19 // 1: simply an opening
20 // 2: opening with separate cover model, for printing in clear (two colour)
21 // 3: like 2 but one-layer window for ad-hoc multi-colour
22
23 initial_layer_thick = 0.400; // ^ needed for mode 3 only
24 initial_layer_width = 0.750; // ^ needed for mode 3 only
25 multicolour_gap = 0.15; // each side
26
27 phone_cnr_rad = 6.0;
28 phone_rim_depth = 0.80; // includes allowance for a screen protector
29
30 button_cutout_depth = 9;
31
32 phone_edge_thick = 9.0;
33 phone_total_thick = 12.0;
34 phone_backside_slope_inner = 1.5; // larger means shallower
35 phone_backside_slope_outer = 1.0; // larger means shallower
36
37 camera_pos_tl = [  6.450, 12.750 ]; // measured from tl corner
38 camera_pos_br = [ 22.300, 37.600 ]; // tl/br as seen from back
39
40 jack_pos = [ 13.83, 8.485 ];
41 jack_dia = 10.64 + .5; // some jack I had lying around
42
43 led_pos = [ 13.98, 10.00 ];
44 led_aperture = 8;
45 led_window_ledge = 0.75; // each side
46
47 noisecancelmic_pos = [ 19.54, 7.37 ];   // from rhs
48 noisecancelmic_dia = 4.00;
49
50 //fingerpushhole_dias = [ 15, 18 ];
51 fingerpushhole_dias = [];
52
53 rearspeaker_pos_bl = [ 12.64, 18.72 ];
54 rearspeaker_size   = [  3.76,  7.36 ];
55
56 microusb_above = 3.27 - 0.25;
57 microusb_below = 0.0;
58 microusb_width = 16.12 + 1.25;
59
60 case_th_bottom = 2.5;
61 case_th_lid = 3.0;
62 case_th_side = 2;
63 case_th_lip = 1.2;
64
65 lid_screen_gap_extra = .66;
66
67 case_struts_count = 6;
68 case_struts_solid_below = 1.00;
69 case_struts_solid_above = 0.75;
70 case_struts_width = 0.10;
71
72 keeper_th_z = 0.75;
73 keeper_th_x = 0.75;
74 keeper_inner_width = 2.75;
75 keeper_inner_height = 2.75;
76 keeper_slant_slope = 2; // larger means steeper
77
78 keeper_gap_z_top = 0.25;
79 keeper_gap_z_bot = 0.75;
80 keeper_gap_x     = 0.25;
81 keeper_gap_x_holes = 0.75;
82
83 keeper_side = 0; // 0 = lhs; 1 = rhs
84
85 case_lip = 1.25;
86
87 lid_gap_x = 0.25;
88 lid_gap_z = 0.25;
89 lid_lip = 1.75;
90
91 catch_slop = 0.50;
92
93 foldover_gap = 0.50;
94 foldover_lever_gap = 0.50;
95
96 // properties of the hinge fasteners
97 hingescrew_shaft_dia = 2.0 + 0.25; // M2 x 12mm machine screw
98 hingescrew_shaft_len = 12;
99 hingescrew_fasteners_extra_thick = 0.40;
100 // ^ amount of thread protruding if everything was completely nominal
101 //   and we are using two nuts
102 hingescrew_nut_access_dia = 4.72 + 0.50;
103 // ^ washer is 4.72 dia
104 //   also, want to get pliers or tiny spanner in to do up locknut
105 hingescrew_nut_across = 3.92 + 0.25; // incl. slop around recess slop
106 hingescrew_nut_thick = 1.93;
107 hingescrew_head_th = 1.38 + 0.75;
108 hingescrew_head_dia = 3.92;
109
110 hingescrew_nut_recess_portion = 2/3; // portion of nut in recess
111
112 lever_cover_th = 0.75;
113 hingemount_th = 2.5;
114 hingemount_wd = 4.8725;
115
116 $fa = 5;
117 $fs = 0.1;
118
119 button_l_fudge = 4.4;
120 buttonishleg_default_l_is_fudge = 10;
121
122 hinge_base_slope = 1.5; // bigger is steeper
123
124 strut_min_at_end = 1.5;
125
126 hinge_x_gap = 0.125;
127 hinge_x_postscrew_gap = 0.75;
128 hinge_x_arms_gap = 0.35;
129 hinge_r_arms_gap = 0.55;
130
131 rearspeaker_gap    = [ 2.0, 2.0 ]; // each side
132
133 catch_len = 7.5;
134 catch_width = 15;
135 catch_thickness = 1.0;
136 catch_side_gap = 0.75; // each side
137
138 catch_depth = 0.75;
139 catch_height = 0.35;
140 catch_finger_height = 1.5;
141 catch_finger_depth = 2.5;
142
143 prop_recess_under = 0.50;
144 prop_recess_slop = 0.200; // each side
145 prop_end_dia = 0.5;
146 prop_main_th = 3;
147 prop_taper_len = 6;
148 prop_main_width = 4;
149 prop_side_gap = 0.75; // each side
150 prop_lidrecess_behind = 0.75;
151 prop_caserecess_behind = 0.75;
152 prop_caserecess_taper = 0.45; // one side only
153 prop_prop_gap = 0.5;
154 prop_prong_heel_slope = 0.5;
155
156 // ---------- calculated ----------
157
158 phone_width =  (phone + bumper*2)[0];
159 phone_height = (phone + bumper*2)[1];
160
161 inside_br = [phone_width, -phone_height];
162
163 prop_prong_h = prop_main_th;
164
165 //echo(camera_pos_tl + bumper,
166 //     camera_pos_br + bumper);
167
168 // ----- could be changed -----
169 lid_buttoncover_gap = lid_gap_x;
170 lid_buttoncover_overlap = case_th_lip + keeper_gap_z_top;
171
172 phone_backside_slope_thick = phone_total_thick - phone_edge_thick;
173
174 //prop_lidrecess_depth = case_th_lid - prop_recess_under;
175
176 //prop_nose_len = case_th_lid - prop_recess_under;
177 //prop_recess_slope = tan(prop_max_angle); // bigger means steeper
178 //prop_recess_width = prop_main_th / cos(prop_max_angle) + prop_backfwd_gap;
179
180
181 //lid_lip_overlap_width xxx bad name = ;
182 //lid_lip_inner_slope = [ 5, 5 ]; // xxx
183
184 epp0 = [0,0];
185 epp1 = [0, -phone_edge_thick];
186 epp2i = epp1 + phone_backside_slope_thick * [ phone_backside_slope_inner, -1 ];
187 epp2o = epp1 + phone_backside_slope_thick * [ phone_backside_slope_outer, -1 ];
188 epp3 = epp2i + [10, 0];
189 epp5 = epp0 + [0,1] * (keeper_th_z + keeper_gap_z_top + case_lip);
190 epp4 = epp5 + [-1,0] * case_th_side;
191
192 kppe = [0,0];
193 kppd = kppe + [1,0] * keeper_inner_width;
194 kppc = kppd + [0,1] * keeper_th_z;
195 kppb = [ kppe[0] - keeper_th_x, kppc[1] ];
196 kppf = kppe - [0,1] * keeper_inner_height;
197 kppa = [ kppb[0], kppf[1] ];
198
199 lpp10 = [ epp5[0] + lid_gap_x, kppc[1] + lid_gap_z ];
200 lpp11 = [ lpp10[0],            epp5[1] + lid_gap_z ];
201
202 lpp14 = lpp10 + [1,0] * keeper_inner_width;
203 // exact x posn not very important; must extend past end of keeper
204
205 lpp15 = [ lpp14[0],
206           epp0[1] - phone_rim_depth + 1/2.5 * case_th_lid
207           + lid_screen_gap_extra ];
208 // ^ beam theory says to maximise force before contact,
209 //   the gap below the `beam' (the lid) must be 1/3
210 //   the thickness (ie the lid thickness) if the beam
211 //   is solid, or 1/2 if it has a top and bottom only.
212 //   ours is mostly solid.
213
214 lp_r12 = max(case_th_lid - (lpp11[1] - lpp15[1]),
215              case_th_lip);
216
217 lpp12 = [ epp4[0] + lp_r12,    lpp11[1] ];
218 lpp13 = [ lpp12[0],            lpp12[1] + lp_r12 ];
219
220 case_bottom_z = epp2o[1] - case_th_bottom;
221
222 // button profile
223 bppM = epp4 + [0,5];
224 bppN = [ 0.5 * (epp0[0] + epp4[0]), bppM[1] ];
225 bppR = [ bppN[0] + lid_buttoncover_gap, -button_cutout_depth ];
226 bppS = [ epp1[0], bppR[1] ];
227 bppQ = [ bppM[0], bppR[1] - lid_buttoncover_overlap ];
228 bppP = bppQ + [0,1] * lid_buttoncover_gap;
229 bppO = [ bppN[0], bppP[1] ];
230 bppL = lpp10 + [5,0];
231 bppK = [ bppL[0], bppN[1] ];
232 bppJ = [ bppN[0], bppL[1] ];
233 bppU = [ bppJ[0], lpp12[1] ];
234 bppV = lpp11;
235 bppW = lpp10;
236
237 // notification led aperture
238
239 nla_r0 = led_aperture/2;
240 nla_r1 = nla_r0 + led_window_ledge;
241 nla_r2 = nla_r1 + multicolour_gap;
242 nla_t =
243   led_window_style >= 3 ? initial_layer_thick :
244   led_window_style >= 2 ? led_window_ledge : 0;
245
246
247 // hinge plan
248 hp_rn = hingescrew_nut_access_dia/2;
249 hp_r2_min = hp_rn + lever_cover_th;
250 hp_rs = hingescrew_shaft_dia/2;
251 hp_r1_min = hp_rs + hingemount_th;
252
253 hp_r1 = max(hp_r1_min, hp_r2_min);
254 hp_r2 = hp_r1;
255
256 hppU = lpp13;
257 hppS = epp2o + [0,-1] * case_th_bottom;
258 hp_k = 0.5 * (hppU[1] - hppS[1] + foldover_gap);
259
260 hppM = [ epp4[0] - foldover_lever_gap - hp_r2,
261          0.5 * (hppU + hppS)[1] ];
262 hppT = [ hppM[0], hppU[1] - hp_r1 ];
263 hppB = hppT + [0,-1] * hp_k;
264
265 hppE_y = epp2o[1] - case_th_bottom + hp_r1;
266 hppE_x = hppB[0] + (hppB[1] - hppE_y) * hinge_base_slope;
267 hppE = [ hppE_x, hppE_y ];
268
269 // hinge elevation x coords
270
271 hex20 = max(epp2o[0],
272             phone_cnr_rad,
273             kppd[0] + hingescrew_head_th + keeper_gap_x_holes);
274 hex21 = hex20 + hingemount_wd;
275 hex22 = hex21 + hinge_x_gap;
276 hex27 = hex20 + hingescrew_shaft_len;
277 hex24 = hex27 + hinge_x_postscrew_gap;
278 hex23 = hex27 - (hingescrew_nut_thick*2
279                  + hingescrew_fasteners_extra_thick);
280 hex26 = hex23 + hingescrew_nut_thick * 2/3;
281
282 echo(hex20, hex21, hex22, hex23, hex24);
283 //  6, 10.8725, 10.9975, 13.74, 18.75
284 module chk(act,exp) {
285   if (abs(act-exp) > 1e-9) echo("WRONG", act, exp);
286   else echo("ok", act);
287 }
288 chk(hex20, 6);
289 chk(hex21, 10.8725);
290 chk(hex22, 10.9975);
291 chk(hex23, 13.74);
292 chk(hex24, 18.75);
293
294 // catch
295
296 cppJ = [ epp4[0] + catch_thickness, lpp10[1] ];
297 cppA = cppJ + [lid_gap_x, -lid_gap_z];
298 cppB = [ epp0[0], cppA[1] ];
299 cppP = [ epp4[0], cppJ[1] ];
300
301 cppS = cppJ + [0,-1] * catch_len;
302 cppD = [ cppA[0], cppS[1] + catch_slop ];
303 cppC = [ cppB[0], cppD[1] ];
304 cppT = cppS + [1,0] * catch_depth;
305 cppU = cppT + [0,-1] * catch_height;
306 cppV = [ cppS[0], cppU[1] - catch_depth ];
307
308 cppR = 0.5*(cppP + cppJ);
309
310 cp_rQ = 0.5 * (cppJ[0] - cppP[0]);
311 cppQ = [ cppR[0],
312          cppV[1] - (catch_finger_height - cp_rQ) ];
313 cppF = [ cppV[0] + catch_finger_depth, cppC[1] ];
314
315 // prop recess in case
316
317 prop_x_pos = phone_width/2;
318
319 prop_recess_hw = 0.5 * prop_main_width + prop_side_gap;
320
321 prc_r1 = prop_end_dia/2;
322 prc_r3 = prc_r1 + prop_recess_slop;
323
324 prcp2 = [ epp4[0] + prop_buildout_less,
325           case_bottom_z ];
326
327 prop_caserecess_buildout_r = -1; // prcp2[0] - epp2o[0];
328
329 prcp1 = [ epp2o[0] + prc_r3 + prop_caserecess_behind,
330           epp2i[1] - prc_r3 - prop_recess_under];
331
332 // prop recess in lid
333
334 prl_r10 = prop_end_dia/2;
335 prl_r10o = prl_r10 + prop_recess_slop;
336
337 prlp10 = lpp10 + [1,1] * prl_r10o
338   + [1,0] * prop_lidrecess_behind
339   + [0,1] * prop_recess_under;
340
341 // prop
342
343 $prpp10 = [0,0];
344 $prpp11 = [0, prop_taper_len];
345
346 $prp_r10 = prl_r10;
347
348 // ---------- modules ----------
349
350 module AdhocMultiprintFrame(phase, z0, zs) {
351   // from z0 to z0 + zs*layer
352   extra = phase * 0.65 + 5;
353   xextra = extra + -epp4[0];
354   xrange = [ 0, phone_width ] + [-1,+1] * xextra;
355   yextra = extra + -epp4[0];
356   yrange = [ -phone_height + +hppB[0] - hp_r2, 0 ] + [-1,+1] * yextra;
357   p0 = [ xrange[0], yrange[0] ];
358   p1 = [ xrange[1], yrange[1] ];
359   echo(p0, p1);
360   translate([0,0, z0])
361     mirror([0,0, zs<0 ? 1 : 0])
362     linear_extrude(height= initial_layer_thick)
363     difference(){
364       rectfromto(p0 - [1,1] * initial_layer_width,
365                  p1 + [1,1] * initial_layer_width);
366       rectfromto(p0, p1);
367     }
368 }
369
370 module KeeperProfile(slant=0){
371   use_e = kppe + [0,-1] * slant * keeper_inner_width / keeper_slant_slope;
372   polygon([use_e, kppd, kppc, kppb, kppa, kppf]);
373 }
374
375 module EdgeProfile(){
376   difference(){
377     hull(){
378       translate(epp3) square(case_th_bottom*2, center=true);
379       circleat(epp2o, r=case_th_bottom);
380       circleat(epp1, r=case_th_side);
381       rectfromto(epp0, epp4);
382     }
383     polygon([ epp5 + [0,10],
384               epp1,
385               epp2i,
386               epp3 + [10,0] ]);
387   }
388 }
389
390 module LidEdgeProfile(){
391   polygon([ lpp10,
392             lpp11,
393             lpp12,
394             lpp13,
395             lpp13 + [10, 0],
396             lpp15 + [10, 0],
397             lpp15,
398             lpp14,
399             ]);
400   intersection(){
401     circleat(lpp12, r=lp_r12);
402     rectfromto( lpp12 + [-10,   0],
403                 lpp12 + [+10, +10] );
404   }
405 }
406
407 module ButtonCoverProfile(){
408   intersection(){
409     polygon(concat([ bppM, bppP, bppO, bppJ ],
410                    (enable_support ? [ bppU, bppV, bppW ] : []),
411                    [ bppL, bppK ]));
412     hull(){
413       EdgeProfile();
414       LidEdgeProfile();
415     }
416   }
417 }
418
419 module ButtonPlan(l, deep, cut){
420   epsilon =
421     (cut  ? 0 : lid_buttoncover_gap);
422
423   delta =
424     (deep ? lid_buttoncover_overlap : 0);
425
426   C = [0,0]; // by definition
427   T = [ 0, epp4[1] ];
428   G = T + [0,10];
429
430   B0 = C + [0,-1] * button_cutout_depth;
431   B1 = B0 + [0,1] * epsilon;
432
433   r0 = 0.5 * (T[1] - B0[1]);
434   A = [  -(l + button_l_fudge)/2 + r0, 0.5 * (T[1] + B0[1]) ];
435   H = A + [0,-1] * delta;
436
437   D = A + [-2,0] * r0;
438   F = D + [0,10];
439
440   E0 = 0.5 * (D + A);
441   E1 = E0 + [1,0] * epsilon;
442
443   I0 = [ E0[0], H[1] ];
444   I1 = [ E1[0], H[1] ];
445
446   hull(){
447     for (m=[0,1]) mirror([m,0])
448       circleat(H, r0 - epsilon);
449   }
450   for (m=[0,1]) mirror([m,0]) {
451     difference(){
452       polygon([ E1,
453                 I1,
454                 H,
455                 B1,
456                 G,
457                 F,
458                 D
459                 ]);
460       circleat(D, r0 + epsilon);
461     }
462   }
463 }
464
465 module CatchCatchProfile(){
466   hull(){
467     for (c=[ cppR, cppQ ])
468       circleat(c, cp_rQ);
469   }
470   hull(){
471     circleat(lpp12, lp_r12);
472     circleat(lpp12 + [5,0], lp_r12);
473     rectfromto(cppP, cppP + [5,0.1]);
474   }
475   polygon([cppJ, cppS, cppT, cppU, cppV, cppQ, cppR]);
476 }
477
478 module CatchCutProfile(){
479   polygon([ cppB,
480             cppA,
481             cppD,
482             cppF,
483             cppF + [0,-10],
484             cppF + [-10,-10],
485             lpp12 + [-10,0],
486             lpp12 + [10,0]
487             ]);
488 }
489
490 module Flip_rhs(yn=[0,1]) {
491   for ($rhsflip=yn) {
492     translate([phone_width/2, 0, 0])
493       mirror([$rhsflip,0,0])
494       translate([-phone_width/2, 0, 0])
495       children();
496   }
497 }
498
499 module Flip_bot(yn=[0,1]) {
500   for ($botflip=yn) {
501     translate([0, -phone_height/2, 0])
502       mirror([0, $botflip, 0])
503       translate([0, phone_height/2, 0])
504       children();
505   }
506 }  
507
508 module AroundEdges(fill_zstart, fill_th, fill_downwards=0){
509   // sides
510   Flip_rhs(){
511     translate([0, -phone_cnr_rad, 0])
512       rotate([90,0,0])
513       linear_extrude(height = phone_height - phone_cnr_rad*2)
514       children(0);
515   }
516   // corners
517   Flip_rhs() Flip_bot() {
518     translate([+1,-1] * phone_cnr_rad)
519       intersection(){
520         rotate_extrude()
521           intersection(){
522             mirror([1,0,0])
523               translate([-1,0] * phone_cnr_rad)
524               children(0);
525             rectfromto([0,-20],[10,20]);
526           }
527         translate([-10, 0, -20] + 0.01 * [+1,-1, 0] )
528           cube([10,10,40]);
529       }
530   }
531   // top and bottom
532   Flip_bot(){
533     translate([ phone_width - phone_cnr_rad, 0,0 ])
534       rotate([90,0,-90])
535       linear_extrude(height = phone_width - phone_cnr_rad*2)
536       children(0);
537   }
538   // fill
539   translate([0,0, fill_zstart])
540     mirror([0,0, fill_downwards])
541     linear_extrude(height = fill_th)
542     rectfromto([+1,-1] * phone_cnr_rad,
543                [phone_width, -phone_height] + [-1,+1] * phone_cnr_rad);
544 }
545
546 module CaseAperture(pos, dia, $fn) {
547   theta = 180/$fn;
548   translate([ pos[0] + bumper[0],
549               -epp2i[0],
550               -pos[1] ])
551     rotate([-90, theta, 0])
552     cylinder(r = dia/2 / cos(theta),
553              h = 60);
554 }
555
556 module SideButton(y, y_ref_sign, l){
557   // y_ref_sign:
558   //   +1  measured from top    of actual phone to top    of button
559   //   -1  measured from bottom of actual phone to bottom of button
560   //    0  y is centre of button in coordinate system
561   $button_l= l;
562   eff_y = y_ref_sign > 0 ?         -bumper [1] -y -l/2 :
563           y_ref_sign < 0 ? (-phone -bumper)[1] +y +l/2 :
564           y;
565   //echo(eff_y);
566   translate([0, eff_y, 0])
567     children();
568 }
569
570 module LidButtonishLeg(y, y_ref_sign, l=buttonishleg_default_l_is_fudge) {
571   $button_leg_only = true;
572   SideButton(y, y_ref_sign, l) children();
573 }
574
575 module Buttons(){
576   Flip_rhs(1) SideButton(15.580, +1, 8.9) children(); // power
577   Flip_rhs(1) SideButton(48.700, -1, 8.920) children(); // camera
578   Flip_rhs(0) SideButton(30.800, +1, 21.96) children(); // volume
579   Flip_rhs(   ) LidButtonishLeg(14, -1) children();
580 //  Flip_rhs(0) LidButtonishLeg(20, +1, 20) children();
581 }
582
583 module Struts(x_start, z_min, th){
584   // if th is negative, starts at z_min and works towards -ve z
585   // and object should then be printed other way up
586   for (i= [1 : 1 : case_struts_count]) {
587     translate([0,
588                0,
589                z_min])
590       mirror([0,0, th<0 ? 1 : 0])
591       translate([0,
592                  -phone_height * i / (case_struts_count+1),
593                  case_struts_solid_below])
594       linear_extrude(height= abs(th)
595                      -(case_struts_solid_below+case_struts_solid_above))
596       rectfromto([               x_start, -0.5 * case_struts_width ],
597                  [ phone_width - x_start, +0.5 * case_struts_width ]);
598   }
599 }
600
601 module OrdinaryRearAperture(rhs,bot, pos){
602   Flip_rhs(rhs) Flip_bot(bot)
603     linextr(-20, 20)
604     mirror([0,1])
605     translate(pos + bumper)
606     children();
607 }
608
609 module MicroUSB(){
610   Flip_bot(1){
611     rotate([90,0,0])
612       mirror([0,0,1])
613       linextr(-epp2i[0], 60)
614       translate([0.5 * phone_width, 0, 0])
615       rectfromto([-microusb_width/2, epp2i[1] + microusb_below],
616                  [+microusb_width/2, epp0[1] + -microusb_above]);
617   }
618 }
619
620 module OrdinaryRearApertures(){
621   // rear speaker
622   OrdinaryRearAperture(1,1, rearspeaker_pos_bl)
623     rectfromto(-rearspeaker_gap,
624                rearspeaker_size + rearspeaker_gap);
625
626   // finger hole to remove phone
627   if (len(fingerpushhole_dias))
628     OrdinaryRearAperture(1,0, [ fingerpushhole_dias[0]/2 + epp2i[0],
629                                 phone[1]/2 ])
630     scale(fingerpushhole_dias)
631     circle(r= 0.5 );
632 }
633
634 module RearCameraAperture(){
635   Flip_rhs(1)
636     mirror([0, 0, 1])
637     linear_extrude(height = 20)
638     mirror([0, 1, 0])
639     translate(bumper)
640     rectfromto(camera_pos_tl, camera_pos_br);
641 }
642
643 module HingeLidProfile(){
644   hull(){
645     circleat(hppT, hp_r1);
646     circleat(lpp12, lp_r12);
647     polygon([lpp10,
648              lpp13 + [2,0],
649              lpp12,
650              hppT]);
651   }
652 }
653
654 module HingeBaseProfile(){
655   difference(){
656     hull(){
657       circleat(hppB, hp_r1);
658       circleat(hppE, hp_r1);
659       circleat(epp2o, case_th_bottom);
660       circleat(hppB + [10,0], hp_r1);
661     }
662     polygon([epp5, epp1, epp2i, epp3, bppL]);
663   }
664 }
665
666 module HingeLeverOuterProfile(){
667   hull(){
668     circleat(hppT, hp_r2);
669     circleat(hppB, hp_r2);
670   }
671 }
672
673 module HingeLeverInnerProfile(){
674   for (s = [-1,+1]) {
675     c = s > 0 ? hppT : hppB;
676     translate(c)
677       mirror([0,0,s>0])
678       rotate(s<0 ? -40 : 0)
679       hull()
680       for (x=[-20,20])
681         for (y=[0, s * 10])
682           translate([x,y])
683             circle(hp_rn);
684   }
685 }
686
687 module HingeLeverNutProfile(){
688   for (c= [hppB, hppT]) {
689     translate(c)
690       circle($fn=6, r= 0.5 * hingescrew_nut_across / cos(30));
691   }
692 }
693
694 module Flip_hinge(doflip=1){
695   hinge_origin = [0, -(phone_height - hppB[0]), hppB[1]];
696   translate(hinge_origin)
697     rotate([doflip*180,0,0])
698     translate(-hinge_origin)
699     children();
700 }
701
702 module HingePortion(x0,x1){
703   Flip_rhs() Flip_bot(1)
704     translate([x0,0,0])
705     mirror([1,0,0])
706     rotate([90,0,-90])
707     linear_extrude(height=x1-x0)
708     children(0);
709 }
710
711 module CatchPortion(width){
712   translate([phone_width/2, 0,0])
713     rotate([90,0,-90])
714     linextr(-width/2, width/2)
715     children(0);
716 }
717
718 module CaseBase(){
719   AroundEdges(epp3[1], case_th_bottom, 1)
720     EdgeProfile();
721 }
722
723 function prop_x(gamma) = hp_k / (2 * sin(gamma/2)) - hppT[0];
724
725 module PropProfileAssignments(gamma){
726   // https://en.wikipedia.org/wiki/Solution_of_triangles#Two_sides_and_the_included_angle_given_(SAS)
727   x = prop_x(gamma);
728   p = phone_height + prlp10[0] - hppB[0];
729   b = p + x;
730
731   q = phone_height - hppT[0] - prcp1[0]; // $prpp7[0] is 0 by definition
732   a = q + x;
733   c = sqrt(a*a + b*b - 2*a*b*cos(gamma));
734   $prp_alpha = acos( (b*b + c*c - a*a) / (2*b*c) );
735
736   $prp_theta = 90 - $prp_alpha;
737   beta = 180 - $prp_alpha - gamma;
738   psi = 90 - beta;
739
740   //echo("abc", a,b,c);
741
742   v1 = [ [ cos(psi), -sin(psi) ],    // x
743          [ sin(psi),  cos(psi) ] ];  // y
744
745   $prpp7 = [0, c + (lpp13[1] - $prpp10[1] - hp_k) ];
746
747   $prp_r1 = prc_r1;
748   $prp_r11 = prop_main_th/2;
749
750   $prpp1 = $prpp7 + [1,0] *
751     // this is approximate, but will do
752     (prop_main_th/2 + prop_prop_gap + prcp1[0] - cppA[0]);
753   $prpp3 = $prpp1 +
754     v1[0] * -$prp_r1 +
755     v1[1] * ((prcp2[1] - prcp1[1]) - prop_prop_gap);
756   $prpp12 = $prpp3 + v1[0] *
757     (prop_end_dia + prop_caserecess_taper * ($prpp1[1] - $prpp3[1]));
758   $prp_r8 = prop_main_th;
759   $prpp4 = [ prop_main_th/2, $prpp3[1] ];
760   $prp_r5 = $prp_r8;
761   $prpp5 = [ $prpp12[0] - $prp_r5,
762             $prpp3[1] - prop_prong_h + $prp_r5 ];
763   $prpp6 = $prpp4 + [0,-1] * (prop_prong_h +
764          prop_prong_heel_slope * ($prpp5[0] - $prpp4[0]));
765   $prpp8 = $prpp4 + [0,-1] * $prp_r8;
766   $prpp9 = $prpp8 + [-1,0] * $prp_r8;
767
768   children();
769 }
770
771 module PropProfile(gamma, cut=0, rot=0){ ////toplevel
772   PropProfileAssignments(gamma){
773
774     //#circleat($prpp3,1);
775     //#circleat($prpp12,1);
776
777     if (!cut) {
778       hull(){
779         translate($prpp8)
780           intersection(){
781             circle($prp_r8);
782             polygon([[-20,-0], [20,20], [0,0]]);
783           }
784         rectfromto($prpp6, $prpp9);
785         translate($prpp5) intersection(){
786           circle($prp_r5);
787           polygon([[-10,-10], [0,0], [10,0]]);
788         }
789         rectfromto($prpp12 + [0,-0.1], $prpp3);
790       }
791       hull(){
792         circleat($prpp1, $prp_r1);
793         rectfromto($prpp12 + [0,-0.1], $prpp3);
794       }
795     }
796     // main shaft
797     rotate([0,0, rot*-$prp_theta]){
798       hull(){
799         extra = cut ? prop_recess_slop : 0;
800         rectfromto($prpp6, $prpp9);
801         circleat($prpp11, $prp_r11 + extra);
802         circleat($prpp10, $prp_r10 + extra);
803       }
804     }
805   }
806 }
807
808 module PropAggregateProfile(){
809   for (angle = prop_angles)
810     PropProfile(angle, 0,0);
811 }
812
813 module Prop(){ ////toplevel
814   hw = prop_main_width/2;
815   linextr(-hw, +hw)
816     PropAggregateProfile();
817 }
818
819 module Case(){ ////toplevel
820   difference(){
821     union(){
822       CaseBase();
823
824       // ledge (fixed keeper)
825       Flip_rhs(1-keeper_side) intersection(){
826         rotate([90, 0, 0])
827           linear_extrude(height = phone_height + phone_cnr_rad * 2)
828           KeeperProfile(1);
829
830         // outline of the whole case, to stop it protruding
831         translate([0,0, -25])
832           linear_extrude(height = 50)
833           hull()
834           Flip_bot()
835           circleat([+1,-1] * phone_cnr_rad, phone_cnr_rad + case_th_side/2);
836       }
837
838       // hinge
839       HingePortion(hex20, hex21) HingeBaseProfile();
840
841       // buildout for prop recess
842       if (prop_caserecess_buildout_r > 0) Flip_rhs(1)
843         linextr(case_bottom_z, epp2i[1])
844         hull() {
845           for (dxs = [-1,+1])
846             circleat([ prop_x_pos + dxs * prop_caserecess_buildout_r,
847                        -epp2o[0] ],
848                      r = epp2o[0] - prcp2[0]);
849         }
850     }
851
852     // slot for keeper
853     Flip_rhs(keeper_side)
854       translate([0, -phone_cnr_rad, 0])
855       rotate([90, 0, 0])
856       linear_extrude(height = phone_height + phone_cnr_rad * 2)
857       minkowski(){
858         KeeperProfile();
859         rectfromto([ -keeper_gap_x,    -keeper_gap_z_bot ],
860                    [ keeper_gap_x_holes,    +keeper_gap_z_top ]);
861       }
862
863     // front camera
864     RearCameraAperture();
865
866     // struts (invisible, because they're buried in the case)
867     Struts(epp2i[0], epp2i[1] - case_th_bottom, case_th_bottom);
868
869     Buttons(){
870       mirror([1,0,0])
871         rotate([90,0,90]) {
872           if (!($button_leg_only && enable_support))
873           intersection(){
874             translate([0,0,-10])
875               linear_extrude(height= 20)
876               ButtonPlan($button_l, 0,1);
877             if ($button_leg_only)
878               rotate([-90,90,0])
879                 translate([phone_width/2, -400, kppe[1]])
880                 mirror([1-abs($rhsflip - keeper_side),0,0])
881                 cube([400, 800, 50]);
882             if (enable_support)
883               rotate([-90,90,0])
884               translate([-400, -400, kppd[1]])
885                 mirror([0,0,1])
886                 cube([800,800,100]);
887           }
888           translate([0,0, -bppR[0]])
889             linear_extrude(height= 20)
890             ButtonPlan($button_l, 1,1);
891         }
892       
893     }
894
895     // apertures along top edge
896     CaseAperture(jack_pos, jack_dia, 8);
897     Flip_rhs(1)
898       CaseAperture(noisecancelmic_pos, noisecancelmic_dia, 8);
899
900     OrdinaryRearApertures();
901
902     MicroUSB();
903
904     // gaps for the lid's hinge arms
905     HingePortion(hex20 - hinge_x_arms_gap,
906                  hex21 + hinge_x_arms_gap)
907       minkowski(){
908         HingeLidProfile();
909         circle(r= hinge_r_arms_gap, $fn= 8);
910       }
911
912     // screw holes in the hinge arms
913     HingeScrews();
914
915     // catch striker
916     CatchPortion(catch_width + catch_side_gap*2)
917       CatchCutProfile();
918
919     // prop recess
920     Flip_rhs(1)
921       translate([prop_x_pos,0,0])
922       mirror([0,1,0])
923       rotate([90,0,90])
924       linextr(-prop_recess_hw, +prop_recess_hw)
925       hull(){
926         for (d=[ [0,0], [0,-1], [+1,-1/prop_caserecess_taper] ])
927           circleat(prcp1 + 20*d,
928                    prc_r3);
929       }
930   }
931 }
932
933 module LidAdhocMultiprintFrame(phase){
934   if (led_window_style >= 3) {
935     AdhocMultiprintFrame(phase, lpp13[1], -1);
936   }
937 }
938
939 module Lid(){ ////toplevel
940   difference(){
941     union(){
942       AroundEdges(lpp10[1], lpp13[1] - lpp10[1], 0)
943         LidEdgeProfile();
944
945       // button covers
946       Buttons(){
947         intersection(){
948           rotate([90,0,90])
949             translate([0,0,-10])
950             linear_extrude(height= 20)
951             ButtonPlan($button_l, 1,0);
952           rotate([90,0,0])
953              translate([0,0,-100])
954             linear_extrude(height= 200)
955             ButtonCoverProfile();
956         }
957       }
958
959       // hinge arms
960       HingePortion(hex20, hex21) HingeLidProfile();
961
962       // catch
963       CatchPortion(catch_width)
964         CatchCatchProfile();
965     }
966     Struts(lpp10[0] + strut_min_at_end, lpp13[1], -case_th_lid);
967
968     // screw holes in the hinge arms
969     HingeScrews();
970
971     // prop recess
972     translate([prop_x_pos, -prlp10[0], prlp10[1]])
973       mirror([0,1,0])
974       rotate([90,0,90])
975       linextr(-prop_recess_hw, +prop_recess_hw)
976       hull()
977       for (pa = prop_angles)
978         PropProfile(pa, 1,1);
979
980     // notification led aperture
981     if (led_window_style)
982       translate([led_pos[0], -led_pos[1], lpp13[1]]) {
983         translate([0,0,-10])
984           cylinder(r=nla_r0, h=20);
985         if (led_window_style >= 2)
986           translate([0,0, -nla_t])
987             cylinder(r=nla_r2, height=20);
988       }
989
990     }
991
992   LidAdhocMultiprintFrame(1);
993 }
994
995 module HingeLever(){ ////toplevel
996   difference() {
997     // outer body, positive
998     HingePortion(hex22, hex22 + phone_width/2)
999       HingeLeverOuterProfile();
1000
1001     // space for the screws
1002     HingePortion(hex26, hex24)
1003       HingeLeverInnerProfile();
1004
1005     // recesses for the nuts
1006     HingePortion(hex23, hex26+1)
1007       HingeLeverNutProfile();
1008
1009     // bores for the screws
1010     HingeScrews();
1011
1012     // space for the charging cable
1013     MicroUSB();
1014     Flip_hinge() MicroUSB();
1015   }
1016 }
1017
1018 module LidWindow(){ ////toplevel
1019   translate([led_pos[0], -led_pos[1], lpp13[1]])
1020     mirror([0,0,1])
1021     cylinder(r= nla_r1, h=nla_t);
1022   LidAdhocMultiprintFrame(0, lpp13[1], -1);
1023 }
1024
1025 module LidWindowPrint(){ ////toplevel
1026   rotate([0,180,0])
1027     LidWindow();
1028 }
1029
1030 module DemoLidWindowSelect(){
1031   translate([led_pos[0], led_pos[1], -100]) {
1032     translate([0, -30, 0]) cube([400, 400, 200]);
1033   }
1034 }
1035
1036 module DemoLidWindow(){ ////toplevel
1037   %Lid();
1038   LidWindow();
1039   translate([0,40,0]){
1040     color("blue") intersection(){ Lid(); DemoLidWindowSelect(); }
1041     color("red") intersection(){ LidWindow(); DemoLidWindowSelect(); }
1042   }
1043 }
1044
1045 module HingeLeverPrint(){ ////toplevel
1046   rotate([-90,0,0])
1047     translate([-phone_width/2, phone_height, 0])
1048     HingeLever();
1049 }
1050
1051 module TestSelectLength(){
1052   translate([-30, -200, -20])
1053     cube([30 + 15, 250, 40]);
1054 }
1055
1056 module TestLength(){ ////toplevel
1057   intersection(){
1058     Case();
1059     TestSelectLength();
1060   }
1061 }
1062
1063 module TestLengthRight(){ ////toplevel
1064   intersection(){
1065     Case();
1066     Flip_rhs(1)
1067       TestSelectLength();
1068   }
1069 }
1070
1071 module TestSelectWidth(){
1072   translate([-30, -(phone_height - 25), -20])
1073     mirror([0, 1, 0])
1074     cube([200, 50, 40]);
1075 }
1076
1077 module TestWidth(){ ////toplevel
1078   intersection(){
1079     Case();
1080     TestSelectWidth();
1081   }
1082 }
1083
1084 module TestLidWidthPrint(){ ////toplevel
1085   rotate([0,180.0]) intersection(){
1086     Lid();
1087     TestSelectWidth();
1088   }
1089 }
1090
1091 module TestSelectRearAperture(){
1092   minkowski(){
1093     union() children();
1094     translate([20, 0,0])
1095       cube([42, 2, 1], center=true);
1096   }
1097 }
1098
1099 module TestSelectCamera(){
1100   minkowski(){
1101     TestSelectRearAperture()
1102       RearCameraAperture();
1103     cube([0.1, 50, 0.1]);
1104   }
1105 }
1106
1107 module TestSelectOrdinaryRearApertures(){
1108   TestSelectRearAperture()
1109     OrdinaryRearApertures();
1110 }
1111
1112 module TestCamera(){ ////toplevel
1113   intersection(){
1114     Case();
1115     TestSelectCamera();
1116   }
1117 }
1118
1119 module TestLidByCamera(){ ////toplevel
1120   intersection(){
1121     Lid();
1122     TestSelectCamera();
1123   }
1124 }
1125
1126 module TestLidByCameraPrint(){ ////toplevel
1127   rotate([180,0,0]) TestLidByCamera();
1128 }
1129
1130 module DemoByCamera(){ ////toplevel
1131   color("blue") TestLidByCamera();
1132   color("red")  TestCamera();
1133 }
1134
1135 module OneKeeper(){ ////toplevel
1136   translate([0, -phone_cnr_rad, 0])
1137     rotate([90, 0, 0])
1138     linear_extrude(height = phone_height - phone_cnr_rad * 2)
1139     KeeperProfile();
1140 }
1141
1142 module OneKeeperPrint(){ ////toplevel
1143   rotate([0,180,0])
1144     OneKeeper();
1145 }
1146
1147 module LidPrint(){ ////toplevel
1148   rotate([0,180,0])
1149     Lid();
1150 }
1151
1152 module TestSelectFrame(){
1153   include = [1,-1] * (epp2i[0] + 4);
1154
1155   difference(){
1156     cube(1000, center=true);
1157     translate([0,0, -100])
1158       linear_extrude(height=200)
1159       rectfromto(include,  inside_br - include);
1160   }
1161 }
1162
1163 module TestSelectLidFrame(){
1164   TestSelectFrame();
1165   translate([led_pos[0], -led_pos[1], -50])
1166     cylinder(r= nla_r2+2, h=100);
1167 }
1168
1169 module TestFrameCase(){ ////toplevel
1170   intersection(){
1171     Case();
1172     union(){
1173       TestSelectFrame();
1174       TestSelectCamera();
1175       TestSelectOrdinaryRearApertures();
1176     }
1177   }
1178 }
1179
1180 module TestTopApertures(){ ////toplevel
1181   intersection(){
1182     Case();
1183     TestSelectFrame();
1184     translate([-100, -35, -100])
1185       cube([400, 100, 200]);
1186   }
1187 }
1188
1189 module TestFrameLidPrint(){ ////toplevel
1190   rotate([0,180,0]) intersection(){
1191     Lid();
1192     TestSelectLidFrame();
1193   }
1194 }
1195
1196 module ButtonPlanForDemo(z, deep, cut){
1197   translate([0,0,z])
1198     ButtonPlan(8, deep, cut);
1199 }
1200
1201 module HingeScrews(){
1202   Flip_rhs() Flip_bot(1){
1203     for (c= [ hppT, hppB ])
1204       translate([ hex20,
1205                   -c[0],
1206                   c[1] ]){
1207         rotate([0,90,0])
1208           translate([0,0,-.2])
1209           cylinder( r= hingescrew_shaft_dia/2,
1210                     h = hingescrew_shaft_len+0.2 );
1211         rotate([0,-90,0])
1212           translate([0,0,+.1])
1213           cylinder( r= hingescrew_head_dia/2, h = hingescrew_head_th );
1214       }
1215   }
1216 }
1217
1218 module DemoPropAngleSelect(c){
1219   color(c) difference(){
1220     union(){ children(); }
1221     translate([ prop_x_pos, -400, -200 ])
1222       cube([ 400,800,400 ]);
1223   }
1224 }
1225
1226 module DemoPropAngle(ang){
1227   hL = [0, -(phone_height - hppT[0]), hppT[1] - hp_k*2];
1228   hC = [0, -(phone_height - hppB[0]), hppB[1]];
1229
1230   translate(hL)
1231     rotate([ang/2,0,0])
1232     translate(-hL)
1233     translate(hC)
1234     rotate([ang/2,0,0])
1235     translate(-hC) {
1236       DemoPropAngleSelect("red") Case();
1237
1238       color("orange")
1239         translate([prop_x_pos, -prcp1[0], prcp1[1]])
1240         PropProfileAssignments(ang) {
1241           echo($prpp1);
1242           rotate([-$prp_theta, 0, 0])
1243           translate([0, $prpp1[0], -$prpp1[1]])
1244           rotate([90,0,-90])
1245           Prop();
1246         }
1247     }
1248
1249   translate([0,0, -hp_k*2])
1250     DemoPropAngleSelect("blue")
1251     Lid();
1252 }
1253
1254 module DemoPropAngles(){ ////toplevel
1255   for (i=[0 : len(prop_angles)-1])
1256     translate(i * [0, -100, 100])
1257     DemoPropAngle(prop_angles[i]);
1258 }
1259
1260 module DemoSelectAdhocLeftRight(right=0) {
1261   translate([phone_width/2, -400, -100]) // , -15, -100  to cross-section
1262     mirror([1-right, 0,0])
1263     cube([400, 800, 200]);
1264 }
1265
1266 module DemoLeft(){ ////toplevel
1267   color("red")  intersection(){ Case(); DemoSelectAdhocLeftRight(); }
1268   color("blue") intersection(){ Lid();  DemoSelectAdhocLeftRight(); }
1269 }
1270
1271 module DemoFrame(){ ////toplevel
1272   color("red") TestFrameCase();
1273   color("blue") intersection(){ Lid(); TestSelectLidFrame(); }
1274   color("black") HingeScrews();
1275   %HingeLever();
1276 }
1277
1278 module DemoHingedFrame(){ ///toplevel
1279   color("red") TestFrameCase();
1280   translate([0,0, -2*hp_k])
1281   color("blue") intersection(){ Lid(); TestSelectLidFrame(); }
1282
1283   Flip_hinge(){
1284     color("orange") HingeLever();
1285     color("black") HingeScrews();
1286   }
1287 }
1288
1289 module DemoHinge(){ ////toplevel
1290   translate([ -0.5*phone_width, phone_height, hp_k*3 ]) {
1291     DemoFrame();
1292     translate([0,0, -hp_k*3])
1293       DemoHingedFrame();
1294   }
1295 }
1296
1297 module DemoProfiles(){ ////toplevel
1298   LidEdgeProfile();
1299   %EdgeProfile();
1300   KeeperProfile();
1301   translate([0,0,-1]) color("black") KeeperProfile(1);
1302
1303   translate([20,0]) {
1304     LidEdgeProfile();
1305     %EdgeProfile();
1306
1307     demopoint_QR = [ bppS[0], bppQ[1] - 0.1];
1308   
1309     color("blue") ButtonCoverProfile();
1310     color("red") {
1311       rectfromto(bppQ, demopoint_QR);
1312       rectfromto(bppR, demopoint_QR);
1313     }
1314   }
1315
1316   translate([-20,0]) {
1317     color("black") ButtonPlanForDemo(-2, 0,1);
1318     color("red" )  ButtonPlanForDemo(-4, 1,1);
1319     color("blue")  ButtonPlanForDemo(-6, 1,0);
1320   }
1321
1322   translate([0, -30]) {
1323     %LidEdgeProfile();
1324     %EdgeProfile();
1325     color("blue") HingeLidProfile();
1326     color("red")  HingeBaseProfile();
1327     color("black") translate([0,0,-2]) HingeLeverOuterProfile();
1328   }
1329
1330   for (f=[0,1]) {
1331     translate([-30, -60 + 30*f]) {
1332       translate([0,0,-4]) EdgeProfile();
1333       %translate([0,0,-10]) HingeBaseProfile();
1334       translate([0,-2] * f * hp_k) {
1335         translate([0,0,-4]) LidEdgeProfile();
1336         %translate([0,0,-10]) %HingeLidProfile();
1337       }
1338       translate(+hppB) rotate([0,0,180*f]) translate(-hppB) {
1339         translate([0,0,-2]) color("black") HingeLeverOuterProfile(); 
1340         translate([0,0,0]) color("red") difference(){
1341           HingeLeverOuterProfile();
1342           HingeLeverInnerProfile();
1343         }
1344         translate([0,0,3]) color("yellow") HingeLeverNutProfile();
1345       }
1346     }
1347   }
1348
1349   translate([20,-30]) {
1350     %EdgeProfile();
1351     %LidEdgeProfile();
1352     //translate([0,0,1]) CatchCutProfile();
1353     color("blue") CatchCatchProfile();
1354     color("red") difference(){ EdgeProfile(); CatchCutProfile(); }
1355   }
1356
1357   translate([40,-30]) {
1358     difference(){
1359       LidEdgeProfile();
1360       translate(prlp10)
1361         PropProfile(10, 1, 0);
1362     }
1363     translate(prlp10)
1364       PropProfile(15, 0);
1365   }
1366   translate([60,-30]) {
1367     PropAggregateProfile();
1368   }
1369 }
1370
1371 //EdgeProfile();
1372 //KeeperProfile();
1373 //CaseBase();
1374 //%Case();
1375 //Keeper();
1376 //LidEdgeProfile();
1377 //KeeperProfile();
1378 //DemoProfiles();
1379 //PropRecess();