ops-devices-cube/3d-model/cube-parts.scad

572 lines
18 KiB
OpenSCAD

// ============================================================================
// Companion Cube — Pièces Modulaires Séparées
// Version : 0.3.0
// ============================================================================
// Toutes les pièces à imprimer, définies comme modules indépendants.
// Ce fichier sera inclus par cube-assembly.scad
// ============================================================================
include <cube-config.scad>
// ============================================================================
// UTILITAIRES GÉOMÉTRIQUES
// ============================================================================
// Cube arrondi (hull de 8 sphères aux coins)
module rounded_cube(size, r) {
hull() {
c = size/2 - r;
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1], z = [-1, 1])
translate([x*c, y*c, z*c])
sphere(r=r);
}
}
// ============================================================================
// PIÈCE 1 : FRAME (Squelette Principal)
// ============================================================================
// Structure porteuse avec plots de fixation pour les PCB Carriers.
// 4 plots M3 par face (24 total).
// ============================================================================
module frame() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
opening = CUBE_SIZE - 2 * edge_d;
difference() {
union() {
// --- Coque arrondie évidée ---
difference() {
rounded_cube(CUBE_SIZE, CORNER_RADIUS);
cube([opening, opening, opening], center=true);
// Ouvertures pour les 6 faces
cube([opening, opening, CUBE_SIZE + 2], center=true); // ±Z
cube([CUBE_SIZE + 2, opening, opening], center=true); // ±X
cube([opening, CUBE_SIZE + 2, opening], center=true); // ±Y
}
// --- Corniches plates (assise pour PCB Carriers) ---
_frame_ledges();
// --- Plots de fixation M3 (4 par face) ---
_frame_mount_posts();
}
// --- Trous traversants M3 ---
_frame_mount_holes();
// --- Canaux de câblage ---
_cable_channels();
}
}
// Corniches planes pour l'assise des PCB Carriers
module _frame_ledges() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
lw = FRAME_LEDGE_WIDTH;
lh = FRAME_LEDGE_HEIGHT;
opening = CUBE_SIZE - 2 * edge_d;
outer = opening + 2 * lw;
// +Z et -Z
for (z = [-1, 1]) {
translate([0, 0, z * (half - edge_d + (z > 0 ? 0 : -lh))])
difference() {
linear_extrude(lh)
offset(r=CORNER_RADIUS)
offset(delta=-CORNER_RADIUS)
square([outer, outer], center=true);
translate([0, 0, -0.5])
linear_extrude(lh + 1)
square([opening, opening], center=true);
}
}
// +Y et -Y
for (y_dir = [-1, 1]) {
translate([0, y_dir * (half - edge_d + (y_dir > 0 ? 0 : -lh)), 0])
rotate([90, 0, 0])
difference() {
linear_extrude(lh)
offset(r=CORNER_RADIUS)
offset(delta=-CORNER_RADIUS)
square([outer, outer], center=true);
translate([0, 0, -0.5])
linear_extrude(lh + 1)
square([opening, opening], center=true);
}
}
// +X et -X
for (x_dir = [-1, 1]) {
translate([x_dir * (half - edge_d + (x_dir > 0 ? 0 : -lh)), 0, 0])
rotate([0, 90, 0])
difference() {
linear_extrude(lh)
offset(r=CORNER_RADIUS)
offset(delta=-CORNER_RADIUS)
square([outer, outer], center=true);
translate([0, 0, -0.5])
linear_extrude(lh + 1)
square([opening, opening], center=true);
}
}
}
// Plots de fixation (poteau cylindrique + base renforcée)
module _frame_mount_posts() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
post_h = 8;
post_d = 7;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
// Face +Z et -Z
for (z = [-1, 1]) {
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], z * (half - edge_d + (z > 0 ? 0 : -post_h))])
cylinder(d=post_d, h=post_h);
}
}
// Face +Y et -Y
for (y_dir = [-1, 1]) {
for (xz = mount_positions) {
translate([xz[0], y_dir * (half - edge_d + (y_dir > 0 ? 0 : -post_h)), xz[1]])
rotate([90, 0, 0])
cylinder(d=post_d, h=post_h);
}
}
// Face +X et -X
for (x_dir = [-1, 1]) {
for (yz = mount_positions) {
translate([x_dir * (half - edge_d + (x_dir > 0 ? 0 : -post_h)), yz[0], yz[1]])
rotate([0, 90, 0])
cylinder(d=post_d, h=post_h);
}
}
}
// Trous traversants M3 dans les plots
module _frame_mount_holes() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
for (z = [-1, 1]) {
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], z * half])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_DIAM, h=20, center=true);
}
}
for (y_dir = [-1, 1]) {
for (xz = mount_positions) {
translate([xz[0], y_dir * half, xz[1]])
rotate([90, 0, 0])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_DIAM, h=20, center=true);
}
}
for (x_dir = [-1, 1]) {
for (yz = mount_positions) {
translate([x_dir * half, yz[0], yz[1]])
rotate([0, 90, 0])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_DIAM, h=20, center=true);
}
}
}
// Canaux pour câbles JST
module _cable_channels() {
ch_w = 10;
ch_h = 6;
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
for (z = [-1, 1]) {
translate([0, 0, z * (half - edge_d/2)])
cube([ch_w, ch_h, edge_d + 2], center=true);
}
for (y = [-1, 1]) {
translate([0, y * (half - edge_d/2), 0])
cube([ch_w, edge_d + 2, ch_h], center=true);
}
for (x = [-1, 1]) {
translate([x * (half - edge_d/2), 0, 0])
cube([edge_d + 2, ch_w, ch_h], center=true);
}
}
// ============================================================================
// PIÈCE 2 : BATTERY CRADLE (Support Batterie)
// ============================================================================
// Berceau pour batterie LiPo, se visse au frame via 4 vis M2.5.
// ============================================================================
module battery_cradle() {
bw = BATT_WIDTH + 2 * BATT_TOLERANCE;
bl = BATT_LENGTH + 2 * BATT_TOLERANCE;
bh = BATT_HEIGHT + BATT_TOLERANCE;
wall = 2;
difference() {
// Berceau avec parois
union() {
cube([bl + 2*wall, bw + 2*wall, bh + wall], center=true);
// Pieds de fixation (4 coins)
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1]) {
translate([x * (bl/2), y * (bw/2), -(bh + wall)/2])
cylinder(d=6, h=2);
}
}
// Évidement
translate([0, 0, wall])
cube([bl, bw, bh + wall], center=true);
// Ouverture pour les fils
translate([0, bw/2 + wall, 0])
cube([20, wall*3, bh - wall], center=true);
// Trous de fixation M2.5
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1]) {
translate([x * (bl/2), y * (bw/2), 0])
cylinder(d=2.7, h=20, center=true);
}
}
}
// ============================================================================
// PIÈCE 3 : PCB CENTRAL MOUNT (Support PCB Central)
// ============================================================================
// Plateforme avec 4 entretoises pour le PCB central (ESP32-S3).
// ============================================================================
module pcb_central_mount() {
pcb_l = CENTRAL_PCB_LENGTH;
pcb_w = CENTRAL_PCB_WIDTH;
standoff_h = 5;
standoff_d = 6;
hole_d = 2.5;
base_h = 2;
difference() {
union() {
// Base
cube([pcb_l + 10, pcb_w + 10, base_h], center=true);
// 4 entretoises
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1]) {
translate([x * (pcb_l/2 - 5), y * (pcb_w/2 - 5), base_h/2])
cylinder(d=standoff_d, h=standoff_h);
}
}
// Trous dans les entretoises (M2.5)
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1]) {
translate([x * (pcb_l/2 - 5), y * (pcb_w/2 - 5), 0])
cylinder(d=hole_d, h=20, center=true);
}
// Trous de fixation au frame (4 vis M2.5)
for (x = [-1, 1], y = [-1, 1]) {
translate([x * (pcb_l/2 + 3), y * (pcb_w/2 + 3), 0])
cylinder(d=2.7, h=20, center=true);
}
}
}
// ============================================================================
// PIÈCE 4-9 : PCB CARRIERS (Supports PCB pour chaque face)
// ============================================================================
// Support qui porte le PCB Anneau + PCB Bouchon, se visse sur les 4 plots du frame.
// ============================================================================
module pcb_carrier_standard() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
carrier_depth = 10; // Profondeur du support
opening = CUBE_SIZE - 2 * edge_d;
difference() {
union() {
// Plaque de base
linear_extrude(carrier_depth)
offset(r=CORNER_RADIUS - 2)
offset(delta=-(CORNER_RADIUS - 2))
square([opening - 4, opening - 4], center=true);
// Rebord pour PCB Anneau
translate([0, 0, carrier_depth - LED_RING_HEIGHT - 0.5])
_ring_holder();
// Support PCB Bouchon (central)
translate([0, 0, carrier_depth - LED_RING_HEIGHT - CAP_CONNECTOR_H - CAP_PCB_HEIGHT - 0.5])
cylinder(d=CAP_PCB_DIAM + 2, h=CAP_CONNECTOR_H + CAP_PCB_HEIGHT + 0.5);
// Oreilles de fixation (4 coins)
_carrier_mount_ears();
}
// Ouverture centrale (air + câblage)
translate([0, 0, -0.5])
cylinder(d=AIR_HOLE_DIAM, h=carrier_depth + 1);
// Évidement pour le PCB Anneau
translate([0, 0, carrier_depth - LED_RING_HEIGHT])
difference() {
cylinder(d=LED_RING_DIAM_EXT - 2, h=LED_RING_HEIGHT + 1);
cylinder(d=LED_RING_DIAM_INT + 2, h=LED_RING_HEIGHT + 2, center=true);
}
// Évidement pour le PCB Bouchon
translate([0, 0, carrier_depth - LED_RING_HEIGHT - CAP_CONNECTOR_H - CAP_PCB_HEIGHT])
cylinder(d=CAP_PCB_DIAM, h=CAP_CONNECTOR_H + CAP_PCB_HEIGHT + 1);
// Trous de fixation M3
_carrier_mount_holes();
}
}
// Rebord de maintien pour le PCB Anneau
module _ring_holder() {
ext = LED_RING_DIAM_EXT + 1;
int_ = LED_RING_DIAM_INT - 1;
h = 2;
difference() {
cylinder(d=ext, h=h);
translate([0, 0, -0.5])
cylinder(d=int_, h=h + 1);
// Encoches pour les connecteurs
for (a = [0, 90, 180, 270]) {
rotate([0, 0, a])
translate([ext/2-1, 0, 0])
cube([4, 6, h + 1], center=true);
}
}
}
// Oreilles de fixation pour les PCB Carriers
module _carrier_mount_ears() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
ear_size = 12;
ear_h = 10;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], ear_h/2])
cube([ear_size, ear_size, ear_h], center=true);
}
}
// Trous de fixation dans les oreilles
module _carrier_mount_holes() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], -1])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_DIAM, h=20);
}
}
// Variante NFC (dessus)
module pcb_carrier_nfc() {
difference() {
union() {
pcb_carrier_standard();
// Ajout d'un support renforcé pour le PN532
translate([0, 0, 10 - NFC_PCB_HEIGHT - 0.5])
_nfc_holder();
}
// Évidement pour le module NFC
translate([0, 0, 10 - NFC_PCB_HEIGHT - 0.5])
cube([NFC_PCB_SIZE, NFC_PCB_SIZE, NFC_PCB_HEIGHT + 1], center=true);
}
}
module _nfc_holder() {
wall = 1.5;
size = NFC_PCB_SIZE + 2 * wall;
h = NFC_PCB_HEIGHT + 2;
difference() {
cube([size, size, h], center=true);
translate([0, 0, wall])
cube([NFC_PCB_SIZE, NFC_PCB_SIZE, h], center=true);
}
}
// Variante Qi (dessous)
module pcb_carrier_qi() {
difference() {
union() {
pcb_carrier_standard();
// Support pour bobine Qi
translate([0, 0, 2])
_qi_holder();
}
// Évidement pour la bobine Qi
translate([0, 0, 2])
cylinder(d=QI_COIL_DIAM, h=QI_COIL_HEIGHT + 1);
}
}
module _qi_holder() {
wall = 1.5;
h = QI_COIL_HEIGHT + 1;
difference() {
cylinder(d=QI_COIL_DIAM + 2*wall, h=h);
translate([0, 0, -0.5])
cylinder(d=QI_COIL_DIAM, h=h + 1);
}
// Support PCB récepteur
translate([0, QI_COIL_DIAM/2 + 5, 0])
difference() {
cube([QI_PCB_LENGTH + 2*wall, QI_PCB_WIDTH + 2*wall, QI_PCB_HEIGHT + 1], center=true);
cube([QI_PCB_LENGTH, QI_PCB_WIDTH, QI_PCB_HEIGHT + 2], center=true);
}
}
// ============================================================================
// PIÈCE 10-15 : FACE COVERS (Coques extérieures)
// ============================================================================
// Coque visible avec membrane tactile centrale + gorge joint O-ring.
// Se visse sur le PCB Carrier (4 vis M3).
// ============================================================================
module face_cover_standard() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
face_size = CUBE_SIZE - 2 * PRINT_TOLERANCE;
cover_depth = 6; // Profondeur de la coque (hors membrane)
difference() {
union() {
// Coque extérieure arrondie
difference() {
linear_extrude(cover_depth)
offset(r=CORNER_RADIUS)
offset(delta=-CORNER_RADIUS)
square([face_size - 2*edge_d + 6, face_size - 2*edge_d + 6], center=true);
translate([0, 0, WALL_THICKNESS])
linear_extrude(cover_depth)
offset(r=max(0.5, CORNER_RADIUS - WALL_THICKNESS))
offset(delta=-max(0.5, CORNER_RADIUS - WALL_THICKNESS))
square([face_size - 2*edge_d + 6 - 2*WALL_THICKNESS,
face_size - 2*edge_d + 6 - 2*WALL_THICKNESS], center=true);
}
// Membrane tactile centrale
cylinder(d=FACE_CENTER_DIAM + 10, h=FACE_MEMBRANE_T);
// Oreilles de fixation
_cover_mount_ears(cover_depth);
}
// Zone tactile amincie
translate([0, 0, FACE_MEMBRANE_T])
cylinder(d=FACE_CENTER_DIAM, h=cover_depth);
// Gorge joint O-ring (intérieure)
translate([0, 0, cover_depth - FACE_SEAL_GROOVE_D])
_seal_groove(face_size - 2*edge_d + 2);
// Trous de fixation M3
_cover_mount_holes();
}
}
module _cover_mount_ears(depth) {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
ear_size = 12;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], depth/2])
cube([ear_size, ear_size, depth], center=true);
}
}
module _cover_mount_holes() {
half = CUBE_SIZE / 2;
edge_d = FRAME_EDGE_DEPTH;
mount_positions = [
[ (half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), (half - edge_d - 10)],
[ (half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)],
[-(half - edge_d - 10), -(half - edge_d - 10)]
];
for (xy = mount_positions) {
translate([xy[0], xy[1], -1])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_DIAM, h=20);
// Lamage tête de vis
translate([xy[0], xy[1], -1])
cylinder(d=FRAME_MOUNT_HEAD, h=FRAME_MOUNT_DEPTH + 1);
}
}
// Gorge joint O-ring
module _seal_groove(size) {
w = FACE_SEAL_GROOVE_W;
d = FACE_SEAL_GROOVE_D;
inset = 3;
linear_extrude(d + 0.1)
difference() {
offset(r=CORNER_RADIUS - inset)
offset(delta=-(CORNER_RADIUS - inset))
square([size - 2*inset, size - 2*inset], center=true);
offset(r=max(0.5, CORNER_RADIUS - inset - w))
offset(delta=-max(0.5, CORNER_RADIUS - inset - w))
square([size - 2*inset - 2*w, size - 2*inset - 2*w], center=true);
}
}
// Variantes NFC et Qi (identiques à standard pour l'extérieur)
module face_cover_nfc() {
difference() {
face_cover_standard();
// Amincissement supplémentaire pour l'antenne NFC (optionnel)
translate([0, 0, -0.5])
cylinder(d=NFC_ANTENNA_DIAM, h=FACE_MEMBRANE_T + 0.5);
}
}
module face_cover_qi() {
difference() {
face_cover_standard();
// Amincissement supplémentaire pour la bobine Qi
translate([0, 0, -0.5])
cylinder(d=QI_COIL_DIAM + 4, h=WALL_THICKNESS);
}
}