// Rückwand der Wortuhr (Trägerplatte für die LEDs) für IKEA SANNAHED
// Vorlage: cad/ALT/Rueckwand-mit-Gravuren.dxf (abgeschrägte Ecke oben links, hier zusätzlich unten rechts,
// LED-Markierungen als Kreise, Durchführungen für die Kabel, Richtungspfeil).
// Das LED-Raster ist identisch mit wortfolie.scad, damit LEDs und Buchstaben passen.
//
// Export als 2D: F6 rendern, dann Datei -> Export -> als DXF / SVG.
// Für den Laser: erst teil = "schneiden", dann teil = "gravur" exportieren.

// Rückwand der Wortuhr (Trägerplatte für die LEDs) für IKEA SANNAHED
// Vorlage: cad/ALT/Rueckwand-mit-Gravuren.dxf (abgeschrägte Ecke oben links, hier zusätzlich unten rechts,
// LED-Streifen als Rechtecke, LED-Markierungen als Kreise, Richtungspfeile).
// Das Buchstabenraster ist identisch mit wortfolie.scad, damit die Streifen unter
// den Wörtern sitzen. Die Wortliste unten ist unabhängig von der Software.
//
// Pro Wort wird ein Stück LED-Streifen (60 LED/m = 16,67 mm Abstand) am Stück
// aufgeklebt. Passt es nicht in die Wortbreite, wird eine LED weggekürzt. Die Lücken
// zwischen den Streifenstücken werden mit Kabel (+5V, GND, DATA) überbrückt.
//
// Export als 2D: F6 rendern, dann Datei -> Export -> als DXF / SVG.
// Für den Laser: erst teil = "schneiden", dann teil = "gravur" exportieren.

// ---------- Einstellungen ----------
// Rahmengröße (Bildfläche des SANNAHED): 25, 35 oder 50 (cm)
rahmen_cm = 25;          // [25, 35, 50]

// Welcher Teil soll ausgegeben werden?
teil = "beide";          // ["beide" (Vorschau), "schneiden", "gravur"]

spiel_mm     = 1;        // Luft pro Seite zwischen Platte und Rahmen-Innenmaß
rand_mm      = 15;       // wie in wortfolie.scad (muss gleich bleiben!)
fase_mm      = 10;       // abgeschrägte Ecken oben links und unten rechts (klein genug für den Minutenpunkt)
led_pitch    = 1000 / 60; // LED-Abstand des Streifens (60 LED/m)
streifen_b   = 10;       // Breite des LED-Streifens (WS2812)
led_marke_d  = 5;        // Ø der LED-Markierungen (Gravur)
schlitz_b    = 10;       // Kabeldurchführung zwischen den Zeilen (Breite)
schlitz_h    = 3.5;      //   und Höhe
minutenpunkte = false;    // 4 einzelne LEDs in den Ecken (wie in wortfolie.scad)
dicke_mm     = 0;        // 0 = flache 2D-Ausgabe (für Laser/DXF), >0 = 3D-Vorschau

// ---------- Raster ----------
spalten = 11;
zeilen  = 10;

// Wörter mit LED-Streifen: [Zeile, erste Spalte, Anzahl Buchstaben, Name]
// Zeile 0 = oben, Spalte 0 = links. Das "S" von EINS ist ein eigener Streifen,
// damit es bei "ein Uhr" (EIN) aus und bei "viertel vor eins" (EINS) an sein kann.
woerter = [
  [0, 0, 2, "ES"],      [0, 3, 3, "IST"],     [0, 7, 4, "FÜNF"],
  [1, 0, 7, "ZWANZIG"], [1, 7, 4, "ZEHN"],
  [2, 0, 7, "VIERTEL"], [2, 8, 3, "VOR"],
  [3, 0, 4, "HALB"],    [3, 4, 3, "NTP"],     [3, 7, 4, "NACH"],
  [4, 0, 4, "NEUN"],    [4, 4, 3, "API"],     [4, 7, 4, "FÜNF"],
  [5, 0, 4, "ZWEI"],    [5, 4, 3, "RTC"],     [5, 7, 3, "EIN"],     [5, 10, 1, "S"],
  [6, 0, 4, "DREI"],    [6, 4, 3, "ESP"],     [6, 7, 4, "VIER"],
  [7, 0, 4, "ACHT"],    [7, 6, 5, "SECHS"],
  [8, 0, 6, "SIEBEN"],  [8, 6, 5, "ZWÖLF"],
  [9, 0, 3, "UHR"],     [9, 4, 3, "ELF"],     [9, 7, 4, "ZEHN"]
];

platte   = rahmen_cm * 10 - 2 * spiel_mm;
feld     = platte - 2 * rand_mm;
raster_a = feld / spalten;
fase     = fase_mm;
mass     = raster_a / 19.8;     // Skalierung der Beschriftung

// Zellenmitte (Spalte s, Zeile z), Ursprung = Plattenmitte, y nach oben
function zx(s) = (s - (spalten - 1) / 2) * raster_a;
function zy(z) = ((zeilen - 1) / 2 - z) * raster_a;

// Anzahl LEDs, die am Stück in die Wortbreite passen (höchstens eine je Buchstabe)
function led_anzahl(w) = min(w[2], floor(w[2] * raster_a / led_pitch));
function streifen_x(w) = (zx(w[1]) + zx(w[1] + w[2] - 1)) / 2;   // Mitte des Wortes

// ---------- Teile ----------
module umriss() {
  h = platte / 2;
  polygon([[-h + fase, h], [h, h], [h, -h + fase], [h - fase, -h], [-h, -h], [-h, h - fase]]);
}

// Kabeldurchführungen: die LED-Reihen laufen im Zickzack,
// Zeile 0 von links nach rechts, Zeile 1 zurück usw.
module schlitze() {
  for (z = [0 : zeilen - 2])
    translate([zx(z % 2 == 0 ? spalten - 1 : 0), (zy(z) + zy(z + 1)) / 2])
      square([schlitz_b, schlitz_h], center = true);
}

// Ein Streifenstück je Wort: Umriss + LED-Markierungen, mittig unter dem Wort
module streifen(w) {
  k = led_anzahl(w);
  translate([streifen_x(w), zy(w[0])]) {
    difference() {
      square([k * led_pitch, streifen_b], center = true);
      square([k * led_pitch - 0.6, streifen_b - 0.6], center = true);
    }
    for (i = [0 : k - 1])
      translate([(i - (k - 1) / 2) * led_pitch, 0]) circle(d = led_marke_d, $fn = 32);
  }
}

module minuten_marken() {
  if (minutenpunkte)
    for (sx = [-1, 1], sy = [-1, 1])
      translate([sx * (platte / 2 - rand_mm / 2), sy * (platte / 2 - rand_mm / 2)])
        circle(d = led_marke_d, $fn = 32);
}

// Pfeil mit Beschriftung DATA unter jeder Zeile, am Zeilenanfang.
// Die Reihen laufen im Zickzack: gerade Zeilen nach rechts, ungerade nach links.
module pfeil(z) {
  l  = 12 * mass;
  r  = z % 2 == 0 ? 1 : -1;
  x0 = r > 0 ? zx(0) - raster_a / 2 + 2 : zx(spalten - 1) + raster_a / 2 - 2;
  translate([x0, zy(z) - raster_a / 2]) {
    translate([r > 0 ? 0 : -l * 0.6, -l * 0.07]) square([l * 0.6, l * 0.14]);
    translate([r * l * 0.6, 0])
      polygon([[0, -l * 0.18], [r * l * 0.4, 0], [0, l * 0.18]]);
    translate([r * (l + 2 * mass), 0])
      text("DATA", size = 3 * mass, font = "Liberation Sans",
           halign = r > 0 ? "left" : "right", valign = "center");
  }
}

module schnitt() { difference() { umriss(); schlitze(); } }
module gravur() {
  for (w = woerter) streifen(w);
  minuten_marken();
  for (z = [0 : zeilen - 1]) pfeil(z);
}

// "beide" ist nur eine Vorschau: die Gravur erscheint als Aussparung in der Platte.
// Zum Lasern teil = "schneiden" und teil = "gravur" getrennt exportieren.
module ausgabe_2d() {
  if (teil == "schneiden") schnitt();
  else if (teil == "gravur") gravur();
  else difference() { schnitt(); gravur(); }
}

if (dicke_mm > 0) {
  linear_extrude(dicke_mm) schnitt();
  if (teil != "schneiden") translate([0, 0, dicke_mm]) linear_extrude(0.2) gravur();
} else ausgabe_2d();

for (w = woerter)
  echo(str(w[3], ": ", led_anzahl(w), " LEDs", led_anzahl(w) < w[2] ? " (gekürzt!)" : ""));
echo(str("Platte ", platte, " x ", platte, " mm, Zellenabstand ", raster_a, " mm, LEDs gesamt: ",
         len([for (w = woerter) for (i = [1 : led_anzahl(w)]) 1]) + (minutenpunkte ? 4 : 0)));