GamePi - Конзолата за ръчен емулатор: 17 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Въведение:

Тази инструкция описва изграждането на ръчна емулационна конзола с Raspberry Pi 3 - кръстил съм я GamePi.

Има много подобни инструкции за такива устройства, но за моя вкус повечето от тях са или твърде големи, твърде малки, твърде сложни или просто не ми харесва външният вид.

Това е втората версия на моето устройство GamePi (не написах инструкции за първото). Основната разлика между стария и това са аналоговите джойстици и някои малки подобрения.

Ако ви харесва GamePi, разгледайте страницата ми AraymBox за други версии и предстоящите устройства. Можете също да публикувате идеи как да подобрите дизайна - просто ме уведомете

Други версии:

• На thingiverse можете да намерите актуализирана версия на този GamePi - Версия 2.1. Той съчетава всички добри неща на другото ми устройство.
• Вижте моята нова алтернатива на този GamePi - GamePi Zero. Той е по -евтин, по -малък и по -лек.
• Ако ви харесва супер достъпна и проста, трябва да разгледате GamePi XS - конзола в контролер.

Забележка:

Моля, обърнете внимание, че английският не е моят първи език. Ако откриете грешки или нещо не е ясно, не се колебайте да ми кажете и ще се опитам да го поправя. Същото важи и за общите грешки.

Това е първата ми инструкция, така че ако имате някакви предложения за подобрения, моля, уведомете ме.

Стъпка 1: Инструменти и материали

Уверете се, че имате всичко необходимо за изграждането. Няма нищо по -досадно от спирането на вашия проект, защото трябва да изчакате доставянето на малка част.

Не е нужно да купувате изброените части и материали от линковете на Amazon. Това са примери и показват необходимите свойства на частите.

Части:

• 1x дисплей - 5 "сензорен LCD
• 1x Raspberry Pi 3 Модел B
• 1x micro SD карта - 16GB (размерът зависи от вас)
• 1x Teensy LC
• 1x PowerBank
• 12x мек тактилен бутон
• 2x тактилен бутон
• 1x цифров усилвател - PAM8403
• 1x аудио жак с превключвател
• 1x високоговорител 1.5W
• 1x плъзгащ се превключвател
• 1x USB женски жак тип A
• 1x микро USB женски жак тип B
• 2x модул за прекъсване на джойстика
• 1x Потенциометър B103 10K 16x2mm
• 1x прототипиране на печатни платки

Консумативи:

• Шестостенни винтове и гайки (M3)
• Винтове Torx (M2,5 x 8)
• Проводници (напр. LPT)
• Грунд Спрей
• Спрей боя
• Пълнител за дърво (бял)

Инструменти:

• Докосване на конеца (M2.5)
• Свредла (M2 & M3)
• Шлифовъчни гъби
• Файлове
• Появки за запояване
• Винтоверти
• Пробивна машина
• Пистолет за горещо лепило
• Услуга за 3D принтер или 3D печат

Стъпка 2: 3D отпечатване на калъфа

Проектирах корпуса да бъде възможно най -прост и малък. Има само минималния брой единични части: калъф отпред и отзад и бутони.

Предната и задната част на калъфа пасват перфектно на легло за 3D принтер 20x20 см, ако го завъртите на 45 градуса.

Отпечатах калъфа си с черна ABS нишка. Харесва ми печатането с ABS, защото обичам възможностите за последваща обработка. Можете да шлайфате, изрязвате, боядисвате и най -важното можете да го залепите или фиксирате с ацетон.

Ако имате 3D принтер с по -малко легло или изобщо нямате принтер, можете да използвате услуга за 3D печат като 3D Hubs, Thingiverse, Pinshape и т.н., за да отпечатате частите вместо вас за малко пари. Или ми пишете на ЛС - може би съм в настроение да го отпечатам за вас.

Ще намерите всички необходими 3D части на тази страница за дизайн с различни неща. Ще ги държа на вещта, за да избегна излишък.

Стъпка 3: Пост-обработка на 3D печат (Калъф)

В зависимост от вашия вкус, тази стъпка е по избор.

3D отпечатаните части не са перфектни - те имат малки пукнатини, дупки, мехурчета, видими слоеве и т.н. Ако искате приличен гладък лъскав вид, трябва да направите допълнителна стъпка и да обработите допълнително частите.

Ето стъпките, които направих:

1. Почистете пробийте отворите за винтове:

Използвайте свредла М2 и М3 и почистете отворите за винтовете.

2. Почистете дупките и ръбовете:

Използвайте съответния файл, за да почистите всички дупки и ръбове.

3. Шлайфайте корпуса отпред и отзад:

• тираж 1: използвайте шлифовъчна хартия със 120 песъчинки
• тираж 2: използвайте шлифовъчна хартия с 240 зърна
• тираж 3: използвайте шлифовъчна хартия с гранулация 600
• писта 4: използвайте мократа допълнителна фина шлифовъчна гъба

4. Почистете частите:

Измийте частите с чиста вода и ги оставете да изсъхнат

5. Боя:

1. Напръскайте тънък слой грунд за боя. Оставете да изсъхне за 24 часа.
2. Проверете повърхността.
3. Напръскайте тънък слой боя. Оставете да изсъхне за 24 часа.
4. Мека пясък на повърхността със суха изключително фина шлифовъчна гъба
5. Напръскайте тънък слой боя. Оставете да изсъхне за 24 часа.

Стъпка 4: Пост-обработка на 3D печат (бутони)

В зависимост от вашия вкус, тази стъпка е по избор.

Ето стъпките, които направих, за да изглежда отпечатаните бутони така, както изглеждат на снимките:

Шлайфане:

• Шлайфайте всички бутони, като използвате шлифовъчна хартия с 240 зърна.
• Шлайфайте всички бутони с помощта на шлифовъчна хартия с шлайфане 600.

Етикети:

• Напълнете „гравираните“етикети с пълнежа от бяло дърво с помощта на пръсти.
• Оставете пълнителя да изсъхне за 24 часа.
• Отстранете излишния пълнител с шлифовъчна хартия от 240 и 600.

Завършек:

• Почистете частите с мокра кърпа.
• Напръскайте тънък слой прозрачен лак върху бутоните.
• Оставете прозрачния лак да изсъхне за 24 часа.

Стъпка 5: Бутони (софтуер)

В тази стъпка искаме да напишем контролния код на бутона в Teensy LC. Teensy ще регистрира щракванията на бутоните и движението на джойстика и ще изпраща сигналите към Raspberry Pi чрез USB.

Инсталирайте Framework

• За да компилирате кода и да го напишете в Teensy, ще ви трябват Arduino Framework и файловете за поддръжка на Teensyduino.
• Следвайте този урок, за да инсталирате и двете.

Заредете и напишете кода

• Свържете Teensy LC към вашия компютър (той трябва да бъде открит автоматично, ако използвате Windows).
• Изтеглете прикачения файл с код.
• Щракнете двукратно върху изтегления файл. Ардуино IDE трябва да започне.
• Изберете платката Teensy LC (в лентата с менюта: Инструменти> Табло> Teensy LC)
• Изберете правилния порт, към който е прикрепен Teensy (в лентата с менюта: Инструменти> Сериен порт> COM x)
• Ако свържете бутоните, както е показано на снимката, можете да използвате прикачения код.
• Ако свържете бутоните по друг начин, ще трябва да промените прикачения код.
• Напишете кода в Teensy LC (в лентата с менюта: Sketch> Upload).

Стъпка 6: Бутони (хардуер)

Сега искаме да изградим контролите и да ги свържем с Teensy.

Нарежете печатната платка

• Използвайте някакъв вид трион (използвах нож за хляб), за да изрежете двустранната платка.
• Можете да видите размера на необходимите парчета на снимките (пребройте дупките).
• Нуждаете се от 2 броя от всяка печатна платка (кръстосана, бутонна, Старт/Избор-печатна платка).
• Внимателно пробийте 3 мм монтажни отвори (вижте снимките за местоположение) във всяка печатна платка.

Запояйте превключвателите към печатните платки

• Използвайте тактилни превключватели с твърдо щракване за печатни платки с бутон Старт и Избор и меки тактилни превключватели за всички останали печатни платки.
• Поставете краката на превключвателите в правилните отвори на печатната платка (вижте снимките).
• Проверете отново правилната позиция.
• Запоявайте краката към задната страна на печатните платки.

Стъпка 7: Монтаж

След като завършите всички печатни платки, вече можете да сглобите устройството.

След тази стъпка вашата конструкция трябва да изглежда като тази на снимката.

Завиване на гнездата на винтовете:

1. Използвайте свредлото М2, за да почистите отворите за винтове.
2. Използвайте крана за резба M2.5 и бавно изрежете конеца в отворите. (Можете да пропуснете тази стъпка, ако нямате крана с резба, но бъдете внимателни, когато завинтвате винтовете, тъй като пластмасовите гнезда могат да се счупят при прилагане на прекалено много сила.)

Дисплей:

1. Свържете дисплея към малиновото пи според ръководството за дисплея (свържете GPIO лента, свържете HDMI конектора).
2. Плъзнете двете горни "зърна" (вижте снимката) на дисплея в двата отвора в горната страна на кутията.
3. Закрепете дисплея, като завиете, за да спуснете две "зърна" на дисплея към кутията.

PCB и джойстици с бутони:

1. Поставете копчетата в дупките им.
2. Поставете печатните платки в гнездата според снимката и завийте винтовете M2.5x8 torx.
3. Внимавайте, тъй като пластмасовите гнезда могат да се счупят, ако се приложи голяма сила.

Стъпка 8: Окабеляване

Следващите стъпки описват как се свързват отделните части.

След всички стъпки на окабеляване вашето устройство трябва да хареса това на снимката.

• Обичам да използвам единичните проводници вътре в LPT кабели (или паралелни кабели). В такъв кабел има 25 проводника - те са цветно кодирани и са много евтини.
• При запояване обичам първо да нанасям спойка върху проводника и върху печатната платка. По този начин отнема малко повече време, но е по -лесно при работа в по -малки кутии/заграждения.

Стъпка 9: Окабеляване: Teensy LC

Ще започнем с компонента, към който са свързани повечето проводници. В тази стъпка ще трябва да запоите 27+ проводника - ура.

Винаги двойно (и тройно) проверявайте запояването си

Свържете бутоните и джойстиците:

• Снимките в тази стъпка и в стъпка 6: Бутоните (хардуер) показват всички точки на окабеляване.
• Започнете с линията на земята. Заземяващата линия е свързана с всички бутони и джойстици.
• Сега можете да свържете всички сигнални проводници към бутоните.
• Когато свързвате джойстиците, проверете етикетите на щифтовете и се уверете, че използвате правилните.
• Всеки джойстик използва два потенциометра - така че те трябва да бъдат свързани към 3.3V изходна мощност на Teensy LC.
• Ако искате първо да тествате контролите, все още не свързвайте Tennsy LC към Rasperry Pi.

Тестване на контролите (по избор):

• След като напишете кода на Teensy LC и запоите всички бутони и джойстици, можете да тествате контролите.
• !!! Уверете се, че все още не сте свързали Teensy LC с Raspberry Pi. Ако вече сте го изключили. !!!

1. Свържете Teensy LC към вашия компютър с Windows с помощта на USB кабел.
2. Windows трябва да открие Teensy LC и да го инсталира като джойстик/геймпад.
3. Натиснете WindowsKey+R, за да отворите диалоговия прозорец Изпълнение.
4. Въведете „joy.cpl“и натиснете Enter.
5. Изберете Teensy и щракнете върху Свойства.
6. Натиснете някой от бутоните си и вижте дали нещо се случва в раздела Тест.
7. Проверете всички бутони. Ако някои от тях не работят, проверете окабеляването. Ако никой от тях не работи, проверете кода. Ако Teensy LC не е разпознат от Windows, препишете кода на Teensy.
8. Ако тестовете бяха успешни, изключете Teensy LC от компютъра.

Свържете Teensy LC към Raspberry Pi:

• Запоявах Teensy директно към USB пиновете на Raspberry Pi. По този начин се спестява много място, което би било пропиляно от USB кабели.
• Използвайте снимката, за да свържете Teensy и Pi.

Стъпка 10: Окабеляване: Звук

В тази стъпка ще свържем усилвателя PAM8403, контрола на силата на звука, превключения аудио жак и високоговорителя.

С тази настройка имате възможност да контролирате силата на звука с хардуерното колело и да пренасочвате звука от високоговорителя към слушалките, ако е включен.

Или - ако искате - можете да пропуснете колелото за сила на звука и аудио жака. По този начин трябва да контролирате силата на звука, като използвате софтуерно решение на Pi. Но засега се придържаме към пълната настройка на функциите.

Запояване:

• Запоявайте проводниците според снимката.

• Тази настройка не използва аудио жака на Pi, за да спести място. Запоявайте аудио проводниците директно към тестовите подложки Pi:

  • аудио земята (черна линия на снимката) е запоена към PP6
  • левият канал (зелена линия на снимката) е запоен към PP25
  • десният канал (синя линия на снимката) е запоен към PP26
• Усилвателят се нуждае от 5V мощност. Запояйте го към 5V GPIO щифта и заземяващия щифт на Raspberry Pi (вижте снимката).
• !!! Проверете отново полярността !!!

Инсталирайте звуковите компоненти:

• Поставете превключения аудио жак в монтажния му отвор и го закрепете с гайката.
• Използвайте горещо лепило, за да залепите колелото за обем към стената на кутията, така че част от колелото да стърчи от предната част на кутията. Не използвайте много лепило, колелото трябва да се завърти.
• Поставете тиксо по целия усилвател, за да го изолирате и поставите между дисплея и Raspberry Pi.
• Поставете високоговорителя навсякъде, където остане малко място.

Стъпка 11: Окабеляване: Външен USB порт

За най -лесната част от окабеляването ще добавим външния USB жак.

Този външен USB порт в калъфа е доста полезен, ако искате да добавите допълнителни периферни устройства като клавиатура, втори контролер за плейър два или нещо друго, работещо през USB.

Запояване:

Ами … свържете USB жака според снимката

Инсталирайте компонента:

• Поставете USB жака в отвора му в кутията на GamePi.
• Включете някое USB устройство (трябва да бъде потребител, например клавиатура или флаш устройство), така че лепилото да не тече в порта.
• Използвайте горещо лепило, за да закрепите USB жака. Не използвайте много лепило, тъй като може да запуши крика.

Стъпка 12: Окабеляване: Захранване

Сега ще добавим малко мощност към системата.

В тази стъпка трябва възможно най -често да проверявате полярността на запоените си проводници.

Демонтирайте PowerBank:

• Разглобяването на powerbank е лесно, тъй като калъфът е доста тънък.
• Използвайте отвертка или разбийте кутията в пода, за да я отворите.
• Извадете батерията и електрониката.
• Свалете батерията от електрониката.

Запояване:

• Свържете всички компоненти с изключение на батерията според снимката.

• Отново тази настройка не използва микро USB жака на Pi, за да спести място. Запоявайте проводниците от плъзгащия превключвател директно към тестовите тампони Pi. Има няколко места за запояване, където бихме могли да захранваме Pi с 5V, напр. GPIO пиновете - но ще използваме първата възможна точка след захранващия USB жак на Pi. По този начин входящите 5 волта трябва да преминат предпазител и Pi е защитен, ако се случи нещо лошо:

  • положителният 5V проводник (червена линия на снимката) е запоен към PP2.
  • отрицателният проводник GND (черна линия на снимката) е запоен към PP5.
• !! Преди да добавите батерията, проверете отново полярността на всеки компонент. !!
• Добавете батерията.

Инсталирайте компонентите на захранването:

• Електрониката на powerbank вече трябва да бъде монтирана към задната част на кутията GamePi.
• Поставете жака за микро USB в отвора му в кутията на GamePi.
• Използвайте горещо лепило, за да закрепите жака за микро USB. Не използвайте много лепило, тъй като може да запуши крика.
• Поставете плъзгащия превключвател в отвора му в кутията на GamePi.
• Използвайте горещо лепило, за да фиксирате плъзгащия превключвател. Не използвайте много лепило.
• Използвайте горещо лепило, за да залепите батерията в задната част на дисплея. Не използвайте много лепило.

Стъпка 13: Инсталиране на RetroPie

Тъй като хардуерната част на този проект е завършена, сега можем да разгледаме софтуера.

В тази стъпка ще изтеглим целия необходим софтуер, ще запишем образа на RetroPie на SD картата, ще стартираме и конфигурираме емулационна станция.

Необходим софтуер:

• Изтеглете готовото изображение RetroPie за Raspberry Pi (червеният бутон "Raspberry Pi 2/3"). Това е основно операционната система на тази конзола. Разбира се, можете да използвате каквото искате на Pi - има десетки други решения.
• Изтеглете и инсталирайте 7 -zip - безплатен де/архиватор на файлове. Нуждаем се от него, за да разопаковаме архива на изображения RetroPie.
• Изтеглете и инсталирайте SD Memory Card Formatter. Както казва името, този инструмент форматира SD карти с памет.
• Изтеглете Win32 Disk Imager. Нуждаем се от този инструмент, за да запишем разопакованото изображение на RetroPie на SD картата.

Подготовка на SD картата:

1. Включете SD картата във вашия компютър с Windows.
2. Уверете се, че Windows открива картата.
3. Отворете „Моят компютър“или „Този компютър“или Windows Explorer и запомнете буквата на устройството на SD картата. В моя случай беше F: (различава се от система до система). Уверете се, че това наистина е буквата на картата, а не някои от вашите твърди дискове.
4. Стартирайте SDFormatter.exe, изберете буквата на вашето устройство от падащото меню "Drive:" и натиснете бутона Format.
5. Когато форматирането приключи, затворете SDFormatter с бутона Exit и извадете SD картата.

Запишете изображението RetroPie на SD картата:

1. Изтегленият архив RetroPie трябва да се нарича нещо като "retropie*.img.gz".
2. След като инсталирате 7-zip, щракнете с десния бутон върху архива RetroPie и изберете 7-Zip от контекстното меню. Изберете „Извличане тук“и изчакайте разопаковането да приключи.
3. Включете SD картата във вашия компютър с Windows. Уверете се, че Windows открива картата и отново запомнете буквата на устройството на SD картата.
4. Стартирайте Win32 Disk Imager.
5. Изберете разопакованото изображение RetroPie от полето "Файл с изображение".
6. Изберете буквата на устройството на SD картата от падащото меню „Устройство“.
7. Щракнете върху бутона „Напиши“и изчакайте, докато записът приключи.

Конфигурирайте дисплея:

1. Когато SD картата е свързана към вашия компютър, отидете до съдържанието на картата.
2. Отворете файла "config.txt".
3. Добавете следните редове в края на файла, запишете файла и изключете SD картата:

max_usb_current = 1

hdmi_group = 2 hdmi_mode = 87 hdmi_cvt 800 480 60 6 0 0 0 hdmi_drive = 1 display_rotate = 2 lcd_rotate = 2

Стъпка 14: Конфигуриране на RetroPie

Време е да стартирате всичко!

1. Поставете SD картата в Raspberry Pi и плъзнете ключа за захранване.
2. Изчакайте, докато се появи емулационната станция и ви помоли да "Конфигуриране на входа".
3. Следвайте инструкциите на екрана и картографирайте бутоните си.
4. Сега ще конфигурираме някои основни настройки.

Конфигуриране на WiFi:

1. Свържете клавиатура към външния USB порт на GamePi.
2. В главното меню на емулационната станция (където избирате системите) изберете RETROPIE и натиснете бутона A.
3. Изберете WiFi и натиснете бутона A.
4. В новото меню изберете „Свързване към WiFi мрежа“и натиснете бутона A.
5. Изберете вашия SSID (име на WiFi мрежа).
6. Въведете вашата WiFi парола с помощта на приложената клавиатура.
7. Добре дошли в интернет.

Актуализиране на RetroPie:

Тази стъпка отнема известно време - уверете се, че батерията на GamePi е напълно заредена или може да умре по време на актуализацията (случи ми се - не е готино).

Актуализациите ще се зареждат от интернет, затова се уверете, че сте конфигурирали GamePis WiFi.

1. В главното меню на емулационната станция (където избирате системите) изберете RETROPIE и натиснете бутона A.
2. Изберете „RETROPIE SETUP“и натиснете бутона A.
3. В новото меню изберете „Update RetroPie-Script“и натиснете бутона A.
4. Изберете OK няколко пъти и натиснете бутона A.
5. Изберете „Актуализиране“и натиснете бутона A.
6. Когато актуализацията ви попита дали искате да "[…] актуализирате основната ОС […]", изберете Да и натиснете бутона A.
7. Изчакайте актуализацията да приключи - в моя случай отнема известно време 20 минути.
8. След като актуализацията приключи, изберете OK и натиснете бутона A.
9. Изберете Изход и натиснете бутона A. Изчакайте рестартирането на емулационната станция.

Стъпка 15: Добавяне на игри

За да играем емулирани игри, първо се нуждаем от тези игри.

Получаване на роми (игрите … като файлове):

• Няма да описвам откъде да получа ромите за емулаторите, защото от това, което разбирам, това е нещо като законна сива зона.
• Използвайте Google, за да намерите любимия си ром - има много уебсайтове, които ги предлагат. Просто потърсете нещо като „Mario Kart Super Nintendo Rom“.

Трансфер на роми към GamePi:

• Има три основни метода за прехвърляне на ром.
• Ние се придържаме към най-лесния: Samba-Shares:

1. Включете GamePi и изчакайте, докато се зареди напълно.
2. Уверете се, че сте свързали GamePi с WiFi.
3. Отворете Windows Explorer (папка, а не Internet Explorer).
4. Въведете „\ RETROPIE / roms“в полето за адрес на папката и натиснете Enter. Вече сте в споделена папка на GamePi.
5. Копирайте изтегления rom в правилната директория на емулатора. Например: ако сте изтеглили „Super Mario Kart“rom за Super Nintendo, копирайте rom в папката SNES.
6. Рестартирайте емулационната станция (натиснете бутона Старт в главното меню, изберете QUIT, изберете RESTART EMULATIONSTATION).
7. След рестартирането новата система и играта трябва да се виждат в главното меню.

Стъпка 16: Последната стъпка

Ако всичко е наред, сега можете да затворите кутията на GamePi и да я закрепите с 4 шестостенни винта M3x18.

Честито:

• Поздравления, че сте създали свой собствен GamePi.
• Забавлявайте се да играете класика за всички времена.
• Покажете малко любов и приятен ден.

Стъпка 17: Промяна на историята

02-МАР-2018:

Коригирани са някои връзки в стъпката „Инструменти и материали“

02-МАР-2018:

Добавен демонстрационен видеоклип

20-МАР-2018:

Коригирана връзка на плъзгача в "Стъпка 1: Инструменти и материали"

28-МАР-2018:

Добавена е оферта за 3D отпечатване на калъфа в „Стъпка 2: 3D отпечатване на кутията“

20-АПР-2018:

• Добавени са връзки към GamePi XS и GampePi Zero.
• Добавена е нова заглавна снимка.