GamePi - ruční konzola emulátoru: 17 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Intro:

Tento návod popisuje sestavení ruční emulační konzoly poháněné Raspberry Pi 3 - pokřtil jsem ji GamePi.

Existuje mnoho podobných instrukcí pro taková zařízení, ale na můj vkus je většina z nich buď příliš velká, příliš malá, příliš komplikovaná, nebo se mi prostě nelíbí vzhled.

Toto je druhá verze mého zařízení GamePi (pro první jsem nenapsal instruktáž). Hlavní rozdíl mezi starým a tímto jsou analogové joysticky a některá drobná vylepšení.

Pokud se vám GamePi líbí, podívejte se na moji stránku AraymBox pro další verze a nadcházející zařízení. Můžete také zveřejnit nápady, jak vylepšit design - dejte mi prosím vědět

Další verze:

• Na thingiverse najdete aktualizovanou verzi této GamePi - verze 2.1. Kombinuje všechny dobré věci z mého dalšího zařízení.
• Podívejte se na moji novou alternaci této GamePi - GamePi Zero. Je to levnější, menší a lehčí.
• Pokud se vám líbí super cenově dostupný a jednoduchý, měli byste se podívat na GamePi XS - konzoli v ovladači.

Poznámka:

Vezměte prosím na vědomí, že angličtina není můj první jazyk. Pokud najdete nějaké chyby nebo něco není jasné, klidně mi to řekněte a já se to pokusím napravit. Totéž platí pro obecné chyby.

Toto je můj úplně první návod, takže pokud máte nějaké návrhy na vylepšení, dejte mi prosím vědět.

Krok 1: Nástroje a materiály

Ujistěte se, že máte vše, co pro stavbu potřebujete. Není nic otravnějšího, než zastavit svůj projekt, protože musíte počkat na dodání nějaké malé části.

Uvedené díly a materiál nemusíte kupovat z odkazů na Amazonu. Toto jsou příklady a ukazují požadované vlastnosti dílů.

Díly:

• 1x displej - 5 "dotykový LCD
• 1x Raspberry Pi 3 Model B
• 1x karta micro SD - 16 GB (velikost je na vás)
• 1x Teensy LC
• 1x PowerBank
• 12x měkké hmatové tlačítko
• 2x hmatové tlačítko
• 1x digitální zesilovač - PAM8403
• 1x audio jack s přepínačem
• 1x reproduktor 1,5W
• 1x Posuvný spínač
• 1x USB zásuvka typu A
• 1 x micro USB zásuvka typu B
• 2x Joystick Breakout modul
• 1x potenciometr B103 10K 16x2mm
• 1x Prototypovací DPS

Spotřební materiál:

• Šestihranné šrouby a matice (M3)
• Šrouby Torx (M2,5 x 8)
• Dráty (např. LPT)
• Primer Spray
• Barva ve spreji
• Dřevěná výplň (bílá)

Nástroje:

• Závitový závit (M2,5)
• Vrtáky (M2 a M3)
• Brusné houby
• Soubory
• Nástroje pro pájení
• Šroubováky
• Vrtat
• Horkovzdušná pistole
• 3D tiskárna nebo služba 3D tisku

Krok 2: 3D tisk pouzdra

Pouzdro jsem navrhl tak, aby bylo co nejjednodušší a nejmenší. Jediných částí je jen minimum: přední a zadní část pouzdra a tlačítka.

Přední i zadní část pouzdra se perfektně vejde na postel 3D tiskárny 20x20 cm, pokud ji otočíte o 45 stupňů.

Vytiskl jsem své pouzdro černým ABS vláknem. Mám rád tisk s ABS, protože miluji možnosti následného zpracování. Můžete jej brousit, řezat, malovat a hlavně můžete lepit nebo fixovat pomocí acetonu.

Pokud máte 3D tiskárnu s menším lůžkem nebo vůbec žádnou tiskárnu, můžete k tisku dílů za nějaké peníze použít službu 3D tisku, jako jsou 3D Hubs, Thingiverse, Pinshape atd. Nebo mi napište PM - možná mám náladu vám to vytisknout.

Na této rozmanité stránce designu najdete všechny potřebné 3D díly. Budu je udržovat ve věcech, aby se vyhnuli nadbytečnosti.

Krok 3: Zpracování 3D tisku (případ)

V závislosti na vašem vkusu je tento krok volitelný.

3D vytištěné díly nejsou dokonalé - mají malé praskliny, díry, bubliny, viditelné vrstvy atd. Pokud chcete mít decentní hladký lesklý vzhled, musíte udělat další krok a díly dodatečně zpracovat.

Zde jsou kroky, které jsem udělal:

1. Vyčistěte otvory pro šrouby:

Použijte vrtáky M2 a M3 a vyčistěte otvory pro šrouby.

2. Vyčistěte otvory a hrany:

Pomocí příslušného pilníku vyčistěte všechny otvory a hrany.

3. Brouste přední a zadní část pouzdra:

• běh 1: použijte brusný papír se zrnitostí 120
• běh 2: použijte brusný papír o zrnitosti 240
• běh 3: použijte brusný papír o zrnitosti 600
• běh 4: použijte mokrou extra jemnou brusnou houbu

4. Vyčistěte součásti:

Díly omyjte čistou vodou a nechte oschnout

5. Malování:

1. Nastříkejte tenkou vrstvu základního nátěru. Nechte 24 hodin zaschnout.
2. Zkontrolujte povrch.
3. Nastříkejte tenkou vrstvu barvy. Nechte 24 hodin zaschnout.
4. Povrch jemně obruste suchou extra jemnou brusnou houbou
5. Nastříkejte tenkou vrstvu barvy. Nechte 24 hodin zaschnout.

Krok 4: Následné zpracování 3D tisku (tlačítka)

V závislosti na vašem vkusu je tento krok volitelný.

Zde jsou kroky, které jsem provedl, aby tištěná tlačítka vypadala jako na obrázcích:

Broušení:

• Všechna tlačítka přebruste brusným papírem o zrnitosti 240.
• Všechna tlačítka přebruste brusným papírem o zrnitosti 600.

Štítky:

• Pomocí bílých dřevěných výplní naplňte prsty „vyryté“štítky.
• Nechte plnivo 24 hodin zaschnout.
• Odstraňte přebytečné plnivo brusným papírem o zrnitosti 240 a 600.

Dokončit:

• Části čistěte vlhkým hadříkem.
• Na knoflíky nastříkejte tenkou vrstvu čirého laku.
• Čirý lak nechte 24 hodin zaschnout.

Krok 5: Tlačítka (software)

V tomto kroku chceme zapsat ovládací kód tlačítka do Teensy LC. Teensy zaregistruje kliknutí na tlačítko a pohyb joysticku a odešle signály na Raspberry Pi přes USB.

Nainstalujte Framework

• Abyste mohli kód zkompilovat a zapsat do Teensy, budete potřebovat Arduino Framework a podpůrné soubory Teensyduino.
• Při instalaci obou postupujte podle tohoto tutoriálu.

Načtěte a napište kód

• Připojte Teensy LC k počítači (měl by být detekován automaticky, pokud používáte Windows).
• Stáhněte si přiložený soubor kódu.
• Poklepejte na stažený soubor. IDE arduino by mělo začít.
• Vyberte desku Teensy LC (na panelu nabídek: Nástroje> Deska> Teensy LC)
• Vyberte správný port, ke kterému je připojen Teensy (v řádku nabídek: Nástroje> Sériový port> COM x)
• Pokud připojíte tlačítka, jak je znázorněno na obrázku, můžete použít přiložený kód.
• Pokud tlačítka připojíte jiným způsobem, budete muset upravit připojený kód.
• Napište kód do Teensy LC (v řádku nabídek: Skica> Nahrát).

Krok 6: Tlačítka (hardware)

Nyní chceme vytvořit ovládací prvky a připojit je k Teensy.

Odřízněte desku plošných spojů

• Ořízněte oboustrannou desku plošných spojů pomocí nějaké pily (použil jsem nůž na chléb).
• Velikost potřebných kusů vidíte na obrázcích (spočítejte otvory).
• Potřebujete 2 kusy z každé desky plošných spojů (křížová, tlačítková, startovací/výběrová).
• Opatrně vyvrtejte 3mm montážní otvory (umístění viz obrázky) v každé desce plošných spojů.

Přepájejte spínače na desky plošných spojů

• Dotykové spínače tvrdého kliknutí použijte pro desky plošných spojů s tlačítky Start a Výběr a měkké hmatové spínače pro všechny ostatní desky plošných spojů.
• Zasuňte nohy spínačů do správných otvorů desky plošných spojů (viz obrázky).
• Znovu zkontrolujte správnou polohu.
• Pájejte nohy na zadní stranu desek plošných spojů.

Krok 7: Sestavení

Po dokončení všech desek plošných spojů nyní můžete zařízení sestavit.

Po tomto kroku by vaše sestava měla vypadat jako na obrázku.

Provlékání závitových objímek:

1. Pomocí vrtáku M2 vyčistěte otvory pro šrouby.
2. Použijte závitník M2.5 a pomalu řezejte nit do otvorů. (Tento krok můžete přeskočit, pokud nemáte závitový závitník, ale buďte opatrní při šroubování, protože plastové objímky by se mohly při použití příliš velké síly zlomit.)

Zobrazit:

1. Připojte displej k malinovému pi podle manuálu k displeji (připojte lištu GPIO, připojte konektor HDMI).
2. Zasuňte dvě horní „bradavky“(viz obrázek) displeje do dvou otvorů na horní straně pouzdra.
3. Zajistěte displej přišroubováním ke spuštění dvou „bradavek“displeje k pouzdru.

Tlačítko PCB a joysticky:

1. Vložte knoflíky do jejich otvorů.
2. DPS nasaďte na zásuvky podle obrázku a zašroubujte šrouby M2,5x8 torx.
3. Buďte opatrní, protože plastové zásuvky by se mohly při použití velké síly rozbít.

Krok 8: Zapojení

Následující kroky popisují, jak jsou jednotlivé části propojeny.

Po všech krocích zapojení by se vašemu zařízení měl líbit ten na obrázku.

• Rád používám jednotlivé vodiče uvnitř kabelů LPT (nebo paralelních kabelů). V takovém kabelu je 25 vodičů - jsou barevně odlišeny a jsou velmi levné.
• Při pájení rád nejprve nanesu pájku na vodič a na DPS. Tímto způsobem to zabere trochu více času, ale je to jednodušší při práci v menších skříních/skříních.

Krok 9: Zapojení: Teensy LC

Začneme komponentou, ke které je připojena většina vodičů. V tomto kroku budete muset pájet 27+ vodičů - hurá.

Pájení vždy dvakrát (a trojnásobně) zkontrolujte

Připojte tlačítka a joysticky:

• Obrázky v tomto kroku a v kroku 6: Tlačítka (Hardware) ukazují všechny body zapojení.
• Začněte s pozemní linií. Pozemní linka je připojena ke všem tlačítkům a joystickům.
• Nyní můžete k tlačítkům připojit všechny signální vodiče.
• Při připojování joysticků zkontrolujte označení kolíků a ujistěte se, že používáte správné.
• Každý joystick používá dva potenciometry - takže musí být připojeny k výstupu 3,3 V Teensy LC.
• Pokud chcete nejprve otestovat ovládací prvky, nepřipojujte Tennsy LC k Rasperry Pi.

Testování ovládacích prvků (volitelné):

• Po napsání kódu na Teensy LC a pájení všech tlačítek a joysticků můžete vyzkoušet ovládání.
• !!! Ujistěte se, že jste ještě nepřipojili Teensy LC k Raspberry Pi. Pokud jste to již odpojili. !!!

1. Připojte Teensy LC k počítači se systémem Windows pomocí kabelu USB.
2. Windows by měl detekovat Teensy LC a nainstalovat jej jako joypad/gamepad.
3. Stisknutím klávesy WindowsKey+R otevřete dialogové okno Spustit.
4. Zadejte „joy.cpl“a stiskněte Enter.
5. Vyberte Teensy a klikněte na Vlastnosti.
6. Stiskněte libovolné tlačítko a na kartě Test zjistěte, zda se něco nestane.
7. Zkontrolujte všechna tlačítka. Pokud některé nefungují, zkontrolujte zapojení. Pokud žádný z nich nefunguje, zkontrolujte kód. Pokud systém Windows Teensy LC nerozpozná, přepište kód na Teensy.
8. Pokud byly testy úspěšné, odpojte Teensy LC od počítače.

Připojte Teensy LC k Raspberry Pi:

• Teensy jsem připájel přímo na USB piny Raspberry Pi. Tímto způsobem se ušetří mnoho místa, které by bylo zbytečně ztraceno kabely USB.
• Pomocí obrázku propojte Teensy a Pi.

Krok 10: Zapojení: Zvuk

V tomto kroku zapojíme zesilovač PAM8403, ovládání hlasitosti, přepnutý audio konektor a reproduktor.

S tímto nastavením máte možnost ovládat hlasitost pomocí hardwarového kolečka a přesměrovat zvuk z reproduktoru do sluchátek, pokud je zapojen.

Nebo - chcete -li - můžete vynechat kolečko hlasitosti a audio konektor. Tímto způsobem musíte ovládat hlasitost pomocí softwarového řešení na Pi. Ale prozatím se držíme kompletního nastavení funkcí.

Pájení:

• Pájujte dráty podle obrázku.

• Toto nastavení nepoužívá zvukový konektor Pi pro úsporu místa. Pájejte zvukové vodiče přímo na testovací pady Pi:

  • audio zem (černá čára na obrázku) je připájena k PP6
  • levý kanál (zelená čára na obrázku) je připájen k PP25
  • pravý kanál (modrá čára na obrázku) je připájen k PP26
• Zesilovač potřebuje 5V napájení. Pájejte jej na 5V GPIO pin a zemnící pin Raspberry Pi (viz obrázek).
• !!! Znovu zkontrolujte polaritu !!!

Nainstalujte zvukové komponenty:

• Přepněte zvukový konektor do montážního otvoru a zajistěte jej maticí.
• Pomocí horkého lepidla nalepte objemové kolo na stěnu pouzdra, aby část kola trčela z přední části pouzdra. Nepoužívejte příliš mnoho lepidla, kolo se musí otáčet.
• Na celý zesilovač nalepte lepicí pásku, abyste ji izolovali, a vložte ji mezi displej a Raspberry Pi.
• Umístěte reproduktor všude tam, kde je místo.

Krok 11: Zapojení: Externí port USB

Pro nejjednodušší část zapojení přidáme externí konektor USB.

Tento externí port USB v případě je velmi užitečný, pokud chcete přidat další periferie, jako je klávesnice, druhý ovladač pro hráče dva nebo něco jiného běžícího přes USB.

Pájení:

No … připojte USB konektor podle obrázku

Nainstalujte komponentu:

• Zasuňte konektor USB do otvoru v pouzdru GamePi.
• Připojte nějaké zařízení USB (mělo by jít o spotřebitele, např. Klávesnici nebo palec), aby se lepidlo nedostalo do portu.
• K zajištění konektoru USB použijte horké lepidlo. Nepoužívejte příliš mnoho lepidla, protože může ucpat zvedák.

Krok 12: Zapojení: Napájení

Nyní přidáme do systému trochu energie.

V tomto kroku byste měli co nejčastěji kontrolovat polaritu pájených vodičů.

Demontujte PowerBank:

• Demontáž powerbanky je snadná, protože pouzdro je poměrně tenké.
• Otevřete jej pomocí šroubováku nebo rozdrťte pouzdro o podlahu.
• Vyjměte baterii a elektroniku.
• Odpojte baterii z elektroniky.

Pájení:

• Připojte všechny součásti kromě baterie podle obrázku.

• Toto nastavení opět nepoužívá konektor micro USB Pi, aby šetřilo místo. Pájejte vodiče z posuvného spínače přímo na testovací podložky Pi. Existuje několik pájecích bodů, kde bychom mohli napájet Pi 5 V, např. kolíky GPIO - ale použijeme první možný bod po napájecím konektoru USB Pi. Tímto způsobem musí přicházejících 5 voltů projít pojistkou a Pi je chráněno, pokud se stane něco špatného:

  • kladný 5V vodič (červená čára na obrázku) je připájen na PP2.
  • záporný vodič GND (černá čára na obrázku) je připájen k PP5.
• !! Před vložením baterie dvakrát zkontrolujte polaritu na každé součásti. !!
• Přidejte baterii.

Nainstalujte silové součásti:

• Elektronika powerbanky by již měla být namontována na zadní část pouzdra GamePi.
• Zasuňte konektor micro USB do otvoru v pouzdru GamePi.
• K zajištění konektoru micro USB použijte horké lepidlo. Nepoužívejte příliš mnoho lepidla, protože může ucpat zvedák.
• Zasuňte posuvný přepínač do otvoru v pouzdru GamePi.
• K zajištění posuvného spínače použijte horké lepidlo. Nepoužívejte příliš mnoho lepidla.
• Pomocí horkého lepidla přilepte baterii k zadní části displeje. Nepoužívejte příliš mnoho lepidla.

Krok 13: Instalace RetroPie

Protože hardwarová část tohoto projektu byla dokončena, můžeme se nyní podívat na software.

V tomto kroku stáhneme veškerý potřebný software, napíšeme obrázek RetroPie na kartu SD, spustíme a nakonfigurujeme emulační stanici.

Požadovaný software:

• Stáhněte si předem připravený obrázek RetroPie pro Raspberry Pi (červené tlačítko „Raspberry Pi 2/3“). Toto je v podstatě operační systém této konzoly. Na Pi můžete samozřejmě použít, co chcete - existují desítky dalších řešení.
• Stáhněte a nainstalujte 7 -zip - bezplatný de/archivátor souborů. Potřebujeme to k rozbalení archivu obrázků RetroPie.
• Stáhněte a nainstalujte formátovač paměťových karet SD. Jak název napovídá, tento nástroj formátuje paměťové karty SD.
• Stáhněte si Win32 Disk Imager. Tento nástroj potřebujeme k zápisu rozbaleného obrázku RetroPie na kartu SD.

Příprava karty SD:

1. Připojte kartu SD k počítači se systémem Windows.
2. Ujistěte se, že Windows kartu detekuje.
3. Otevřete „Tento počítač“nebo „Tento počítač“nebo Průzkumníka Windows a zapamatujte si písmeno jednotky na kartě SD. V mém případě to bylo F: (liší se systémy od systému). Ujistěte se, že je to opravdu písmeno karty, a ne některé z vašich pevných disků.
4. Spusťte SDFormatter.exe, v rozbalovací nabídce „Drive:“vyberte písmeno jednotky a klikněte na tlačítko Format.
5. Po dokončení formátování zavřete SDFormatter tlačítkem Exit a odpojte SD kartu.

Zapište obrázek RetroPie na kartu SD:

1. Stažený archiv RetroPie by se měl jmenovat něco jako „retropie*.img.gz“.
2. Po instalaci 7-zip klikněte pravým tlačítkem na archiv RetroPie a z kontextové nabídky vyberte 7-Zip. Vyberte „Extrahovat zde“a počkejte, až rozbalení skončí.
3. Připojte kartu SD k počítači se systémem Windows. Ujistěte se, že systém Windows detekuje kartu a znovu si pamatujte písmeno jednotky karty SD.
4. Spusťte Win32 Disk Imager.
5. Vyberte rozbalený obrázek RetroPie z pole „Soubor obrázku“.
6. V rozevírací nabídce "Zařízení" vyberte písmeno jednotky SD karty.
7. Klikněte na tlačítko „Napsat“a počkejte, až bude psaní dokončeno.

Konfigurace displeje:

1. Po připojení karty SD k počítači přejděte k obsahu karty.
2. Otevřete soubor "config.txt".
3. Na konec souboru připojte následující řádky, soubor uložte a odpojte kartu SD:

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

Krok 14: Konfigurace RetroPie

Čas nastartovat celou věc!

1. Vložte kartu SD do Raspberry Pi a posuňte vypínač.
2. Počkejte, až se zobrazí emulační stanice a požádá vás o „Konfiguraci vstupu“.
3. Postupujte podle pokynů na obrazovce a namapujte si tlačítka.
4. Nyní nakonfigurujeme některá základní nastavení.

Konfigurace WiFi:

1. Připojte klávesnici k externímu USB portu GamePi.
2. V hlavní nabídce emulační stanice (kde vyberete systémy) vyberte RETROPIE a stiskněte tlačítko A.
3. Vyberte WiFi a stiskněte tlačítko A.
4. V nové nabídce vyberte „Připojit k síti WiFi“a stiskněte tlačítko A.
5. Vyberte si SSID (název sítě WiFi).
6. Pomocí přiložené klávesnice zadejte heslo k WiFi.
7. Vítejte na internetu.

Aktualizujte RetroPie:

Tento krok chvíli trvá - ujistěte se, že je baterie GamePi plně nabitá, nebo by při aktualizaci mohla vybít (stalo se mi to - není to cool).

Aktualizace se načtou z internetu, takže se ujistěte, že jste nakonfigurovali GamePis WiFi.

1. V hlavní nabídce emulační stanice (kde vybíráte systémy) vyberte RETROPIE a stiskněte tlačítko A.
2. Vyberte „RETROPIE SETUP“a stiskněte tlačítko A.
3. V nové nabídce vyberte „Aktualizovat RetroPie-Script“a stiskněte tlačítko A.
4. Několikrát vyberte OK a stiskněte tlačítko A.
5. Vyberte „Aktualizovat“a stiskněte tlačítko A.
6. Když se vás aktualizace zeptá, zda chcete „[…] aktualizovat základní OS […]“, vyberte Ano a stiskněte tlačítko A.
7. Počkejte na dokončení aktualizace - v mém případě to trvá 20 minut.
8. Po dokončení aktualizace vyberte OK a stiskněte tlačítko A.
9. Vyberte možnost Konec a stiskněte tlačítko A. Počkejte, až se emulační stanice restartuje.

Krok 15: Přidání her

Abychom mohli hrát emulované hry, potřebujeme je nejprve.

Získání ROMů (hry … jako soubory):

• Nebudu popisovat, kde získat emulátory ROM, protože z toho, co chápu, je to taková legální šedá zóna.
• Použijte google k nalezení vaší oblíbené rom - existuje mnoho webových stránek, které je nabízejí. Stačí vyhledat něco jako „Mario Kart Super Nintendo Rom“.

Přenést Romy do GamePi:

• Existují tři hlavní způsoby přenosu romů.
• Držíme se toho nejjednoduššího: Samba-Shares:

1. Zapněte GamePi a počkejte, až se úplně spustí.
2. Ujistěte se, že jste připojili GamePi k vaší WiFi.
3. Otevřete Průzkumníka Windows (složku, která není Internet Explorer).
4. Do pole adresy složky zadejte „\ RETROPIE / roms“a stiskněte Enter. Nyní jste ve sdílené složce GamePi.
5. Zkopírujte stažený rom do správného adresáře emulátoru. Například: pokud jste si stáhli ROM „Super Mario Kart“pro Super Nintendo, zkopírujte rom do složky SNES.
6. Restartujte emulační stanici (stiskněte tlačítko Start v hlavní nabídce, vyberte UKONČIT a vyberte RESTART EMULATIONSTATION).
7. Po restartu by měl být nový systém a hra viditelné v hlavní nabídce.

Krok 16: Poslední krok

Pokud vše proběhlo v pořádku, můžete nyní skříň GamePi zavřít a zajistit 4 šrouby M3x18 se šestihrannou hlavou.

Gratulujeme:

• Blahopřejeme vám, že jste si vytvořili vlastní GamePi.
• Bavte se hraním některých klasik všech dob.
• Ukažte trochu lásky a mějte hezký den.

Krok 17: Změňte historii

2. března 2018:

Opraveny některé odkazy v kroku „Nástroje a materiály“

2. března 2018:

Přidáno demo video

20. března 2018:

Opravený odkaz posuvného přepínače v „Krok 1: Nástroje a materiály“

28. března 2018:

Přidána nabídka na 3D tisk pouzdra v „Krok 2: 3D tisk pouzdra“

20. dubna 2018:

• Přidány odkazy na GamePi XS a GampePi Zero.
• Přidán nový titulní obrázek.