GamePi Zero - oblíbená emulační stanice: 23 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 Zero W.

Je to změna mého prvního kapesního počítače GamePi, který obsahuje mnoho návrhů, které někteří uživatelé měli:

• Levnější: kolem 40 $ (první byl 160 $).
• Ještě menší
• Poháněno Raspberry Pi Zero W místo Pi 3 (jedna třetina ceny).
• Vstup je řešen Arduino Micro Pro místo Teensy LC (ještě levnější).
• Stereo reproduktory (první je mono).
• Více času na baterii.
• Ramenní tlačítka.
• Joystick PSP místo velkých jockstiků podobných Playstation.
• Lepší knoflíkové kanály.

Pokud se vám líbí super cenově dostupný a jednoduchý, měli byste se podívat na GamePi XS - konzoli v ovladači.

Pokud se vám GamePi líbí, podívejte se na moji stránku AraymBox pro další verze a nadcházející zařízení. Můžete také posílat nápady, jak vylepšit design

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. Pokud máte nějaké návrhy na vylepšení, dejte mi prosím vědět.

Krok 1: Materiály a nástroje

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 daných odkazů. Toto jsou příklady a ukazují požadované vlastnosti dílů.

Díly:

• Displej - 4,3 "[6,99 USD]
• Raspberry Pi Zero W [10,08 $]
• karta micro SD - 8 GB [4,40 USD]
• Arduino Pro Micro [4,23 $]
• PowerBank - PROMIC 5000mAh [7,99 $]
• USB OTG Hub [1,64 USD]
• Analog Stick PSP 1000 [1,10 USD]
• Silikonové dotykové spínače x12 [0,85 USD]
• Hmatové přepínače x2 [0,59 USD]
• Zvuková karta - USB [1,02 $]
• Digitální zesilovač (PAM8403) [0,30 USD]
• Reproduktor 1,5 W x 2 [1,80 USD]
• Audio jack s přepínačem [0,80 $]
• Posuvný přepínač [0,64 $]
• Zásuvka USB typu A pro ženy [0,10 USD]
• Mužský konektor micro USB [0,13 $]
• Prototypovací deska plošných spojů - 6 x 8 cm [0,68 USD]

Nástroje:

• Závitový závit (M2,5)
• Nástroje pro pájení
• Dráty (např. LPT)
• Šroubováky
• Šestihranné šrouby a matice
• Šrouby Torx (M2,5 x 8)
• Horkovzdušná pistole
• 3D tiskárna nebo služba 3D tisku

Krok 2: 3D tisk pouzdra

Vytiskl jsem si kufřík nekonečným modrým PLA filamentem a tlačítka a montážní desku PCB ve zlatém PLA filamentu. PLA vychází z tiskárny ve slušné kvalitě - post -processing tedy není vyžadován (imho) - ale možný.

Pokud máte 3D tiskárnu s menším lůžkem nebo vůbec žádnou tiskárnu, můžete využít službu 3D tisku nebo mi napsat - možná mám náladu vám ji vytisknout. Můj případ najdete na této rozmanité stránce designu. Abych se vyhnul nadbytečnosti, nechám to na věc.

Krok 3: Připravte si displej

V tomto kroku připravíme displej pro sestavu.

Uchovejte tyto části:

• Zobrazovací panel
• Ovladač displeje
• Šrouby vitríny

Při demontáži displeje postupujte takto:

1. Vyšroubujte 4 šrouby na zadní straně pouzdra. 4 šrouby uschovejte.
2. Otevřete pouzdro.
3. Odpojte kabely tlačítek.
4. Odpojte vodiče signálu a napájení z ovladače displeje.
5. Odemkněte a vyjměte plochý kabel z ovladače displeje.
6. Opatrně vyjměte ovladač displeje z panelu displeje. Držel na místě oboustrannou páskou.

Krok 4: Připravte baterii

V tomto kroku připravíme baterii pro montáž.

Uchovejte tyto části:

• Baterie a elektronika
• 2 šrouby, které držely elektroniku na místě

Při demontáži baterie postupujte takto:

1. Demontujte čelní desku pomocí plochého šroubováku.
2. Vyšroubujte 4 šrouby pod čelní deskou.
3. Otevřete druhý talíř.
4. Vysuňte kovové pouzdro.
5. Vyšroubujte 2 šrouby (pod lepidlem), které drží elektroniku na místě.
6. Vytlačte baterii z plastového pouzdra. Je držen na místě oboustrannou páskou.

Krok 5: Připravte rozbočovač USB

V tomto kroku připravíme rozbočovač USB pro sestavení.

Uchovejte tyto části:

• PCB
• Všechny kabely

Při rozebírání rozbočovače USB postupujte takto:

1. Odstraňte plastová pouzdra ze všech částí.
2. Odpojte všechny vodiče.

Krok 6: Připravte si zvukovou kartu

V tomto kroku připravíme zvukovou kartu pro sestavení.

Uchovejte tyto části:

• PCB
• USB konektor

Při demontáži zvukové karty postupujte takto:

1. Odstraňte plastové pouzdro.
2. Odpojte konektor USB.
3. Odpojte konektor mikrofonu a zvuku.

Krok 7: Tlačítka (software)

V tomto kroku chceme zapsat kód pro ovládání tlačítek do Arduina. Arduino zaregistruje kliknutí na tlačítko a pohyb joysticku a odešle signály na Raspberry Pi přes USB.

Instalace knihovny:

Našel jsem dobrý návod od GAMELASTER, který ukazuje, jak nainstalovat požadované arduino libs:

Projděte si krok 1: Instalace knihovny

Načtěte a napište kód:

• Pokud připojíte tlačítka, jak je znázorněno na obrázku, můžete použít přiložený kód.
• Pokud tlačítka připojíte jiným způsobem, budete muset upravit připojený kód.

1. Připojte Arduino k počítači (mělo by být detekováno automaticky, pokud používáte Windows).
2. Stáhněte si přiložený soubor kódu.
3. Poklepejte na stažený soubor. Arduino IDE by se mělo spustit.
4. Vyberte desku Arduino (na panelu nabídek: Nástroje> Deska> Arduino Leonardo).
5. Vyberte správný port, ke kterému je Arduino připojeno (v řádku nabídek: Nástroje> Sériový port> COM x).
6. Napište kód do Arduina (v řádku nabídek: Skica> Nahrát).
7. Po dokončení odpojte desku Arduino od počítače.

Krok 8: Tlačítka (hardware)

Nyní chceme vytvořit ovládací prvky (deska plošných spojů + přepínače).

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 3. obrázku (akční tlačítka a směrová tlačítka).
• Potřebujete 2 kusy 4. obrázku (knoflíky na ramenou).
• Potřebujete 1 kus z 5. obrázku (tlačítka start/výběr).
• Opatrně vyvrtejte 3mm montážní otvory (umístění viz obrázky) v každé desce plošných spojů.

Přepájejte přepínače 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 9: Pouzdro sestavy - zpět

Pokud jde o případ, na zadní straně není moc co dělat. Po tomto kroku by vaše zadní pouzdro mělo vypadat jako na obrázku.

Baterie:

1. Klikněte na baterii v závorkách.
2. Zajistěte desku plošných spojů baterie pomocí šroubů z jejího původního pouzdra (použijte stejné otvory).

Ramenní tlačítka (R2 a L2):

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 10: Pouzdro sestavy - přední

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.)

Držák displeje a komponent:

1. Umístěte displej na místo (zkontrolujte orientaci).
2. Umístěte držák součásti na displej (zkontrolujte orientaci).
3. Zajistěte držák displeje a součásti zašroubováním šroubů, které jste z displeje vybrali, do otvorů v rozích držáku součásti.

Tlačítko PCB a joystick:

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.
4. Sejměte víčko joysticku.
5. Nasaďte joystick na své místo.
6. Zajistěte joystick horkým lepidlem.
7. Připevněte víčko zpět na joystick.

Ramenní tlačítka (R1 a L1):

1. Vložte ramenní knoflíky do jejich otvorů (zkontrolujte orientaci).
2. Zajistěte ramenní tlačítka šestihranným šroubem M3x14.
3. Umístěte jeden měkký spínač do zásuvky.
4. Přepínač zajistěte horkým lepidlem (kolíky příliš nezakrývejte).

Krok 11: Zapojení

Pliveme na několik kroků - část po části.

Následující kroky popisují, jak jsou jednotlivé části propojeny.

• 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 12: Zapojení: Arduino Micro Pro

Začneme komponentou, ke které je připojena většina vodičů. V tomto kroku budete muset pájet 20+ vodičů - hurá.

Po dokončení tohoto kroku by vaše zařízení mělo vypadat jako na druhém obrázku.

Ujistěte se, že jste dokončili „Krok 3: Tlačítka (software)“a zapsali kód do Arduina.

Pájení vždy dvakrát (a trojnásobně) zkontrolujte

Připojte tlačítka a joysticky:

• Obrázky v tomto kroku a v „Krok 4: Tlačítka (Hardware)“ukazují všechny body zapojení.
• Začněte s pozemní linií. Uzemnění je spojeno se všemi tlačítky a joystickem.
• Nyní můžete k tlačítkům připojit všechny signální vodiče.
• Při připojování joysticku zkontrolujte označení kolíků a ujistěte se, že používáte správné.
• Joystick používá dva potenciometry - musí být tedy připojeny k 5V výstupu Arduina.

Testování ovládacích prvků (volitelné):

Po napsání kódu na Arduino a pájení všech tlačítek a joysticku můžete vyzkoušet ovládání

1. Připojte Arduino k počítači se systémem Windows pomocí kabelu USB.
2. Windows by měl desku Arduino detekovat automaticky.
3. Stisknutím klávesy WindowsKey+R otevřete dialogové okno Spustit.
4. Zadejte „joy.cpl“a stiskněte Enter.
5. Vyberte desku Arduino 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 samotná deska Arduino není systémem Windows rozpoznána, přepište kód do Arduina.
8. Pokud byly testy úspěšné, odpojte Arduino od PC.

Krok 13: Zapojení: USB rozbočovač

Protože většina dalších komponent bude připojena k rozbočovači USB, připojíme jej nyní.

Po dokončení tohoto kroku by vaše zařízení mělo vypadat jako na druhém obrázku.

Pájení vždy dvakrát (a trojnásobně) zkontrolujte

Montáž:

1. Umístěte rozbočovač USB do označeného slotu.
2. Zajistěte jej oboustrannou páskou.

Pájení:

1. Připojte zásuvku micro USB pro Arduino (vyjmutou z rozbočovače USB v „Krok 5: Připravte rozbočovač USB“), jak je vidět na prvním obrázku.
2. Připojte zásuvku USB pro externí připojení (připojená k rozbočovači USB v části „Krok 5: Připravte rozbočovač USB“), jak je vidět na prvním obrázku.

Krok 14: Zapojení: zvukové komponenty

Pokračujte zvukovými komponenty.

Po dokončení tohoto kroku by vaše zařízení mělo vypadat jako na druhém obrázku.

Pájení vždy dvakrát (a trojnásobně) zkontrolujte

Montáž:

1. Umístěte zvukovou kartu a zesilovač do jejich označených slotů.
2. Zajistěte součásti pomocí oboustranné pásky.

Pájení:

1. Připojte zvukovou kartu k rozbočovači USB, jak je vidět na prvním obrázku.
2. Připojte zesilovač ke zvukové kartě, jak je vidět na prvním obrázku.
3. Připojte stereo audio konektor k zesilovači, jak je vidět na prvním obrázku.
4. Připojte reproduktory ke stereofonnímu audio konektoru, jak je vidět na prvním obrázku.

Montáž:

1. Propojte stereofonní zvukový konektor vyhrazeným otvorem v tištěném pouzdře.
2. Zajistěte stereofonní zvukový konektor maticí.
3. Zasuňte reproduktory do jejich slotů.

Krok 15: Zapojení: napájecí obvod

Nyní připojíme všechna elektrická vedení.

Po dokončení tohoto kroku by vaše zařízení mělo vypadat jako na posledním obrázku.

Zvláště v tomto kroku je důležité dvakrát (a trojnásobně) zkontrolovat pájení

Pájení:

1. Zapojte zástrčku USB samce (odpojenou od zvukové karty v části „Krok 6: Příprava zvukové karty“) k posuvnému přepínači, jak je vidět na prvním obrázku.
2. Připojte posuvný přepínač k desce řadiče displeje, jak je vidět na prvním obrázku.
3. Připojte desku řadiče displeje k Raspberry Pi, jak je vidět na prvním obrázku.
4. Připojte konektor micro USB samice (izolovaný ze zvukové karty v „Krok 5: Připravte rozbočovač USB“) do konektoru micro USB samce, jak je vidět na druhém obrázku. (Zajistěte zásuvku micro USB pomocí horkého lepidla).

Krok 16: Zapojení: Rozbočovač USB k Raspberry Pi

V tomto kroku připojíme USB rozbočovač k Raspberry Pi, aby všechny komponenty mohly navzájem komunikovat.

Pájení vždy dvakrát (a trojnásobně) zkontrolujte

Pájení:

Připojte USB rozbočovač k Raspberry Pi, jak je vidět na obrázku

Krok 17: Zapojení: Zobrazení na Raspberry Pi

… Jeden jediný drát…

Pájení:

Připojte desku řadiče displeje k Raspberry Pi, jak je vidět na obrázku.

Krok 18: Zapojení: Dokončete

V tomto kroku chceme dokončit zapojení.

Obrázek ukazuje, jak bude vnitřek zařízení vypadat, až skončíme.

1. Vložte Raspberry Pi na místo (viz obrázek) a zajistěte jej pomocí 4 šroubů M2, 5x8 torx.
2. Zapojte zástrčku USB do elektroniky baterie.
3. Zapojte zástrčku micro USB do zástrčky do elektroniky baterie.

Zavřít případ:

Při zavírání obou kusů pouzdra dávejte pozor, aby:

• žádné dráty nejsou stlačeny
• Pi a elektronika baterie se nedotýkají
• k jeho zavření není potřeba žádná síla.

Utěsněte pouzdro 4 šestihrannými šrouby M3x14.

Krok 19: Instalace softwaru

Než dáme dohromady všechno, chceme se nejprve postarat o softwarovou část.

V tomto kroku stáhneme veškerý potřebný software a připravíme kartu SD pomocí obrázku RetroPie.

Požadovaný software:

• Stáhněte si předem připravený obrázek RetroPie pro Raspberry Pi (červené tlačítko „Raspberry Pi 0/1“). 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 na dokončení rozbalování.
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“. V rozevírací nabídce "Zařízení" vyberte písmeno jednotky SD karty.
6. Klikněte na tlačítko „Napsat“a počkejte, až bude psaní dokončeno.

Přidejte své přihlašovací údaje k WiFi:

• Existuje několik způsobů, jak připojit Raspberry Pi Zero W k bezdrátové síti.
• Použijeme ten bez dalších periferií:

1. Když je karta SD stále v počítači, přejděte na kartu SD.
2. Vytvořte na SD kartě nový soubor s názvem „wifikeyfile.txt“.
3. Otevřete soubor a přidejte následující kód do souboru, kde „NETWORK_NAME“je název vaší bezdrátové sítě (rozlišují se malá a velká písmena) a „NETWORK_PASSWORD“je heslo pro tuto síť (rozlišují se malá a velká písmena).
4. Uložte a zavřete soubor.

ssid = "NETWORK_NAME"

psk = "NETWORK_PASSWORD"

Konfigurace výstupu videa:

Protože je displej připojen k Pi prostřednictvím kompozitu, musíme upravit výstup videa.

1. Když je karta SD stále v počítači, přejděte na kartu SD.
2. Otevřete soubor „config.txt“a na konec souboru přidejte následující kód.

#====================================================================

# GamePi Zero Video Config # ================================================== ========================== # # ----------+------------- ------------------------------------------- # sdtv_mode | výsledek # ----------+------------------------------------- ------------------- # 0 | Normální NTSC # 1 | Japonská verze NTSC - žádný podstavec č. 2 | Normální PAL # 3 | Brazilská verze PAL-525/60 spíše než # ----------+---------------------------- ---------------------------- sdtv_aspect | výsledek # ----------+------------------------------------- ------------------- # 1 | 4: 3 # 2 | 14: 9 # 3 | 16: 9 sdtv_mode = 2 sdtv_aspect = 3 framebuffer_width = 320 framebuffer_height = 240 overscan_scale = 1 overscan_left = 4 overscan_right = -14 overscan_top = -24 overscan_bottom = -18

Nyní můžete kartu SD z počítače vyjmout.

Krok 20: Konfigurace RetroPie

Čas nastartovat celou věc!

První spuštění trvá nějakou dobu, protože RetroPie musí zvládnout některé úkoly prvního spuštění (vypadá jako první 2 obrázky tohoto kroku).

Konfigurace vstupu:

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

Konfigurace WiFi:

1. V hlavní nabídce emulační stanice (kde vybíráte systémy) vyberte RETROPIE a stiskněte tlačítko A.
2. Vyberte WiFi a stiskněte tlačítko A.
3. V nové nabídce vyberte „Importovat pověření wifi z /boot/wifikeyfile.txt“a stiskněte tlačítko A.
4. Počkejte, až emulační stanice naváže připojení k vaší síti WLAN.
5. Vítejte na internetu.

Konfigurace zvuku:

1. V hlavní nabídce emulační stanice (kde vybíráte systémy) vyberte RETROPIE a stiskněte tlačítko A.
2. Vyberte možnost Zvuk a stiskněte tlačítko A.
3. …..

Krok 21: 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 22: Poslední krok

Gratulujeme:

• Blahopřejeme vám, že jste si vytvořili vlastní GamePi Zero.
• Bavte se hraním některých klasik všech dob.
• Ukažte trochu lásky a mějte hezký den.
• Pokud máte chuť, můžete mi také dát tip na věc.

Krok 23: Změnit historii

19. dubna 2018:

Zveřejněno

20. dubna 2018:

Přidejte popis instalace arduino libs do „Krok 7: Tlačítka (software)“

První cena v kapesní soutěži