Domácí herní konzole- „NinTIMdo RP“: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Odkaz na webovou stránku s podrobnějším vysvětlením, seznamem dílů a soubory

timlindquist.me

Tento projekt měl vytvořit přenosný herní systém, který by mohl sloužit také jako přenosný počítač. Cílem bylo vytvořit konzolu, která by byla funkční i esteticky příjemná.

Seznam dílů:

docs.google.com/spreadsheets/d/1Ay6-aW4nAt…

Krok 1: Print Case

Chcete -li zařízení vytisknout, stáhněte si soubory mého 3D modelu a odešlete je na 3D tiskárnu. Tiskárna, kterou jsem použil, byla Prusa i3 Mk2 spolu s černým plastovým vláknem. Bylo zjištěno, že kvalita tisku je nejlepší při nastavení středního rozlišení. Nezapomeňte do zařízení přidat strukturální materiál (držení rukou bude bez něj vypadat špatně). Zadní kusy byly potištěny zadní stranou v jedné rovině s talířem. Přední kusy byly potištěny přední stranou v jedné rovině s talířem. Pokud bych měl vytisknout další případ, chtěl bych použít novou barvu, jako je atomová purpurová, aby předvedl vnitřnosti. Pokud jste jako já a máte 8palcovou tiskovou postel, s níž budete pracovat, budete muset vytisknout 4dílnou verzi, která budou sestaveny po tisku. Pokud je však vaše postel dostatečně velká na to, aby fungovala jako jeden kus, vytiskněte přední a zadní desku jako jeden celek a vyhněte se bolesti při jejich spojování.

Modelové soubory:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Krok 2: Sestavení pouzdra

Pro sestavení nejprve spojte přední pravý a levý díl zasunutím kovové hmoždinky do zarovnávacích otvorů. Dále na spoje naneste super lepidlo a zajistěte polovinu k sobě. Opakujte postup pro pravé a levé dolní části. Poté by vám měla zůstat sestavená přední a zadní polovina. Nyní je čas připojit 5 kovových distančních sloupků pro sloučení přední a zadní desky. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je nejprve nastavit odstupy na správnou délku. Hloubka 13 mm vzadu 5 mm vpředu. Udělejte odstupy 18 mm nebo o něco méně. Udělal jsem to tak, že jsem delší úchyt umístil do svěráků a pomocí mlýnku oholil velikost. Ujistěte se, že brousíte pouze jednu stranu, protože na druhé budete potřebovat nitě. Poté, co získáte správnou délku, lepte všechny brusky ze stran na přední stranu běžným gorilským lepidlem a nechte zaschnout. Během tohoto procesu se ujistěte, že všichni stojí přímo. Po zaschnutí seškrábejte vynikající lepidlo, které se napěnilo, aby tváře mohly být po složení zarovnané. Nyní zjistěte, zda můžete zadní desku vložit na podpěry a spojit s přední částí. Zašroubujte je přes zadní desku a zajistěte. Přilepte obrazovku obložením rámu soubojovou trubkou Gorilla Epoxy. Když jsem to udělal, nasadil jsem toho příliš mnoho a přetékalo to na obrazovku. Naštěstí to drhne! Upněte a nechte chvíli zaschnout, poté zadní stranu vyložte běžným lepidlem Gorilla.

** Poznámka: Snažte se, aby se na vnější stranu nedostalo tenké CA lepidlo (super lepidlo), protože „spálí“PLA a zabarví bílou barvu.

Krok 3: Obvod

Tlačítko obvod:

Zachycení všech stisknutí tlačítka se provádí pomocí Teensy ++ 2.0. Digitální piny na mikrokontroléru se používají pro všechna binární tlačítka. Analogové piny se používají pro tlačítka, která mají více stavů, jako jsou joysticky. Chcete -li propojit digitální piny jednoduchým propojením digitálního pinu k přepínači, nechte druhý konec spínače zapojit k zemi. Když je tlačítko stisknuto, stáhne vysokonapěťový kolík dolů, aby jej ovladač rozpoznal. O rezistory se nemusíte starat, protože jsou součástí desky Teensy. Chcete -li zapojit analogové piny, budete muset zkreslit vaše analogové zařízení vysokým a nízkým napětím a přečíst úroveň napětí v tomto rozsahu na analogovém pinu. Pro joysticky jsou k dispozici 3 vstupy pro každou osu. Připojte 5V k jednomu z kolíků, GND k jinému a napěťový čtecí řádek do posledního. Nezapomeňte to správně zapojit, jinak to nebude fungovat (pomocí multimetru zjistěte, zda se výstupní napětí mění na správném pinu.) Joystick je v podstatě variabilní odpor, který funguje jako dělič napětí. Výstupní napětí na čtecím pinu se bude pohybovat mezi 0 a 5 V v závislosti na poloze joysticků. (Zkreslení 5V a GND je obvykle na vnějších vstupních pinech joysticku a prostřední bude váš pin pro čtení proměnného napětí. Pokud jsou 5V a GND jiné než moje, vaše ovládací prvky budou invertovány, lze to opravit softwarem nebo přepojením).

Napájecí obvod:

Tříčlánková baterie Anker dodává energii celému zařízení. Chcete -li zařízení zapnout/vypnout, výstup regulátoru baterie je připojen k přepínači a poté k Raspberry Pi. Protože zařízení může odebírat až 2A, jednoduchý přepínací spínač 250mA nedokáže zvládnout aktuální požadavek. Místo toho můžete použít přepínač k ovládání napětí brány na tranzistoru PMOS, který bude sloužit účelu spínače. Připojte 5V baterie ke zdroji tranzistoru PMOS a spínači. Druhý konec přepínače je připojen k bráně tranzistoru PMOS a k 10K rezistoru připojenému k GND (když je spínač otevřený, aby se bránilo bráně v pohybu, spojí ji s GND přes odpor). Odvod je připojen ke vstupu 5V na Raspberry Pi spolu se zemí. Chcete -li baterii nabít, jednoduše zapojte odpojovací desku micro USB do správných nabíjecích kolíků (rozšiřuje vstup do pouzdra). Tento spínač jsem schoval do přívodu vzduchu v zadní části zařízení. Původně jsem plánoval místo toho nechat tlačítko baterie zapnout a vypnout zařízení podržením po určitou dobu, bohužel mi došel prostor a musel jsem provést jednoduchou implementaci. Tento alternativní design je znázorněn na schématu níže.

Zvukové obvody:

Pokud jde o zvuk, chtěl jsem, aby zvuk přirozeně přehrával z reproduktorů (pokud nejsou ztlumeny) a přesměrovával se do sluchátek, pokud jsou zapojeny. Naštěstí mnoho ženských 3,5 mm konektorů pro telefon je mechanicky schopno toho dosáhnout. Po zasunutí zástrčky se kabely reproduktorů ohnou a vytvoří otevřený obvod, čímž zabrání tomu, aby se signál dostal do reproduktorů. Protože reproduktory mají větší zátěž, musí být zvukový signál zesílen, aby byl slyšet. To se provádí pomocí stereo zesilovače třídy D, který jsem našel na adafruit. Jednoduše zkreslete zesilovač na 5V a GND. Nemáme diferenciální zvukové vstupy, takže zapojte levý a pravý reproduktor ke kladným svorkám a spojte záporné vývody s GND. Zisk se nastavuje pomocí propojky. Nastavil jsem zisk na maximum a měním amplitudu výstupních zvukových signálů pomocí softwaru, abych upravil hlasitost. Chcete -li ztlumit zařízení, mám tranzistor NMOS ovládající předpětí 5V. Tato brána tranzistorů NMOS je ovládána Teensy. Problém, který mám, je neustálý vysokofrekvenční šum v externích reproduktorech. Budu to analyzovat na osciloskopu, může to pocházet z předpojatosti 5V kvůli nějakému přepínání regulátoru na baterii nebo linky mohou někde zachytávat RF. Nezapomeňte také zkroutit pravou a levou čáru, abyste minimalizovali elektromagnetické rušení (EMI).

Krok 4: Periferní obvody

Tento obvod obsahuje držáky USB a indikátor LED. Objednejte desku plošných spojů v mém odkazu a pomocí pásové pily rozřízněte na polovinu podél tečkované čáry. Na straně USB připájejte dva ženské porty USB k desce. Na straně LED pájejte 5 LED a 5 odporů v sérii. 5V, GND, D+, D-lze prodloužit pomocí vodičů z odpájeného USB Raspberry PI na PCB. LED PCB lze umístit tak, aby světlo prosvítalo otvory v horní části skříně. Připojte 5 PWM výstupů Teensy k LED spolu s GND. Změnou pracovního cyklu můžete změnit jas LED diod.

Zakoupit PCB:

Krok 5: Programování

Teensy:

Pokud jste to připojili přesně stejně jako já, můžete použít kód, který jsem poskytl na Githubu. Doporučil bych to však napsat sami, protože systému lépe porozumíte a budete s ním moci snadno manipulovat a přizpůsobovat jej podle svých představ. Programování je velmi jednoduché, ve skutečnosti jde o psaní spousty příkazů if, které kontrolují, zda byla stisknuta vaše tlačítka. Užitečná sada instrukcí od PJRC. Pomocí Arduino IDE můžete zapisovat kód a nahrávat ho do Teensy.

KÓD:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitální tlačítka: Tento příklad mi ukazuje, zda jsem zkontroloval, zda byl stisknut digitální pin 20, a poté vydávám správný příkaz sériového joysticku. Pro tlačítko můžete zvolit libovolnou hodnotu 1 až 32, protože Retropie na začátku stejně nastaví mapování ovladače. Tlačítko Joystick. (tlačítka: 1-32, stisknuto = 1 uvolněno = 0)

Analogová tlačítka:

V tomto případě je pravá svislá joystick připojena k analogovému pinu 41. Funkce analogRead (pin) přijímá úroveň napětí mezi 0 a 5V a vrací hodnotu 0 až 1023. Ideální středová poloha by odpovídala 2,5 V nebo 512, to však nebyl případ mé analogové páčky, takže bylo nutné provést úpravu. To bylo provedeno pomocí níže uvedeného přemapování. Poté jsem potřeboval zkontrolovat, zda nebyly překročeny hranice 0 až 1023. Nakonec byl příkaz analogového joysticku odeslán přes sériový port jako analogové tlačítko Z pomocí Joystick. Z (hodnota 0 až 1023).

Krok 6: Volitelný dok

Dok:

Tato sestava by nebyla úplná bez doku pro nabíjení a snadné připojení televize, proto jsem ji navrhl na obrázcích níže. 3D modely jsou k dispozici s ostatními v mém balíčku Github.

Modely:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Krok 7: Výsledky

Při zpětném pohledu bych si přál udělat výstupní port HDMI s deskou plošných spojů místo předem zakoupeného držáku na zeď. To by ve skutečnosti ušetřilo spoustu místa, protože jsem musel kabel zastrčit do spirály, abych se vyhnul jeho přerušení a opětovnému pájení 19 vodičů. Jsem zmatený z toho, že půjdu s menší baterií, protože výška článku byla mým omezujícím faktorem v tloušťce celého zařízení. Snížení této hodnoty by však negativně ovlivnilo životnost baterie.

Celkově mě tato výroba stála kolem 350 $. To nezahrnuje malinové pi, které jsem zlomil při pokusu oholit velikost… Přesto jsem šťastný, že jsem to vyzkoušel. Byl to zábavný letní projekt, abych zjistil, jestli to dokážu udělat tak kompaktní, jak je to jen možné, a zároveň do toho vložit spoustu skvělých funkcí.