GamePi Zero: l'estació d'emulació favorable: 23 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Introducció:

Aquesta instrucció descriu la construcció d’una consola d’emulació de mà alimentada amb Raspberry Pi Zero W.

És una alteració del meu primer dispositiu de mà GamePi que inclou molts suggeriments que alguns usuaris van fer:

• Més barat: al voltant de 40 dòlars (el primer va ser de 160 dòlars).
• Encara més petit
• Funciona amb un Raspberry Pi Zero W en lloc d’un Pi 3 (un terç del preu).
• L’entrada és gestionada per un Arduino Micro Pro en lloc d’un Teensy LC (encara més barat).
• Altaveus estèreo (el primer és mono).
• Més temps de bateria.
• Botons d'espatlla.
• Palanca de control de PSP en lloc de grans palanques semblants a una playstation.
• Millors conductes de botons.

Si us agrada molt assequible i senzill, feu una ullada a la GamePi XS, una consola d’un controlador.

Si us agrada el GamePi, consulteu la meva pàgina AraymBox per obtenir altres versions i els propers dispositius. També podeu publicar idees sobre com millorar el disseny

Nota:

Tingueu en compte que l’anglès no és el meu primer idioma. Si trobeu algun error o alguna cosa no està clar, no dubteu a comunicar-ho i intentaré solucionar-ho. El mateix passa amb els errors generals. Si teniu algun suggeriment de millora, feu-m'ho saber.

Pas 1: materials i eines

Assegureu-vos de tenir tot el necessari per a la construcció. No hi ha res més molest que aturar el vostre projecte, ja que heu d’esperar a que es lliuri una petita part.

No haureu de comprar les peces i el material enumerats a partir d’enllaços donats. Aquests són exemples i mostren les propietats necessàries de les peces.

Parts:

• Visualització: 4,3 "[6,99 $]
• Raspberry Pi Zero W [10,08 dòlars]
• targeta micro SD: 8 GB [4,40 USD]
• Arduino Pro Micro [4,23 $]
• PowerBank: PROMIC 5000mAh [7,99 $]
• Hub USB OTG [1,64 dòlars]
• PSP 1000 Analog Stick [1,10 USD]
• Interruptors tàctils de silicona x12 [0,85 $]
• Interruptors tàctils x2 [0,59 $]
• Targeta de so: USB [1,02 USD]
• Amplificador digital (PAM8403) [0,30 $]
• Altaveu 1,5W x2 [1,80 $]
• Jack d'àudio amb commutador [0,80 $]
• Interruptor lliscant [0,64 $]
• Presa USB femenina tipus A [0,10 $]
• Presa micro USB masculina [0,13 dòlars]
• PCB de prototipatge: 6x8cm [0,68 $]

Eines:

• Fil de rosca (M2.5)
• Utilitats de soldadura
• Cables (per exemple, LPT)
• Tornavisos
• Cargols i femelles hexagonals
• Cargols Torx (M2,5 x 8)
• Pistola de cola calenta
• Servei d'impressora 3D o impressió 3D

Pas 2: Impressió 3D de la funda

He imprès la meva funda amb filament PLA blau infinit i els botons i la placa de muntatge del PCB en filament PLA daurat. El PLA es desprèn de la impressora amb una qualitat decent, de manera que no es requereix un post-processament (imho), però és possible.

Si teniu una impressora 3D amb un llit més petit o sense cap impressora, podeu utilitzar un servei d’impressió 3D o enviar-me un missatge; potser tinc ganes d’imprimir-la per vosaltres. Trobareu el meu cas en aquesta pàgina de disseny de thingiverse. Ho mantindré en thingiverse per evitar la redundància.

Pas 3: prepareu la pantalla

En aquest pas prepararem la pantalla per al muntatge.

Conserveu aquestes parts:

• Tauler de visualització
• Controlador de pantalla
• Cargols de vitrina

Seguiu aquests passos per desmuntar la pantalla:

1. Traieu els 4 cargols de la part posterior de la caixa. Mantingueu els 4 cargols.
2. Obriu el cas.
3. Desconnecteu els cables dels botons.
4. Venda els cables de senyal i alimentació del controlador de pantalla.
5. Desbloqueu i traieu el cable de cinta del controlador de pantalla.
6. Traieu amb cura el controlador de pantalla del tauler de visualització. Es va mantenir al seu lloc mitjançant cinta de doble cara.

Pas 4: prepareu la bateria

En aquest pas prepararem la bateria per al muntatge.

Conserveu aquestes parts:

• Bateria i electrònica
• 2 cargols que mantenien l'electrònica al seu lloc

Seguiu aquests passos per desmuntar la bateria:

1. Traieu la placa frontal amb un tornavís pla.
2. Traieu els 4 cargols sota la placa frontal.
3. Obriu el segon plat.
4. Llisqueu la carcassa metàl·lica.
5. Traieu els 2 cargols (sota la cola) que mantenen l'electrònica al seu lloc.
6. Traieu la bateria de la caixa de plàstic. Es manté al seu lloc mitjançant cinta de doble cara.

Pas 5: prepareu el concentrador USB

En aquest pas prepararem el concentrador USB per al muntatge.

Conserveu aquestes parts:

• PCB
• Tots els cables

Seguiu aquests passos per desmuntar el concentrador USB:

1. Traieu les caixes de plàstic de totes les parts.
2. Desoldeu tots els cables.

Pas 6: prepareu la targeta de so

En aquest pas prepararem la targeta de so per al muntatge.

Conserveu aquestes parts:

• PCB
• Presa USB

Seguiu aquests passos per desmuntar la targeta de so:

1. Traieu la caixa de plàstic.
2. Venda sense soldadura la presa USB.
3. Soldeu el connector de micròfon i àudio.

Pas 7: botons (programari)

En aquest pas volem escriure el codi de control del botó a l'Arduino. L'Arduino registrarà els clics de botons i el moviment del joystick i enviarà els senyals al Raspberry Pi mitjançant USB.

Instal·lació de la biblioteca:

He trobat una bona instrucció de GAMELASTER que mostra com instal·lar les llibreries arduino necessàries:

Seguiu el pas 1: instal·lació de la biblioteca

Carregueu i escriviu el codi:

• Si connecteu els botons com es mostra a la imatge, podeu utilitzar el codi adjunt.
• Si connecteu els botons d'una altra manera, haureu de modificar el codi adjunt.

1. Connecteu l'Arduino al vostre PC (s'hauria de detectar automàticament si utilitzeu Windows).
2. Baixeu-vos el fitxer de codi adjunt.
3. Feu doble clic al fitxer descarregat. L'IDE Arduino hauria d'iniciar-se.
4. Seleccioneu la placa Arduino (a la barra de menú: Eines> Tauler> Arduino Leonardo).
5. Seleccioneu el port correcte al qual està connectat Arduino (a la barra de menú: Eines> Port sèrie> COM x).
6. Escriviu el codi a l’Arduino (a la barra de menú: Sketch> Upload).
7. Quan hàgiu acabat, desconnecteu la placa Arduino del PC.

Pas 8: botons (maquinari)

Ara volem construir els controls (placa PCB + commutadors).

Tallar la placa PCB:

• Utilitzeu una mena de serra (he utilitzat un ganivet de pa) per tallar el PCB de doble cara.
• Podeu veure la mida de les peces necessàries a les imatges (compteu els forats).
• Necessiteu 2 trossos de la tercera imatge (botons d'acció i botons de direcció).
• Necessiteu 2 peces de la quarta imatge (botons d'espatlla).
• Necessiteu 1 tros de la cinquena imatge (botons d'inici / selecció).
• Traieu amb cura els forats de muntatge de 3 mm (vegeu les imatges per obtenir la ubicació) a cada PCB.

Soldeu els commutadors als PCB:

• Utilitzeu els commutadors tàctils de clic dur per als PCB del botó d'inici i selecció i els commutadors tàctils suaus per a la resta de PCB.
• Introduïu les potes dels interruptors als forats correctes del PCB (vegeu les imatges).
• Comproveu la posició correcta.
• Soldeu les potes a la part posterior del PCB.

Pas 9: caixa de muntatge: posterior

No hi ha molt a fer a la part posterior, si és el cas. Després d'aquest pas, el cas posterior hauria de ser semblant al de la imatge.

Pila:

1. Feu clic a la bateria entre els suports.
2. Assegureu la placa de la bateria amb els cargols de la carcassa anterior (feu servir els mateixos forats).

Botons d'espatlla (R2 i L2):

1. Introduïu els botons als seus forats.
2. Col·loqueu els PCB als endolls segons la imatge i enrosqueu els cargols torx M2.5x8.
3. Aneu amb compte, ja que es poden trencar els endolls de plàstic si s’aplica molta força.

Pas 10: caixa de muntatge: frontal

Després d'aquest pas, la vostra compilació hauria de ser semblant a la de la imatge.

Enroscar els endolls de cargol:

1. Utilitzeu la broca M2 per netejar els forats dels cargols.
2. Feu servir l’aixeta de rosca M2.5 i talleu-la lentament als forats. (Podeu ometre aquest pas si no teniu la rosca, però aneu amb compte en cargolar els cargols, ja que els endolls de plàstic es podrien trencar quan s'aplica massa força).

Pantalla i muntatge de components:

1. Col·loqueu la pantalla al seu lloc (comproveu l'orientació).
2. Col·loqueu el suport del component a la pantalla (comproveu l'orientació).
3. Assegureu la pantalla i el muntatge de components cargolant els cargols que heu pres de la pantalla als forats de les cantonades del muntatge de components.

PCB de botons i joystick:

1. Introduïu els botons als seus forats.
2. Col·loqueu els PCB als endolls segons la imatge i enrosqueu els cargols torx M2.5x8.
3. Aneu amb compte, ja que es poden trencar els endolls de plàstic si s’aplica molta força.
4. Traieu la tapa del joystick.
5. Col·loqueu el joystick al seu lloc.
6. Assegureu el joystick amb una mica de cola calenta.
7. Torneu a col·locar la tapa al joystick.

Botons d'espatlla (R1 i L1):

1. Introduïu els botons de les espatlles als forats (comproveu l'orientació).
2. Assegureu els botons de les espatlles amb un cargol hexagonal M3x14.
3. Col·loqueu un únic interruptor suau a la presa.
4. Assegureu l'interruptor amb cola calenta (no tapeu massa els passadors).

Pas 11: cablejat

Escopirem el cablejat en diversos passos, part per part.

Els passos següents descriuen com es connecten les parts individuals.

• M'agrada utilitzar els cables individuals dins dels cables LPT (o cables paral·lels). Hi ha 25 cables en aquest cable: estan codificats per colors i són molt econòmics.
• Quan soldo, m’agrada aplicar primer soldadura al cable i al PCB. D'aquesta manera triga una mica més de temps, però és més fàcil quan es treballa en caixes o caixes més petites.

Pas 12: Cablatge: l'Arduino Micro Pro

Començarem pel component al qual estan connectats la majoria dels cables. En aquest pas, haureu de soldar més de 20 cables: vaja.

Quan hàgiu acabat aquest pas, el dispositiu hauria de ser semblant al de la segona imatge.

Assegureu-vos que heu acabat el "Pas 3: botons (programari)" i heu escrit el codi a l'Arduino.

Comproveu sempre la vostra soldadura per doble (i triple)

Connecteu els botons i els joysticks:

• Les imatges d’aquest pas i del "Pas 4: botons (maquinari)" mostren tots els punts de cablejat.
• Comenceu per la línia de terra. La línia de terra està connectada a tots els botons i al joystick.
• Ara podeu connectar tots els cables de senyal als botons.
• Quan connecteu el joystick, comproveu l’etiquetatge dels pins i assegureu-vos que utilitzeu els correctes.
• El joystick utilitza dos potenciòmetres, per la qual cosa s’han de connectar a la sortida de 5V de l’Arduino.

Prova dels controls (opcional):

Després d’escriure el codi a l’Arduino i soldar tots els botons i el joystick, podeu provar els controls

1. Connecteu l'Arduino al vostre PC amb Windows mitjançant un cable USB.
2. Windows hauria de detectar la placa Arduino automàticament.
3. Premeu la tecla Windows + R per obrir el diàleg Executa.
4. Introduïu "joy.cpl" i premeu Retorn.
5. Seleccioneu la placa Arduino i feu clic a Propietats.
6. Premeu qualsevol dels vostres botons i comproveu si passa alguna cosa a la pestanya Prova.
7. Marqueu tots els botons. Si alguns no funcionen, comproveu el cablejat. Si cap d'ells funciona, comproveu el codi. Si la mateixa placa Arduino no és reconeguda per Windows, reescriviu el codi a Arduino.
8. Si les proves van tenir èxit, desconnecteu l'Arduino del PC.

Pas 13: Cablejat: concentrador USB

Com que la majoria dels components següents es connectaran al concentrador USB, el connectarem ara.

Quan hàgiu acabat aquest pas, el dispositiu hauria de ser semblant al de la segona imatge.

Comproveu sempre la vostra soldadura per doble (i triple)

Muntatge:

1. Col·loqueu el concentrador USB a la ranura etiquetada.
2. Assegureu-lo amb cinta adhesiva de doble cara.

Soldadura:

1. Connecteu la presa micro USB femella de l'Arduino (seleccionada des del concentrador USB al "Pas 5: prepareu el concentrador USB") tal com es veu a la primera imatge.
2. Connecteu la presa USB femenina per a connexions externes (seleccionades des del concentrador USB al "Pas 5: prepareu el concentrador USB") tal com es veu a la primera imatge.

Pas 14: Cablejat: components de so

Continueu amb els components de so.

Quan hàgiu acabat aquest pas, el dispositiu hauria de ser semblant al de la segona imatge.

Comproveu sempre la vostra soldadura per doble (i triple)

Muntatge:

1. Col·loqueu la targeta de so i l'amplificador a les ranures etiquetades.
2. Assegureu els components mitjançant cinta de doble cara.

Soldadura:

1. Connecteu la targeta de so al concentrador USB tal com es veu a la primera imatge.
2. Connecteu l'amplificador a la targeta de so tal com es veu a la primera imatge.
3. Connecteu la presa d’àudio estèreo a l’amplificador tal com es veu a la primera imatge.
4. Connecteu els altaveus a la presa d’àudio estèreo tal com es veu a la primera imatge.

Muntatge:

1. Introduïu el connector d’àudio estèreo pel forat dedicat de la caixa impresa.
2. Assegureu la presa d’àudio estèreo amb la seva rosca.
3. Feu lliscar els altaveus a les seves ranures.

Pas 15: Cablejat: circuit d'alimentació

Ara connectarem totes les línies elèctriques.

Quan hàgiu acabat aquest pas, el dispositiu hauria de ser semblant al de la darrera imatge.

Especialment en aquest pas, és important comprovar la vostra soldadura (i triplicar-la)

Soldadura:

1. Connecteu la presa USB masculina (seleccionada des de la targeta de so del "Pas 6: prepareu la targeta de so") al commutador de diapositives tal com es veu a la primera imatge.
2. Connecteu l'interruptor lliscant al tauler del controlador de la pantalla tal com es veu a la primera imatge.
3. Connecteu la placa del controlador de pantalla al Raspberry Pi tal com es veu a la primera imatge.
4. Connecteu la presa micro USB femella (seleccionada des de la targeta de so del "Pas 5: prepareu el concentrador USB") a la presa micro USB masculina tal com es veu a la segona imatge. (Assegureu la presa micro USB femenina amb cola calenta).

Pas 16: Cablejat: concentrador USB a Raspberry Pi

En aquest pas, connectarem el concentrador USB al Raspberry Pi perquè tots els components puguin comunicar-se entre ells.

Comproveu sempre la vostra soldadura per doble (i triple)

Soldadura:

Connecteu el concentrador USB al Raspberry Pi tal com es veu a la imatge

Pas 17: Cablejat: visualització a Raspberry Pi

… un sol cable …

Soldadura:

Connecteu la placa del controlador de pantalla al Raspberry Pi tal com es veu a la imatge.

Pas 18: Cablejat: finalitzar

En aquest pas volem finalitzar el cablejat.

La imatge mostra com serà l’interior del dispositiu quan acabem.

1. Col·loqueu el Raspberry Pi al seu lloc (vegeu la imatge) i assegureu-lo amb 4 cargols torx M2, 5x8.
2. Connecteu la presa USB mascle a l'electrònica de la bateria.
3. Connecteu la presa micro USB mascle a l’electrònica de la bateria.

Tanqueu la funda:

Quan tanqueu les dues caixes, tingueu en compte que:

• no es trenquen cables
• el Pi i l’electrònica de la bateria no es toquen
• no es necessita cap força per tancar-la.

Segellar la caixa amb 4 cargols hexagonals M3x14.

Pas 19: Instal·lació del programari

Abans de posar-ho tot en comú, volem tenir cura de la part del programari primer.

En aquest pas, descarregarem tot el programari necessari i prepararem la targeta SD mitjançant la imatge RetroPie.

Programari requerit:

• Baixeu-vos la imatge RetroPie pre-feta per al Raspberry Pi (el botó vermell "Raspberry Pi 0/1"). Aquest és bàsicament el sistema operatiu d’aquesta consola. Per descomptat, podeu utilitzar el que vulgueu al Pi: hi ha desenes d’altres solucions.
• Descarregueu i instal·leu 7-Zip- un fitxer de / arxiu gratuït. El necessitem per desempaquetar l'arxiu d'imatges RetroPie.
• Descarregueu i instal·leu el formatador de targeta de memòria SD. Com diu el nom, aquesta eina dóna format a les targetes de memòria SD.
• Descarregueu Win32 Disk Imager. Necessitem aquesta eina per escriure la imatge RetroPie sense empaquetar a la targeta SD.

Preparació de la targeta SD:

1. Connecteu la targeta SD al vostre PC amb Windows.
2. Assegureu-vos que Windows detecti la targeta.
3. Obriu "El meu ordinador" o "Aquest ordinador" o l'Explorador de Windows i recordeu la lletra de la unitat de la targeta SD. En el meu cas, era F: (difereix de sistemes a sistemes). Assegureu-vos que sigui realment la lletra de la targeta i no alguns dels vostres discs durs.
4. Inicieu SDFormatter.exe, seleccioneu la lletra de la unitat al menú desplegable "Unitat:" i premeu el botó Format.
5. Quan s'hagi formatat, tanqueu SDFormatter amb el botó Surt i desconnecteu la targeta SD.

Escriviu la imatge RetroPie a la targeta SD:

1. L'arxiu RetroPie descarregat s'hauria de dir "retropie *.img.gz".
2. Després d’instal·lar 7-zip, feu clic amb el botó dret a l’arxiu RetroPie i seleccioneu 7-Zip al menú contextual. Seleccioneu "Extreu aquí" i espereu que acabi el desempaquetatge.
3. Connecteu la targeta SD al vostre PC amb Windows. Assegureu-vos que Windows detecti la targeta i torneu a recordar la lletra de la unitat de la targeta SD.
4. Inicieu el Win32 Disk Imager.
5. Seleccioneu la imatge RetroPie desempaquetada al camp "Fitxer d'imatge". Seleccioneu la lletra de la unitat de la targeta SD al menú desplegable "Dispositiu".
6. Feu clic al botó "Escriu" i espereu fins que acabi l'escriptura.

Afegiu les vostres credencials de WiFi:

• Hi ha diverses maneres de connectar el Raspberry Pi Zero W a la vostra xarxa sense fils.
• L’utilitzarem sense cap perifèric addicional:

1. Amb la targeta SD encara al vostre PC, aneu a la targeta SD.
2. Creeu un fitxer nou a la targeta SD anomenat "wifikeyfile.txt".
3. Obriu el fitxer i afegiu el següent codi al fitxer on "NETWORK_NAME" és el nom de la vostra xarxa sense fils (distingeix entre majúscules i minúscules) i "NETWORK_PASSWORD" és la contrasenya d'aquesta xarxa (distingeix entre majúscules i minúscules).
4. Deseu i tanqueu el fitxer.

ssid = "NETWORK_NAME"

psk = "NETWORK_PASSWORD"

Configuració de la sortida de vídeo:

Com que la pantalla està connectada al Pi mitjançant compost, hem d’ajustar la sortida de vídeo.

1. Amb la targeta SD encara al vostre PC, aneu a la targeta SD.
2. Obriu el fitxer "config.txt" i afegiu el codi següent al final del fitxer.

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

# GamePi Zero Video Config # ============================================= ======================== # # ---------- + ------------- ------------------------------------------- # sdtv_mode | resultat # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 0 | NTSC normal # 1 | Versió japonesa de NTSC: no hi ha pedestal núm. 2 | PAL normal # 3 | Versió brasilera de PAL - 525/60 en lloc de # ---------- + ---------------------------- ---------------------------- sdtv_aspect | resultat # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 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

Ara podeu eliminar la targeta SD del vostre PC.

Pas 20: configureu RetroPie

És hora d’arrencar tot!

La primera arrencada triga una mica perquè RetroPie ha de gestionar algunes tasques de primer inici (sembla les dues primeres imatges d’aquest pas).

Configuració de l'entrada:

1. Inseriu la targeta SD al Raspberry Pi i feu lliscar l’interruptor d’alimentació.
2. Espereu fins que aparegui l'estació d'emulació i us demani que configureu l'entrada (vegeu la tercera imatge).
3. Seguiu les instruccions que apareixen a la pantalla i assigneu els botons.
4. Ara configurarem alguns paràmetres bàsics.

Configurar WiFi:

1. Al menú principal de l’estació d’emulació (on seleccioneu els sistemes), seleccioneu RETROPIE i premeu el botó A.
2. Seleccioneu WiFi i premeu el botó A.
3. Al nou menú, seleccioneu "Importa credencials wifi des de /boot/wifikeyfile.txt" i premeu el botó A.
4. Espereu que l'estació d'emulació estableixi una connexió a la vostra WLAN.
5. Benvingut a Internet.

Configura el so:

1. Al menú principal de l’estació d’emulació (on seleccioneu els sistemes), seleccioneu RETROPIE i premeu el botó A.
2. Seleccioneu Àudio i premeu el botó A.
3. …..

Pas 21: afegir jocs

Per jugar a jocs emulats, primer necessitem aquests jocs.

Obtenir Roms (els jocs … com a fitxers):

• No descriuré on obtenir els roms per als emuladors perquè pel que entenc, això és una mena de zona gris legal.
• Utilitzeu Google per trobar el vostre rom preferit: hi ha molts llocs web que els ofereixen. Simplement cerqueu alguna cosa com "Mario Kart Super Nintendo Rom".

Transfereix Roms al GamePi:

• Hi ha tres mètodes principals de transferència de roms.
• Ens quedem amb el més senzill: Samba-Shares:

1. Engegueu el GamePi i espereu fins que arrenqui completament.
2. Assegureu-vos que hàgiu connectat GamePi al vostre WiFi.
3. Obriu un Explorador de Windows (una carpeta que no és Internet Explorer).
4. Introduïu "\ RETROPIE / roms" al camp d'adreça de la carpeta i premeu Retorn. Ara sou a una carpeta compartida del GamePi.
5. Copieu la rom descarregada al directori de l'emulador correcte. Per exemple: si heu descarregat el rom "Super Mario Kart" per a Super Nintendo, copieu-lo a la carpeta SNES.
6. Reinicieu l'emulationstation (premeu el botó Inicia al menú principal, seleccioneu SORTIR, seleccioneu RESTART EMULATIONSTATION).
7. Després del reinici, el nou sistema i el joc haurien de ser visibles al menú principal.

Pas 22: pas final

Enhorabona:

• Enhorabona, heu creat el vostre propi GamePi Zero.
• Diverteix-te jugant a clàssics de tots els temps.
• Demostreu una mica d’amor i tingueu un bon dia.
• Si també ho desitgeu, també podeu donar-me informació sobre thingiverse.

Pas 23: Historial de canvis

19-ABR-2018:

Publicat

20-ABR-2018:

Afegiu una descripció sobre com instal·lar arduino libs al "Pas 7: botons (programari)"

Primer premi del concurs de butxaca