Hemmagjord spelkonsol- "NinTIMdo RP": 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Länk till webbsidan med mer fördjupade förklaringar, reservdelar och filer

timlindquist.me

Detta projekt var att skapa ett bärbart spelsystem som också kan fungera som en bärbar dator. Målet var att skapa en konsol som var både funktionell och estetiskt tilltalande.

Reservdelar:

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

Steg 1: Skrivfodral

För att skriva ut enheten ladda ner mina 3D -modellfiler och skicka dem till din 3D -skrivare. Skrivaren jag använde var en Prusa i3 Mk2 tillsammans med svart plastfilament. Utskriftskvaliteten befanns vara bäst i en medellös upplösning. Var noga med att lägga till strukturmaterial under i enheten (handtag ser dåliga ut utan det). Ryggstycken trycktes med baksidan i linje med tallriken. Framdelarna trycktes med framsidan i linje med tallriken. Om jag skulle skriva ut ett annat fodral skulle jag vilja använda en ny färg som atomlila för att visa upp insidan. Om du är som jag och har en 8 -tums tryckbädd att arbeta med måste du skriva ut den 4 -deliga versionen som monteras efter utskrift. Men om din säng är tillräckligt stor för att göra som en enda bit, skriv ut fram- och bakplattan som en enhet och undvik smärtan av att sätta ihop dem.

Modellfiler:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Steg 2: Fodralmontering

För att montera sammanfogas först de främre högra och vänstra bitarna genom att sätta in en metallpinne i inriktningshålen. Lägg sedan superlim på lederna och fäst hälften ihop. Upprepa processen för den nedre högra och vänstra delen. Efter detta bör du stå kvar med en monterad fram- och bakhalva. Nu är det dags att fästa de 5 metallavstånden för att slå ihop de främre och bakre plattorna. Det enklaste sättet att göra detta är att först få avståndet till rätt längd. 13 mm djup bak 5 mm djup fram. Så gör avstånden 18 mm eller något mindre. Jag gjorde detta genom att placera en längre distans i ett skruvgrepp och använda en slipmaskin för att raka ner storleken. Var noga med att bara slipa av ena sidan eftersom du behöver trådarna på den andra. Efter att du fått rätt längd limer du av alla kvarnen från sidorna på framsidan med vanligt gorillalim och låter det torka. Var säker på att de alla står upprätt under denna process. När det är torrt, skrapa det utmärkta limet som skummade upp så att ansiktena kan bli jämna när de sätts ihop. Se nu om du kan sätta in den bakre plattan på avstånden för att gå med framsidan. Skruva ihop genom bakplattan för att säkra. Limma på skärmen genom att fodra ramen med duellröret Gorilla Epoxy. Jag lade på för mycket när jag gjorde detta och det flödade över på skärmen. Som tur är smittar det av sig! Kläm fast och låt torka en stund och lägg sedan på baksidan med vanligt Gorillalim.

** Obs: Försök att inte få tunt CA -lim (superlim) på utsidan eftersom det kommer att "bränna" PLA och fläcka en vit färg.

Steg 3: Kretsar

Knappkrets:

Att fånga alla knapptryckningar görs med en Teensy ++ 2.0. Digitala stift på mikrokontrollen används för alla binära tryckknappar. De analoga stiften används för knappar som har flera tillstånd, till exempel joysticks. För att koppla de digitala stiften enkelt koppla den digitala stiftet till omkopplaren, låt strömbrytarens andra ände vara jordad. När knappen trycks ned kommer det att dra ner högspänningsstiftet så att regulatorn känner av. Du behöver inte oroa dig för motstånd eftersom de finns på Teensy -kortet. För att ansluta de analoga stiften måste du förspänna din analoga enhet med en hög och låg spänning och läsa en spänningsnivå med i det intervallet på den analoga stiftet. För joystickarna finns det 3 ingångar för varje axel. Mata en 5V till en av stiften, GND till en annan och spänningsavläsningslinjen till den sista. Var noga med att ansluta detta korrekt, annars fungerar det inte (använd en multimeter för att se om utspänningen ändras på rätt stift.) I princip är joysticken ett variabelt motstånd som fungerar som en spänningsdelare. Utgångsspänningen på lässtiftet varierar mellan 0 och 5V beroende på styrspakens position. (Vanligtvis är förspänningen 5V och GND på joystickens yttre ingångsstiften och den mittersta är din variabla spänningsavläsningsstift. Om 5V och GND är annorlunda än mina kommer dina kontroller att vändas, detta kan fixas i programvara eller omkoppling).

Strömkretsar:

Det trecelliga Anker -batteriet levererar ström till hela enheten. För att slå på/stänga av enheten, kopplas batteriregulatorns utgång till en switch och sedan Raspberry Pi. Eftersom enheten kan dra upp till 2A kan en enkel omkopplare på 250mA inte hantera det nuvarande kravet. Istället kan du använda omkopplaren för att styra grindspänningen på en PMOS -transistor för att tjäna syftet med en switch. Anslut batteriets 5V till källan till en PMOS -transistor och omkopplaren. Den andra änden av omkopplaren är ansluten till grinden till PMOS -transistorn och till ett 10K -motstånd som är anslutet till GND (när strömbrytaren är öppen för att förhindra att grinden flyter kopplar den den till GND genom motstånd). Dräneringen är ansluten till 5V -ingången på Raspberry Pi tillsammans med marken. För att ladda batteriet, koppla helt enkelt mikro -USB -honkontaktkortet till rätt laddningsstift (förlänger ingång till fodral). Jag gömde den här omkopplaren i luftintaget på enhetens baksida. Ursprungligen planerade jag att istället låta batteriknappen slå på och stänga av enheten genom att hålla den en viss tid, tyvärr sprang jag ur rummet och var tvungen att göra den enkla implementeringen. Denna alternativa design visas i schemat nedan.

Ljudkretsar:

För ljudet ville jag att ljudet naturligtvis skulle spela upp från högtalarna (om det inte är avstängt) och omdirigera till hörlurar om de är inkopplade. Lyckligtvis är många av de 3,5 mm kvinnliga 3,5 mm -telefonuttagen mekaniskt kapabla att göra detta. När en hankontakt sätts in kommer högtalarkablarna att böja och skapa en öppen krets, vilket förhindrar att signalen når högtalarna. Eftersom högtalarna är en större belastning måste ljudsignalen förstärkas för att kunna höra den. Detta görs med en stereoklass D -förstärkare som jag hittade på adafruit. Bara förspänna förstärkaren med 5V och GND. Vi har inga differentiala ljudingångar så koppla vänster och höger högtalare till de positiva terminalerna och knyt de negativa terminalerna till GND. Förstärkningen justeras med hjälp av bygeln. Jag ställer in förstärkningen till max och ändrar ljudsignalernas amplitud via mjukvara för att justera volymen. För att stänga av enheten har jag en NMOS -transistor som styr 5V -förspänningen. Denna NMOS -transistorsport styrs av Teensy. Ett problem jag har är ett konstant högfrekvent brus i de externa högtalarna. Jag kommer att analysera detta på ett oscilloskop, kan komma från 5V -förspänningen på grund av att någon regulator byter till batteriet eller att linjerna kan ta upp RF någonstans. Var noga med att vrida höger och vänster linje för att minimera elektromagnetisk störning (EMI).

Steg 4: Perifer kretsar

Denna krets inkluderar USB -fästen och LED -indikatorn. Beställ kretskortet i min länk och skär i halva längs den streckade linjen med bandsåg. På USB -sidan löd alla de två kvinnliga USB -portarna på kortet. På LED -sidolödet de 5 lysdioderna och 5 motstånden i serie. 5V, GND, D+, D-kan förlängas med hjälp av kablar från Raspberry PI: s avlödda USB-enheter till kretskortet. LED -kretskortet kan placeras så att ljuset lyser genom hålen ovanpå fodralet. Koppla 5 PWM -utgångar från Teensy till lysdioderna tillsammans med GND. Genom att variera arbetscykeln kan du ändra ljusstyrkan på lysdioderna.

Köp PCB:

Steg 5: Programmering

Tonåringar:

Om du kopplade den exakt samma som jag kan du bara använda koden som jag gav på Github. Jag skulle dock rekommendera att skriva det själv eftersom du förstår systemet bättre och enkelt kan manipulera och anpassa det efter dina önskemål. Programmering är väldigt enkelt, det handlar verkligen om att skriva en massa if -uttalanden för att kontrollera om dina knappar trycktes ned. En användbar instruktionsuppsättning från PJRC. Du kan använda Arduino IDE för att skriva in din kod samt ladda upp till Teensy.

KODA:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitala knappar: I det här exemplet kan jag se om den digitala stift 20 trycktes in och sedan mata ut rätt seriell joystick -kommando. Du kan välja mellan 1 och 32 för knappen eftersom Retropie ändå gör en kartläggningskontroll i början. Joystick.-knapp (knappar: 1-32, tryckt = 1 släppt = 0)

Analoga knappar:

I exemplet är höger joystick -vertikal ansluten till analog stift 41. Funktionen analogRead (pin) tar emot en spänningsnivå mellan 0 och 5V och returnerar värdet 0 till 1023. En idealisk mittposition skulle motsvara 2,5V eller 512, men detta var inte fallet för min analoga pinne så justering behövde göras. Detta gjordes genom en ommappning som visas nedan. Efter det behövde jag kontrollera om gränserna inte överskreds 0 till 1023. Slutligen skickades det analoga joystick -kommandot över serien för att vara den analoga knappen Z med Joystick. Z (värde 0 till 1023).

Steg 6: Valfri docka

Docka:

Denna konstruktion skulle inte vara komplett utan en docka för laddning och enkel TV -anslutning så jag utformade en på bilderna nedan. 3D -modellerna är tillgängliga med de andra i mitt Github -paket.

Modeller:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Steg 7: Resultat

I efterhand önskar jag att jag gjorde HDMI -utgången med ett kretskort istället för ett färdigköpt väggfäste för kvinnor. Detta skulle ha sparat mycket utrymme i verkligheten. Jag var tvungen att stoppa kabeln i en spiral för att undvika att klippa den och återlödda de 19 trådarna. Jag sliter med att gå med ett mindre batteri eftersom cellhöjden var min begränsande faktor i hela enhetens tjocklek. Att minska detta skulle dock påverka min batteritid negativt.

Totalt kostade detta mig runt $ 350 att göra. Detta inkluderar inte hallon pi jag bröt försöker raka ner storleken … Fortfarande glad att jag provade det. Det var ett roligt sommarprojekt för att se om jag kunde göra det så kompakt som möjligt samtidigt som det passade många coola funktioner inuti.