Domaća igraća konzola- "NinTIMdo RP": 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Veza na web stranicu s detaljnijim objašnjenjima, popisom dijelova i datotekama

timlindquist.me

Ovaj projekat je trebao stvoriti prenosivi sistem za igre koji bi se mogao udvostručiti i kao prenosivi računar. Cilj je bio stvoriti funkcionalnu i estetski ugodnu konzolu.

Lista dijelova:

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

Korak 1: Kućište za štampanje

Da biste odštampali uređaj, preuzmite datoteke mojih 3D modela i pošaljite ih na svoj 3D štampač. Štampač koji sam koristio je Prusa i3 Mk2 zajedno sa crnom plastičnom niti. Utvrđeno je da je kvalitet štampanja najbolji u postavci srednje rezolucije. Svakako dodajte građevinski materijal ispod u uređaj (ručke će izgledati loše bez toga). Stražnji komadi su štampani sa stražnjom stranom u ravni sa tanjirom. Prednji komadi su štampani tako da je prednja strana u ravni sa pločom. Ako bih odštampao drugu kutiju, htio bih upotrijebiti novu boju, kao što je atomska ljubičasta, za isticanje unutrašnjosti. Ako ste poput mene i imate krevet za štampanje od 8 inča za rad, morat ćete odštampati verziju od 4 komada koja će se sastaviti nakon štampanja. Međutim, ako je vaš krevet dovoljno velik da može raditi kao jedan komad, ispišite prednju i stražnju ploču kao jednu jedinicu i izbjegnite bol pri spajanju.

Datoteke modela:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Korak 2: Sklapanje kućišta

Za sastavljanje prvo spojite prednji desni i lijevi dio umetanjem metalnog tipla u rupe za poravnanje. Zatim stavite super ljepilo na spojeve i pričvrstite polovicu zajedno. Ponovite postupak za donji desni i lijevi dio. Nakon toga trebalo bi da vam ostane sastavljena prednja i zadnja polovina. Sada je vrijeme za pričvršćivanje 5 metalnih nosača za spajanje prednjih i stražnjih ploča. Najlakši način da to učinite je da prvo postavite stalke na odgovarajuću dužinu. 13 mm dubine straga 5 mm dubine sprijeda. Zato napravite odstupanja od 18 mm ili nešto manje. Učinio sam to tako što sam stavio duže stajanje u hvataljke za drške i pomoću brusilice obrijao veličinu. Brušite samo s jedne strane jer će vam s druge strane trebati niti. Nakon što dobijete odgovarajuću dužinu, lijepite svu brusilicu sa strana na prednju stranu pomoću običnog ljepila za gorile i ostavite da se osuši. Budite sigurni da svi stoje uspravno tokom ovog procesa. Kad se osuši, sastružite izvrsno ljepilo koje se pjenilo, tako da se lica mogu ispirati kada se slože. Sada pogledajte možete li umetnuti stražnju ploču na postolja da se spoje s prednjom. Zašrafite zajedno kroz stražnju ploču kako biste je učvrstili. Zalijepite ekran tako što ćete okvir obložiti duel cijevi Gorilla epoksid. Stavio sam previše kada sam ovo uradio i prelilo se na ekran. Srećom, to se otrese! Stegnite i ostavite da se osuši neko vrijeme, a zatim obložite stražnju stranu običnim Gorilla ljepilom.

** Napomena: Pokušajte ne nanositi tanko CA ljepilo (super ljepilo) na vanjsku stranu jer će "izgorjeti" PLA i zaprljati bijelu boju.

Korak 3: Strujna kola

Krug dugmadi:

Snimanje svih pritisaka na tipke vrši se pomoću Teensy ++ 2.0. Digitalni pinovi na mikrokontroleru koriste se za bilo koje binarno pritiskanje dugmadi. Analogni pinovi se koriste za dugmad koja imaju više stanja, poput džojstika. Za povezivanje digitalnih pinova jednostavno povežite digitalni pin sa prekidačem, drugi kraj prekidača ožičite na masu. Kada se pritisne dugme, povući će visokonaponski pin prema dolje kako bi kontroler osjetio. Ne morate brinuti o otpornicima jer su oni uključeni na Teensy ploču. Da biste ožičili analogne pinove, morate analogni uređaj prilagoditi visokim i niskim naponom i očitati nivo napona u tom rasponu na analognom pinu. Za upravljačke palice postoje 3 ulaza za svaku os. Napajte 5V na jedan od pinova, GND na drugi i naponski vod za očitavanje napona do posljednjeg. Priključite ovo ispravno ili neće uspjeti (pomoću multimetra provjerite mijenja li se izlazni napon na ispravnom pinu.) U osnovi je džojstik promjenjivi otpornik koji radi poput djelitelja napona. Izlazni napon na pin -u za čitanje varirat će između 0 i 5V ovisno o položaju joysticka. (Obično se prednapon 5V i GND nalaze na vanjskim ulaznim pinovima upravljačke palice, a srednji će biti vaš pin za čitanje promjenjivog napona. Ako su 5V i GND različiti od mojih, vaše će kontrole biti obrnute, to se može popraviti u softveru ili ponovno ožičenje).

Strujni krug:

Anker baterija s tri ćelije napaja cijeli uređaj. Za uključivanje/isključivanje uređaja, izlaz regulatora baterije ožičen je na prekidač, a zatim na Raspberry Pi. Budući da uređaj može napajati do 2A, jednostavni prekidač od 250 mA ne može podnijeti trenutne zahtjeve. Umjesto toga, možete koristiti prekidač za upravljanje naponom vrata na PMOS tranzistoru koji služi svrsi prekidača. Priključite 5V bateriju na izvor PMOS tranzistora i prekidač. Drugi kraj sklopke ožičen je na vrata PMOS tranzistora i na 10K otpornik spojen na GND (kada je prekidač otvoren kako bi se spriječilo plutanje vrata, povezuje ga s GND kroz otpornik). Odvod je spojen na 5V ulaz na Raspberry Pi zajedno sa uzemljenjem. Da biste napunili bateriju, jednostavno povežite žensku razvodnu ploču mikro USB -a na odgovarajuće pinove za punjenje (proširuje ulaz na kućište). Sakrio sam ovaj prekidač u otvor za zrak na stražnjoj strani uređaja. U početku sam namjeravao umjesto toga gumb baterije uključiti i isključiti uređaj držeći ga određeno vrijeme, nažalost ostao sam bez prostora i morao sam obaviti jednostavnu implementaciju. Ovaj alternativni dizajn prikazan je na donjoj shemi.

Audio kola:

Za zvuk sam želio da se zvuk prirodno reproducira iz zvučnika (ako nije utišan) i preusmjeri ga u slušalice ako su priključene. Srećom, mnoge ženske 3,5 mm telefonske utičnice na glavi su mehanički sposobne za to. Kad je umetnut muški utikač, vodiči zvučnika će se saviti i stvoriti prekinuti krug, sprječavajući tako signal da dopire do zvučnika. Budući da su zvučnici veće opterećenje, audio signal se mora pojačati da bi se mogao čuti. To se radi pomoću stereo pojačala klase D koje sam pronašao na adafruit -u. Jednostavno prilagodite pojačalo s 5V i GND. Nemamo diferencijalne audio ulaze pa spojite lijevi i desni zvučnik na pozitivne stezaljke, a negativne priključke spojite na GND. Pojačanje se podešava pomoću kratkospojnika. Postavio sam pojačanje na maksimum i mijenjam amplitudu izlaznih audio signala putem softvera za podešavanje glasnoće. Za isključivanje uređaja imam NMOS tranzistor koji kontrolira prednapon 5V. Ovim vratima NMOS tranzistora upravlja Teensy. Problem koji imam je to što je konstantna visokofrekventna buka prisutna u vanjskim zvučnicima. Analizirat ću ovo na osciloskopu, možda dolazi iz 5V pristranosti zbog toga što se neki regulator prebacuje na bateriju ili linije mogu negdje pokupiti RF. Također, obavezno uvijte desnu i lijevu liniju kako biste smanjili elektromagnetske smetnje (EMI).

Korak 4: Periferna kola

Ovo kolo uključuje USB nosače i LED indikator. Naručite PCB na mojoj vezi i prerežite napola uz isprekidanu liniju pomoću tračne pile. Sa USB strane svi lemite dva ženska USB priključka na ploču. Na LED strani lemite 5 LED i 5 otpornika u nizu. 5V, GND, D+, D-mogu se proširiti pomoću žica od raspakovanih USB-ova Raspberry PI-a do PCB-a. LED PCB može se postaviti tako da svjetlost sija kroz rupe na vrhu kućišta. Ožičite 5 PWM izlaza Teensyja na LED diode zajedno sa GND. Promjenom radnog ciklusa možete promijeniti svjetlinu LED dioda.

Kupite PCB:

Korak 5: Programiranje

Tinejdžerski:

Ako ste ga spojili potpuno isto kao ja, možete upotrijebiti kôd koji sam dao na Githubu. Međutim, preporučio bih da ga sami napišete jer ćete bolje razumjeti sistem i moći ćete lako manipulirati i prilagoditi ga po vašoj želji. Programiranje je vrlo jednostavno, zaista se svodi na pisanje gomile if naredbi kako bi se provjerilo jesu li pritisnuta vaša dugmad. Korisne instrukcije iz PJRC -a. Možete koristiti Arduino IDE za upisivanje koda, kao i za prijenos na Teensy.

KOD:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitalni tasteri: Ovaj primer pokazuje kako proveravam da li je pritisnut digitalni pin 20, a zatim izlazim ispravnu naredbu serijskog džojstika. Za gumb možete odabrati bilo koje od 1 do 32, budući da Retropie u svakom slučaju vrši podešavanje mapiranja kontrolera na početku. Joystick.button (dugmad: 1-32, pritisnuto = 1 otpušteno = 0)

Analogni tasteri:

U primjeru, desna vertikala upravljačke palice spojena je na analogni pin 41. Funkcija analogRead (pin) prima nivo napona između 0 i 5V i vraća vrijednost od 0 do 1023. Idealna središnja pozicija bi odgovarala 2,5 V ili 512, međutim to nije bio slučaj s mojim analognim štapićem pa je trebalo izvršiti prilagodbu. To je učinjeno putem remapiranja prikazanog u nastavku. Nakon toga sam morao provjeriti nisu li granice premašene od 0 do 1023. Konačno, naredba analognog džojstika je poslana preko serijskog signala da bude analogno dugme Z pomoću Joystick. Z (vrijednost 0 do 1023).

Korak 6: Opcionalna priključna stanica

Pristanište:

Ova konstrukcija ne bi bila potpuna bez priključne stanice za punjenje i lakog povezivanja televizora pa sam je dizajnirao na donjim slikama. 3D modeli su dostupni sa ostalima u mom Github paketu.

Modeli:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Korak 7: Rezultati

Gledajući unatrag, volio bih da sam HDMI izlaz sa PCB -om umjesto unaprijed kupljenog ženskog zidnog nosača. Ovo bi uštedjelo mnogo prostora u stvarnosti. Morao sam ugurati kabel u spiralu kako bih izbjegao njegovo rezanje i ponovno lemljenje 19 žica. Rastrojen sam zbog toga što ću ići s manjom baterijom jer mi je visina ćelije bila ograničavajući faktor u debljini cijelog uređaja. Međutim, smanjenje ovoga negativno bi utjecalo na trajanje baterije.

Ukupno me ovo koštalo oko 350 dolara za izradu. Ovo ne uključuje pi od maline koji sam razbio pokušavajući obrijati veličinu … Ipak sam sretan što sam ga isprobao. Bio je to zabavan ljetni projekt da vidim mogu li ga učiniti što je moguće kompaktnijim, a istodobno uklopiti mnogo kul funkcija unutra.