Kotitekoinen pelikonsoli- "NinTIMdo RP": 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Linkki verkkosivulle, jossa on yksityiskohtaisempia selityksiä, osaluettelo ja tiedostot

timlindquist.me

Tämän projektin tarkoituksena oli luoda kannettava pelijärjestelmä, joka voisi toimia myös kannettavana tietokoneena. Tavoitteena oli luoda toimiva ja esteettisesti miellyttävä konsoli.

Osaluettelo:

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

Vaihe 1: Tulosta kotelo

Voit tulostaa laitteen lataamalla 3D -mallitiedostoni ja lähettämällä ne 3D -tulostimeesi. Käytetty tulostin oli Prusa i3 Mk2 mustan muovisen filamentin kanssa. Tulostuslaadun todettiin olevan paras keskitarkkuudella. Muista lisätä rakenteellista materiaalia laitteen alle (kädensijat näyttävät huonolta ilman sitä). Takakappaleet painettiin takalevyn tasalla. Etukappaleet painettiin siten, että etupinta oli tasan kanssa. Jos tulostaisin toisen kotelon, haluaisin käyttää uutta väriä, kuten atomipurppuraa, näyttääkseni sisäosat. kootaan tulostuksen jälkeen. Jos sänkysi on kuitenkin tarpeeksi suuri yhdeksi kappaleeksi, tulosta etu- ja takalevy yhtenä kokonaisuutena ja vältä kipua niiden yhdistämisessä.

Mallitiedostot:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Vaihe 2: Kotelon kokoaminen

Asenna ensin yhdistämällä oikea ja vasen etukappale työntämällä metallitappi kohdistusreikiin. Aseta seuraavaksi superliima liitoksille ja kiinnitä puolet yhteen. Toista prosessi vasemmassa ja oikeassa alakulmassa. Tämän jälkeen sinun tulee jättää koottu etu- ja takapuoli. Nyt on aika kiinnittää 5 metallilevyä etu- ja takalevyjen yhdistämistä varten. Helpoin tapa tehdä tämä on ensin saada jalat oikealle pituudelle. 13 mm syvyys takana 5 mm syvyys edessä. Tee siis esteistä 18 mm tai hieman pienempi. Tein tämän asettamalla pidemmän seisokin ruuvipuristimiin ja käyttämällä hiomakonetta ajelemalla koko. Muista jauhaa vain toinen puoli, koska tarvitset lankoja toiselta puolelta. Kun olet saanut oikean pituuden, liimaa kaikki hiomakone etupuolelta tavallisella gorillaliimalla ja anna sen kuivua. Varmista, että kaikki seisovat suorassa tämän prosessin aikana. Kaavi kuivumisen jälkeen erinomainen liima, joka vaahtoutui niin, että kasvot voivat olla tasaiset, kun ne yhdistetään. Katso nyt, voitko laittaa takalevyn jalustalle liittyäksesi etuosan kanssa. Ruuvaa kiinni takalevyn läpi kiinnittääksesi. Liimaa seula päälle vuoraamalla runko kaksintaisteputkella Gorilla Epoxy. Laitoin liikaa päälle, kun tein tämän, ja se täyttyi ruudulle. Onneksi se hieroo! Purista ja anna kuivua hetken ja sitten vuoraa takapuoli tavallisella Gorilla -liimalla.

** Huomautus: Älä päästä ohutta CA -liimaa (superliimaa) ulkopuolelle, koska se "polttaa" PLA: n ja tahraa valkoisen värin.

Vaihe 3: Piirit

Painikepiiri:

Kaikkien painallusten sieppaus tapahtuu käyttämällä Teensy ++ 2.0 -versiota. Mikro -ohjaimen digitaalisia nastoja käytetään mihin tahansa binääripainikkeisiin. Analogisia nastoja käytetään painikkeissa, joissa on useita tiloja, kuten ohjaussauvat. Jos haluat kytkeä digitaaliset nastat yksinkertaisesti, kytke digitaalinen nasta kytkimeen kytkemällä kytkimen toinen pää maahan. Kun painiketta painetaan, se vetää suurjännitetapin alas, jotta ohjain voi havaita. Sinun ei tarvitse huolehtia vastuksista, koska ne sisältyvät Teensy -korttiin. Analogisten nastojen kytkemiseksi sinun on esijännitettävä analoginen laite korkea- ja matalajännitteellä ja luettava analogitapin jännitetaso tällä alueella. Joystick -ohjaimissa on 3 tuloa kullekin akselille. Syötä 5V yhteen nastaan, GND toiseen ja jännitteen lukulinja viimeiseen. Muista kytkeä tämä oikein tai se ei toimi (käytä yleismittaria nähdäksesi, muuttuuko lähtöjännite oikeassa tapissa.) Pohjimmiltaan ohjaussauva on muuttuva vastus, joka toimii kuin jännitteenjakaja. Lukunapin lähtöjännite vaihtelee 0-5 V välillä ohjaussauvan asennosta riippuen. (Yleensä esijännite 5V ja GND ovat ohjaussauvan ulommissa sisääntulonappeissa ja keskimmäinen on muuttuvan jännitteen lukutappi. Jos 5V ja GND ovat erilaiset kuin minun, ohjaimet käännetään, tämä voidaan korjata ohjelmistolla tai johdotuksella).

Virtapiiri:

Kolmen kennon Anker -akku syöttää virtaa koko laitteelle. Kytkeäksesi laitteen päälle/pois päältä, akkusäätimen lähtö kytketään kytkimeen ja sitten Raspberry Pi. Koska laite voi ottaa jopa 2 A virran, yksinkertainen 250 mA: n vaihtokytkin ei kykene käsittelemään nykyistä vaatimusta. Sen sijaan voit käyttää kytkintä ohjaamaan PMOS -transistorin hilajännitettä palvelemaan kytkimen tarkoitusta. Kytke akun 5 V PMOS -transistorin lähteeseen ja kytkimeen. Kytkimen toinen pää on kytketty PMOS -transistorin porttiin ja 10K -vastukseen, joka on kytketty GND: hen (kun kytkin on auki estämään portin kellumisen, se sitoo sen GND: hen vastuksen kautta). Drain on kytketty Raspberry Pi: n 5V -tuloon maan kanssa. Lataa akku yksinkertaisesti kytkemällä mikro -USB -naaraskatkaisukortti oikeisiin lataustappeihin (ulottuu koteloon). Piilotin tämän kytkimen laitteen takana olevaan ilmanottoaukkoon. Alun perin ajattelin sen sijaan, että akun painike käynnistää ja sammuttaa laitteen pitämällä sitä tietyn ajan, valitettavasti loppui huone ja jouduin tekemään yksinkertaisen toteutuksen. Tämä vaihtoehtoinen malli on esitetty alla olevassa kaaviossa.

Äänipiiri:

Äänen vuoksi halusin äänen luonnollisesti toistuvan kaiuttimista (jos sitä ei ole mykistetty) ja ohjataan kuulokkeisiin, jos ne on kytketty. Onneksi monet naaraspuoliset 3,5 mm: n kuulokeliittimet pystyvät mekaanisesti tähän. Kun urosliitin asetetaan paikalleen, kaiuttimen johdot taipuvat ja muodostavat avoimen piirin estäen siten signaalin pääsyn kaiuttimiin. Koska kaiuttimien kuormitus on suurempi, äänisignaalia on vahvistettava, jotta se voidaan kuulla. Tämä tehdään käyttämällä stereoluokan D vahvistinta, jonka löysin adafruitista. Yksinkertaisesti esijännitä vahvistin 5 V: n ja GND: n kanssa. Meillä ei ole differentiaalisia äänituloja, joten kytke vasen ja oikea kaiutin positiivisiin liittimiin ja kytke negatiiviset liittimet GND: hen. Vahvistus säädetään hyppyjohtimella. Asetin vahvistuksen maksimiin ja muutan äänisignaalin amplitudia ohjelmiston avulla äänenvoimakkuuden säätämiseksi. Laitteen mykistämiseksi minulla on NMOS -transistori, joka ohjaa 5 V: n esijännitettä. Tätä NMOS -transistoriporttia ohjaa Teensy. Minulla on ongelma, että ulkoisissa kaiuttimissa on jatkuvasti korkeataajuista kohinaa. Aion analysoida tätä oskilloskoopilla, saattaa olla peräisin 5V: n esijännitteestä, koska jotkut säätimet kytkeytyvät akkuun tai linjat voivat poimia RF -signaalin jossain. Muista myös kiertää oikeaa ja vasenta linjaa sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) minimoimiseksi.

Vaihe 4: Oheispiirit

Tämä piiri sisältää USB -kiinnikkeet ja LED -osoittimen. Tilaa piirilevy linkistäni ja leikkaa puoliksi katkoviivaa pitkin vannesahalla. Kaikki USB -puolen juotetaan kaksi naaraspuolista USB -porttia levylle. LED -puolella juotetaan 5 LEDiä ja 5 vastusta sarjassa. 5 V. LED -piirilevy voidaan sijoittaa niin, että valo paistaa kotelon päällä olevien reikien läpi. Kytke Teensyn 5 PWM -lähtöä LED -valoihin yhdessä GND: n kanssa. Vaihtamalla käyttöjaksoa voit muuttaa LEDien kirkkautta.

Osta piirilevy:

Vaihe 5: Ohjelmointi

Teini -ikäinen:

Jos johdotit sen täsmälleen samalla tavalla kuin minä, voit käyttää Githubissa antamaani koodia. Suosittelen kuitenkin kirjoittamaan sen itse, koska ymmärrät järjestelmän paremmin ja pystyt helposti käsittelemään ja mukauttamaan sitä mieleiseksesi. Ohjelmointi on hyvin yksinkertaista, se todella tulee alas kirjoittamalla joukko if -lausekkeita, jotta voit tarkistaa, painettiinko painikkeitasi. Hyödyllinen ohjejoukko PJRC: ltä. Voit käyttää Arduino IDE: tä kirjoittaaksesi koodisi ja ladataksesi sen Teensyyn.

KOODI:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitaaliset painikkeet: Tässä esimerkissä tarkastellaan, onko digitaalista nasta 20 painettu, ja annan sitten oikean sarjakytkentäkomennon. Voit valita painikkeelle minkä tahansa 1–32, koska Retropie tekee joka tapauksessa ohjaimen kartoitusasetukset alussa. Joystick-painike (painikkeet: 1-32, painettu = 1 vapautettu = 0)

Analogiset painikkeet:

Esimerkissä oikea ohjaussauvan vertikaalinen johto kytketään analogiseen nastaan 41. AnalogRead (nasta) -toiminto vastaanottaa jännitetason välillä 0–5 V ja palauttaa arvon 0–1023. Ihanteellinen keskiasento olisi 2,5 V tai 512, tämä ei kuitenkaan ollut minun analogisen tikun kohdalla, joten säätö oli tehtävä. Tämä tehtiin alla esitetyn uudelleenkartoituksen avulla. Tämän jälkeen minun piti tarkistaa, eivätkö rajat ylittyneet 0 - 1023. Lopuksi analoginen joystick -komento lähetettiin sarjaportin kautta analogiseksi painikkeeksi Z käyttämällä Joystick. Z: tä (arvo 0 - 1023).

Vaihe 6: Valinnainen telakka

Telakka:

Tämä rakenne ei olisi täydellinen ilman lataustelakkaa ja helppoa television liittämistä, joten suunnittelin sellaisen alla olevissa kuvissa. 3D -mallit ovat saatavilla muiden kanssa Github -paketissani.

Mallit:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Vaihe 7: Tulokset

Jälkeenpäin ajatellen toivon, että tein HDMI -lähtöportin PCB: llä ennalta ostetun naaraspuolisen seinäkiinnikkeen sijaan. Tämä olisi säästänyt paljon tilaa todellisuudessa. Minua jännittää pienemmän akun käyttö, koska kennon korkeus rajoitti koko laitteen paksuutta. Tämän vähentäminen vaikuttaisi kuitenkin negatiivisesti akun käyttöikään.

Tämän tekeminen maksoi minulle yhteensä noin 350 dollaria. Tämä ei sisällä vadelmapiä, jonka rikkoin yrittäessäsi ajaa kokoa alas … Silti onnellinen, että kokeilin sitä. Oli hauska kesäprojekti nähdä, voisinko tehdä siitä mahdollisimman pienikokoisen ja samalla sisällyttää paljon hienoja ominaisuuksia sisälle.