Konsol Permainan Buatan Sendiri- "NinTIMdo RP": 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Pautan ke laman web dengan penjelasan lebih mendalam, senarai bahagian dan fail

timlindquist.me

Projek ini adalah untuk membuat sistem permainan mudah alih yang juga boleh berfungsi sebagai komputer mudah alih. Tujuannya adalah untuk membuat konsol yang berfungsi dan menyenangkan secara estetik.

Senarai Bahagian:

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

Langkah 1: Cetakan Kes

Untuk mencetak peranti, muat turun fail model 3D saya dan hantarkan ke pencetak 3D anda. Pencetak yang saya gunakan adalah Prusa i3 Mk2 bersama dengan filamen plastik hitam. Kualiti pencetakan didapati terbaik dalam suasana resolusi sederhana. Pastikan anda menambah bahan struktur di dalam peranti (Pegangan tangan akan kelihatan buruk tanpanya). Potongan belakang dicetak dengan pelepah belakang dengan pinggan. Potongan depan dicetak dengan muka depan dengan piring. Sekiranya saya mencetak casing lain, saya ingin menggunakan warna baru seperti ungu atom untuk menunjukkan dalamannya. Sekiranya anda seperti saya dan mempunyai tempat tidur percetakan 8 inci untuk bekerja dengan anda, anda perlu mencetak versi 4 keping yang akan dipasang setelah dicetak. Walau bagaimanapun, jika tempat tidur anda cukup besar untuk dibuat sebagai satu bahagian, cetak plat depan dan belakang sebagai satu unit dan elakkan kesakitan menyatukannya.

Fail Model:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Langkah 2: Perhimpunan Kes

Untuk memasang, gabungkan dahulu bahagian kanan dan kiri depan dengan memasukkan dowel logam ke dalam lubang penjajaran. Seterusnya letakkan gam super pada sendi dan selamatkan bersama-sama. Ulangi proses untuk bahagian bawah kanan dan kiri. Selepas ini anda harus ditinggalkan dengan separuh depan dan belakang yang dipasang. Kini tiba masanya untuk memasang 5 penyekat logam untuk menggabungkan plat depan dan belakang. Cara termudah untuk melakukan ini adalah dengan pertama kali berhenti berdiri dengan panjang yang betul. Kedalaman 13 mm di belakang kedalaman 5 mm di bahagian depan. Oleh itu, buat penahan 18mm atau sedikit. Saya melakukan ini dengan meletakkan kebuntuan yang lebih lama dalam genggaman naib dan menggunakan penggiling untuk mencukur ukurannya. Pastikan hanya mencabut satu sisi kerana anda memerlukan benang di sisi lain. Setelah mendapat gam panjang yang betul, semua pengisar dari sisi ke muka depan menggunakan gam gorila biasa dan biarkan kering. Pastikan mereka semua berdiri tegak semasa proses ini. Setelah kering mengikis gam yang sangat baik sehingga busa menjadi rata apabila disatukan. Sekarang lihat apakah anda boleh memasukkan plat belakang ke penutup untuk bergabung dengan bahagian depan. Skru bersama-sama melalui plat belakang untuk menahan. Lekatkan skrin dengan melapisi bingkai dengan tabung duel Gorilla Epoxy. Saya memakai terlalu banyak ketika saya melakukan ini dan ia meluap ke skrin. Nasib baik ia merosot! Jepit dan biarkan kering sebentar kemudian luruskan bahagian belakang dengan gam Gorilla biasa.

** Catatan: Cobalah untuk tidak mendapatkan gam CA tipis (super lem) di bahagian luar kerana ia akan "membakar" PLA dan mengotorkan warna putih.

Langkah 3: Litar

Litar Butang:

Menangkap semua penekanan butang dilakukan menggunakan Teensy ++ 2.0. Pin digital pada mikrokontroler digunakan untuk sebarang butang tekan binari. Pin analog digunakan untuk butang yang mempunyai pelbagai keadaan seperti kayu bedik. Untuk memasangkan pin digital dengan wayar sederhana, pin digital ke suis, pasangkan hujung suis yang lain ke tanah. Apabila butang ditekan, ia akan menarik pin voltan tinggi ke bawah agar pengawal dapat merasakan. Anda tidak perlu bimbang tentang perintang kerana ia termasuk di papan Teensy. Untuk memasang pin analog, anda perlu memusingkan peranti analog anda dengan voltan tinggi dan rendah dan membaca tahap voltan dengan jarak pada pin analog. Untuk joystick terdapat 3 input untuk setiap paksi. Sediakan 5V ke salah satu pin, GND ke pin yang lain dan garis bacaan voltan hingga yang terakhir. Pastikan menghubungkannya dengan betul atau tidak akan berfungsi (gunakan multimeter untuk melihat apakah voltan keluaran berubah pada pin yang betul.) Pada dasarnya, joystick adalah perintang berubah-ubah yang berfungsi seperti pembahagi voltan. Voltan keluaran pada pin baca akan berbeza antara 0 dan 5V bergantung pada kedudukan kayu bedik. (Biasanya bias 5V dan GND berada di pin input luar dari kayu bedik dan yang tengahnya akan menjadi pin bacaan voltan berubah-ubah anda. Sekiranya 5V dan GND berbeza daripada saya, kawalan anda akan terbalik, ini boleh diperbaiki dalam perisian atau pendawaian semula).

Litar Kuasa:

Bateri Anker tiga sel membekalkan tenaga ke seluruh peranti. Untuk menghidupkan / mematikan peranti, output pengatur bateri disambungkan ke suis dan kemudian Raspberry Pi. Kerana peranti boleh menarik hingga 2A suis togol 250mA sederhana tidak dapat menangani keperluan semasa. Sebagai gantinya, anda boleh menggunakan suis untuk mengawal voltan gerbang pada transistor PMOS untuk memenuhi tujuan suis. Kabelkan 5V bateri ke sumber transistor PMOS dan suisnya. Hujung suis yang lain disambungkan ke pintu transistor PMOS dan ke perintang 10K yang disambungkan ke GND (apabila suis terbuka untuk mengelakkan gerbang terapung mengikatnya ke GND melalui perintang). Drain disambungkan ke input 5V pada Raspberry Pi bersama dengan tanah. Untuk mengecas bateri, cukup pasangkan papan pelindung wanita USB mikro ke pin pengecas yang betul (memasukkan input ke casing). Saya menyembunyikan suis ini dalam pengambilan udara di bahagian belakang peranti. Pada mulanya saya berencana untuk menghidupkan dan mematikan butang bateri dengan menahannya untuk jangka masa tertentu, sayangnya saya kehabisan bilik dan perlu melakukan pelaksanaan yang sederhana. Reka bentuk alternatif ini ditunjukkan dalam skema di bawah.

Litar Audio:

Untuk audio, saya mahu suara dimainkan secara semula jadi dari pembesar suara (jika tidak diredam) dan hantar ke fon kepala jika terpasang. Nasib baik, banyak bicu telefon kepala 3.5mm wanita secara mekanikal mampu melakukan ini. Apabila palam lelaki dimasukkan, plumbum pembesar suara akan membengkok dan membuat litar terbuka, sehingga menghalang isyarat daripada mencapai pembesar suara. Oleh kerana pembesar suara adalah beban yang lebih besar, isyarat audio mesti diperkuat agar dapat mendengarnya. Ini dilakukan dengan menggunakan penguat kelas D stereo yang saya dapati di adafruit. Biaskan penguat dengan bias 5V dan GND. Kami tidak mempunyai input audio yang berbeza, jadi pasangkan pembesar suara kiri dan kanan ke terminal positif dan ikatkan terminal negatif ke GND. Keuntungan diselaraskan menggunakan pelompat. Saya menetapkan keuntungan maksimum dan mengubah amplitud isyarat audio output melalui perisian untuk menyesuaikan kelantangan. Untuk mematikan peranti, saya mempunyai transistor NMOS yang mengawal bias 5V. Pintu transistor NMOS ini dikendalikan oleh Teensy. Masalah yang saya hadapi ialah bunyi frekuensi tinggi yang berterusan terdapat pada pembesar suara luaran. Saya akan menganalisisnya pada osiloskop, mungkin berasal dari bias 5V kerana beberapa pengatur beralih pada bateri atau talian mungkin mengambil RF di suatu tempat. Juga, pastikan untuk memutar garis kanan dan kiri untuk mengurangkan gangguan elektromagnetik (EMI).

Langkah 4: Litar Periferal

Litar ini merangkumi pemasangan USB dan penunjuk LED. Pesan PCB di pautan saya dan potong separuh sepanjang garis putus-putus menggunakan gergaji pita. Di sisi USB, semua solder kedua port USB wanita ke papan. Pada solder sisi LED, 5 LED dan 5 perintang secara bersiri. 5V, GND, D +, D-dapat diperpanjang menggunakan wayar dari USB Raspberry PI yang terpencil ke PCB. PCB LED boleh diletakkan sehingga cahaya bersinar melalui lubang di atas casing. Kabel 5 PWM keluaran Teensy ke LED bersama dengan GND. Dengan mengubah kitaran tugas, anda boleh mengubah kecerahan LED.

Beli PCB:

Langkah 5: Pengaturcaraan

Remaja:

Sekiranya anda menyambungnya sama dengan saya, anda boleh menggunakan kod yang saya berikan di Github. Walau bagaimanapun, saya mengesyorkan menulisnya sendiri kerana anda akan memahami sistem dengan lebih baik dan dapat dengan mudah memanipulasi dan menyesuaikannya mengikut keinginan anda. Pengaturcaraan sangat mudah, ia benar-benar ditulis untuk menulis sebilangan pernyataan untuk memeriksa apakah butang anda ditekan. Set arahan yang berguna dari PJRC. Anda boleh menggunakan Arduino IDE untuk menulis kod anda dan juga memuat naik ke Teensy.

KOD:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Butang Digital: Contoh ini menunjukkan saya memeriksa untuk mengetahui apakah pin digital 20 ditekan dan kemudian mengeluarkan arahan joystick bersiri yang betul. Anda boleh memilih mana-mana 1 hingga 32 untuk butang kerana Retropie melakukan persediaan pemetaan pengawal pada awalnya. Tombol Joystick. (butang: 1-32, Ditekan = 1 Dikeluarkan = 0)

Butang Analog:

Dalam contohnya, menegak kayu bedik kanan disambungkan ke pin analog 41. Fungsi analogRead (pin) menerima tahap voltan antara 0 dan 5V dan mengembalikan nilai 0 hingga 1023. Kedudukan tengah yang ideal sesuai dengan 2.5V atau 512, namun ini tidak berlaku untuk tongkat analog saya jadi penyesuaian perlu dibuat. Ini dilakukan melalui pemetaan semula seperti di bawah. Selepas itu saya perlu memeriksa apakah batas tidak melebihi 0 hingga 1023. Terakhir, arahan joystick analog dihantar melalui siri untuk menjadi butang analog Z menggunakan Joystick. Z (nilai 0 hingga 1023).

Langkah 6: Dok Pilihan

Dok:

Pembinaan ini tidak akan lengkap tanpa dok untuk mengecas dan penyambungan TV yang mudah jadi saya merancangnya dalam gambar di bawah. Model 3D boleh didapati dengan yang lain dalam pakej Github saya.

Model:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Langkah 7: Hasil

Di belakang, saya berharap saya menggunakan port HDMI keluar dengan PCB dan bukannya pemasangan dinding wanita yang sudah dibeli. Ini akan menjimatkan banyak ruang pada kenyataannya saya terpaksa memasukkan kabel ke dalam lingkaran untuk mengelakkan pemotongan dan pematerian semula 19 wayar. Saya bosan menggunakan bateri yang lebih kecil kerana ketinggian sel adalah faktor pembatas ketebalan keseluruhan peranti. Walau bagaimanapun, mengurangkan ini akan memberi kesan negatif kepada jangka hayat bateri saya.

Secara keseluruhannya, ini berharga sekitar $ 350 untuk saya buat. Ini tidak termasuk pi raspberry yang saya pecahkan untuk mencukur ukurannya … Masih gembira saya mencubanya. Ia adalah projek musim panas yang menyeronokkan untuk melihat apakah saya dapat menjadikannya sekerap mungkin dan pada masa yang sama sesuai dengan banyak ciri keren di dalamnya.