GamePi Zero - la stazione di emulazione favorevole: 23 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Introduzione:

Questa istruzione descrive la costruzione di una console di emulazione portatile alimentata da Raspberry Pi Zero W.

È un'alterazione del mio primo palmare GamePi che presenta molti suggerimenti che alcuni utenti avevano:

• Più economico: circa $ 40 (il primo era $ 160).
• ancora più piccolo
• Alimentato da un Raspberry Pi Zero W invece di un Pi 3 (un terzo del prezzo).
• L'input è gestito da un Arduino Micro Pro invece che da un Teensy LC (anche più economico).
• Altoparlanti stereo (il primo è mono).
• Più tempo della batteria.
• Bottoni sulle spalle.
• Joystick per PSP invece di grandi jockstick simili a playstation.
• Migliori condotti dei pulsanti.

Se ti piace super conveniente e semplice, dovresti dare un'occhiata al GamePi XS: una console in un controller.

Se ti piace il GamePi, dai un'occhiata alla mia pagina AraymBox per altre versioni e i dispositivi in arrivo. Puoi anche pubblicare idee su come migliorare il design

Nota:

Si prega di notare che l'inglese non è la mia prima lingua. Se trovi errori o qualcosa non è chiaro sentiti libero di dirmelo e cercherò di risolverlo. Stesso discorso per gli errori generali. Se avete suggerimenti per miglioramenti fatemelo sapere.

Passaggio 1: materiali e strumenti

Assicurati di avere tutto il necessario per la build. Non c'è niente di più fastidioso che fermare il tuo progetto perché devi aspettare che venga consegnata una piccola parte.

Non è necessario acquistare le parti e il materiale elencati dai collegamenti indicati. Questi sono esempi e mostrano le proprietà richieste delle parti.

Parti:

• Schermo - 4,3" [$6,99]
• Raspberry Pi Zero W [$ 10,08]
• Scheda micro SD - 8 GB [$ 4,40]
• Arduino Pro Micro [$ 4,23]
• PowerBank - PROMIC 5000mAh [$ 7,99]
• Hub USB OTG [$ 1,64]
• Stick analogico PSP 1000 [$ 1,10]
• Interruttori tattili in silicone x12 [$ 0,85]
• Interruttori tattili x2 [$ 0,59]
• Scheda audio - USB [$ 1,02]
• Amplificatore digitale (PAM8403) [$ 0,30]
• Altoparlante 1,5 W x2 [$ 1,80]
• Jack audio con interruttore [$ 0,80]
• Interruttore a scorrimento [$ 0,64]
• Jack USB femmina tipo A [$0,10]
• Jack micro USB maschio [$ 0,13]
• PCB di prototipazione - 6x8 cm [$ 0,68]

Utensili:

• Filetto maschio (M2.5)
• Utilità di saldatura
• Fili (es. LPT)
• Cacciaviti
• Viti e dadi esagonali
• Viti Torx (M2,5 x 8)
• Pistola per colla a caldo
• Stampante 3D o servizio di stampa 3D

Passaggio 2: stampa 3D della custodia

Ho stampato la mia custodia con filamento PLA blu infinito e i pulsanti e la piastra di montaggio PCB in filamento PLA dorato. Il PLA esce dalla stampante con una qualità decente, quindi la post-elaborazione non è necessaria (imho) ma è possibile.

Se hai una stampante 3D con un letto più piccolo o nessuna stampante, puoi utilizzare un servizio di stampa 3D o inviarmi un messaggio - forse sono dell'umore giusto per stamparlo per te. Troverai il mio caso in questa pagina di design di Thingsiverse. Lo terrò su whativerse per evitare ridondanza.

Passaggio 3: preparare il display

In questo passaggio andremo a preparare il display per il montaggio.

Conserva queste parti:

• Schermo
• Controller display
• Viti per vetrine

Seguire questi passaggi per smontare il display:

1. Rimuovere le 4 viti sul retro della custodia. Conserva le 4 viti.
2. Apri il caso.
3. Scollegare i cavi per i pulsanti.
4. Dissaldare i cavi per il segnale e l'alimentazione dalla scheda video.
5. Sbloccare e rimuovere il cavo a nastro dalla scheda video.
6. Rimuovere con cautela la scheda video dal pannello dello schermo. È tenuto in posizione da nastro biadesivo.

Passaggio 4: preparare la batteria

In questo passaggio andremo a preparare la batteria per il montaggio.

Conserva queste parti:

• Batteria ed elettronica
• 2 viti che mantenevano l'elettronica in posizione

Seguire questi passaggi per smontare la batteria:

1. Rimuovere il frontalino utilizzando un cacciavite piatto.
2. Rimuovere le 4 viti sotto il frontalino.
3. Aprire il secondo piatto.
4. Sfilare l'alloggiamento in metallo.
5. Rimuovere le 2 viti (sotto la colla) che mantengono l'elettronica in posizione.
6. Spingi la batteria fuori dalla custodia di plastica. È tenuto in posizione da nastro biadesivo.

Passaggio 5: preparare l'hub USB

In questo passaggio andremo a preparare l'hub USB per l'assemblaggio.

Conserva queste parti:

• PCB
• Tutti i cavi

Seguire questi passaggi per smontare l'hub USB:

1. Rimuovere le custodie in plastica da tutte le parti.
2. Dissaldare tutti i fili.

Passaggio 6: preparare la scheda audio

In questo passaggio andremo a preparare la scheda audio per l'assemblaggio.

Conserva queste parti:

• PCB
• Presa USB

Segui questi passaggi per smontare la scheda audio:

1. Rimuovere la custodia in plastica.
2. Dissaldare la presa USB.
3. Dissaldare il microfono e il jack audio.

Passaggio 7: pulsanti (software)

In questo passaggio vogliamo scrivere il codice di controllo del pulsante su Arduino. Arduino registrerà i clic dei pulsanti e il movimento del joystick e invierà i segnali al Raspberry Pi tramite USB.

Installazione della libreria:

Ho trovato un buon istruttore di GAMELASTER che mostra come installare le librerie arduino richieste:

Passa al passaggio 1: installazione della libreria

Carica e scrivi il codice:

• Se colleghi i pulsanti come mostrato in figura puoi utilizzare il codice allegato.
• Se colleghi i pulsanti in altro modo dovrai modificare il codice allegato.

1. Collega Arduino al PC (dovrebbe essere rilevato automaticamente se stai usando Windows).
2. Scarica il file del codice allegato.
3. Fare doppio clic sul file scaricato. L'IDE Arduino dovrebbe avviarsi.
4. Seleziona la scheda Arduino (nella barra dei menu: Strumenti > Scheda > Arduino Leonardo).
5. Seleziona la porta corretta a cui è collegato Arduino (nella barra dei menu: Strumenti > Porta seriale > COM x).
6. Scrivi il codice su Arduino (nella barra dei menu: Schizzo > Carica).
7. Al termine scollegare la scheda Arduino dal PC.

Passaggio 8: pulsanti (hardware)

Ora vogliamo costruire i controlli (scheda PCB + interruttori).

Taglia la scheda PCB:

• Usa una specie di sega (io ho usato un coltello da pane) per tagliare il PCB a doppia faccia.
• Puoi vedere le dimensioni dei pezzi necessari nelle immagini (conta i fori).
• Hai bisogno di 2 pezzi della terza immagine (pulsanti di azione e pulsanti di direzione).
• Hai bisogno di 2 pezzi della 4a immagine (bottoni da spalla).
• Hai bisogno di 1 pezzo della quinta immagine (pulsanti di avvio/selezione).
• Praticare con attenzione i fori di montaggio da 3 mm (vedere le immagini per la posizione) in ciascun PCB.

Saldare gli interruttori ai PCB:

• Utilizzare gli interruttori tattili hard click per i PCB dei pulsanti Start e Select e gli interruttori tattili soft per tutti gli altri PCB.
• Inserire le gambe degli interruttori nei fori corretti del PCB (vedi foto).
• Ricontrolla la posizione corretta.
• Saldare le gambe sul retro dei PCB.

Passaggio 9: custodia di montaggio - retro

Non c'è molto da fare sul retro se il caso. Dopo questo passaggio, il tuo fondello dovrebbe apparire come quello nella foto.

Batteria:

1. Fare clic sulla batteria tra le parentesi.
2. Fissare il PCB della batteria con le viti della sua custodia precedente (usare gli stessi fori).

Pulsanti a spalla (R2 e L2):

1. Metti i bottoni nei loro buchi.
2. Metti i PCB sugli zoccoli secondo l'immagine e avvita le viti torx M2.5x8.
3. Fare attenzione perché le prese di plastica potrebbero rompersi se si applica troppa forza.

Passaggio 10: custodia di montaggio - anteriore

Dopo questo passaggio la tua build dovrebbe apparire come quella nella foto.

Filettatura delle prese delle viti:

1. Utilizzare la punta da trapano M2 per pulire i fori delle viti.
2. Utilizzare il maschiatore per filettature M2.5 e tagliare lentamente il filo nei fori. (Puoi saltare questo passaggio se non hai il maschiatore, ma fai attenzione quando avviti le viti poiché le prese di plastica potrebbero rompersi quando viene applicata troppa forza.)

Display e montaggio dei componenti:

1. Riposizionare il display (controllare l'orientamento).
2. Posizionare il supporto del componente sul display (controllare l'orientamento).
3. Fissa il display e il supporto del componente avvitando le viti che hai preso dal display nei fori sugli angoli del supporto del componente.

PCB dei pulsanti e joystick:

1. Metti i bottoni nei loro buchi.
2. Metti i PCB sugli zoccoli secondo l'immagine e avvita le viti torx M2.5x8.
3. Fare attenzione perché le prese di plastica potrebbero rompersi se si applica troppa forza.
4. Rimuovere il cappuccio del joystick.
5. Metti il joystick al suo posto.
6. Fissa il joystick con della colla a caldo.
7. Rimontare il cappuccio sul joystick.

Pulsanti sulle spalle (R1 e L1):

1. Metti i bottoni sulle spalle nei loro fori (controlla l'orientamento).
2. Fissare i bottoni a spalla con una vite esagonale M3x14.
3. Posizionare un unico interruttore morbido sulla sua presa.
4. Fissare l'interruttore con la colla a caldo (non coprire troppo i perni).

Passaggio 11: cablaggio

Spiegheremo il cablaggio su più passaggi, parte per parte.

I passaggi seguenti descrivono come vengono collegate le singole parti.

• Mi piace usare i fili singoli all'interno dei cavi LPT (o cavi paralleli). Ci sono 25 fili in un cavo di questo tipo: sono codificati a colori e sono molto economici.
• Durante la saldatura mi piace applicare prima la saldatura sul filo e sul PCB. In questo modo ci vuole un po' più di tempo ma è più facile quando si lavora in custodie/contenitori più piccoli.

Passaggio 12: cablaggio: Arduino Micro Pro

Inizieremo con il componente a cui sono collegati la maggior parte dei cavi. In questo passaggio dovrai saldare più di 20 fili - evviva.

Quando hai finito questo passaggio, il tuo dispositivo dovrebbe apparire come quello nella seconda immagine.

Assicurati di aver terminato "Passaggio 3: pulsanti (software)" e di aver scritto il codice su Arduino.

Controlla sempre due volte (e tre volte) le tue saldature

Collega i pulsanti e i joystick:

• Le immagini in questo passaggio e in "Fase 4: pulsanti (hardware)" mostrano tutti i punti di cablaggio.
• Inizia con la linea di terra. La linea di terra è collegata a tutti i pulsanti e al joystick.
• Ora puoi collegare tutti i cavi di segnale ai pulsanti.
• Quando si collega il joystick controllare l'etichettatura dei pin e assicurarsi di utilizzare quelli corretti.
• Il joystick utilizza due potenziometri, quindi devono essere collegati all'uscita di alimentazione 5V dell'Arduino.

Test dei controlli (opzionale):

Dopo aver scritto il codice su Arduino e saldato tutti i pulsanti e il joystick puoi testare i controlli

1. Collega Arduino al tuo PC Windows utilizzando un cavo USB.
2. Windows dovrebbe rilevare automaticamente la scheda Arduino.
3. Premi il tasto Windows+R per aprire la finestra di dialogo Esegui.
4. Immettere "joy.cpl" e premere Invio.
5. Seleziona la scheda Arduino e fai clic su Proprietà.
6. Premi uno dei tuoi pulsanti e vedi se succede qualcosa nella scheda Test.
7. Controlla tutti i pulsanti. Se alcuni di essi non funzionano, controlla il cablaggio. Se nessuno di questi funziona controlla il codice. Se la scheda Arduino stessa non viene riconosciuta da Windows, riscrivi il codice su Arduino.
8. Se i test sono andati a buon fine scollegare Arduino dal PC.

Passaggio 13: cablaggio: hub USB

Poiché la maggior parte dei prossimi componenti saranno collegati all'hub USB, lo collegheremo ora.

Quando hai finito questo passaggio, il tuo dispositivo dovrebbe apparire come quello nella seconda immagine.

Controlla sempre due volte (e tre volte) le tue saldature

Montaggio:

1. Posiziona l'hub USB nel suo slot etichettato.
2. Fissalo usando del nastro biadesivo.

Saldatura:

1. Collegare il jack micro USB femmina per Arduino (prodotto dall'hub USB in "Fase 5: preparare l'hub USB") come mostrato nella prima immagine.
2. Collegare il jack USB femmina per le connessioni esterne (prese dall'hub USB in "Fase 5: Preparare l'hub USB") come mostrato nella prima immagine.

Passaggio 14: cablaggio: componenti audio

Continua con i componenti audio.

Quando hai finito questo passaggio, il tuo dispositivo dovrebbe apparire come quello nella seconda immagine.

Controlla sempre due volte (e tre volte) le tue saldature

Montaggio:

1. Posiziona la scheda audio e l'amplificatore nei rispettivi slot etichettati.
2. Fissare i componenti con nastro biadesivo.

Saldatura:

1. Collega la scheda audio all'hub USB come mostrato nella prima immagine.
2. Collega l'amplificatore alla scheda audio come mostrato nella prima immagine.
3. Collegare il jack audio stereo all'amplificatore come mostrato nella prima immagine.
4. Collega gli altoparlanti al jack audio stereo come mostrato nella prima immagine.

Montaggio:

1. Inserisci il jack audio stereo nell'apposito foro nella custodia stampata.
2. Fissare il jack audio stereo con il suo dado.
3. Fai scorrere gli altoparlanti nelle loro fessure.

Passaggio 15: cablaggio: circuito di alimentazione

Ora collegheremo tutte le linee elettriche.

Quando hai finito questo passaggio, il tuo dispositivo dovrebbe apparire come quello nell'ultima immagine.

Soprattutto in questo passaggio è importante controllare due volte (e triplicare) la saldatura

Saldatura:

1. Collegare il jack USB maschio (prelevato dalla scheda audio in "Fase 6: Preparare la scheda audio") all'interruttore a scorrimento come mostrato nella prima immagine.
2. Collegare l'interruttore a scorrimento alla scheda del controller del display come mostrato nella prima immagine.
3. Collega la scheda controller del display al Raspberry Pi come mostrato nella prima immagine.
4. Collegare il jack micro USB femmina (prelevato dalla scheda audio in "Fase 5: preparare l'hub USB") al jack micro USB maschio come mostrato nella seconda immagine. (Fissare il jack micro USB femmina usando la colla a caldo).

Passaggio 16: cablaggio: da hub USB a Raspberry Pi

In questo passaggio collegheremo l'hub USB al Raspberry Pi in modo che tutti i componenti possano comunicare tra loro.

Controlla sempre due volte (e tre volte) le tue saldature

Saldatura:

Collega l'hub USB al Raspberry Pi come mostrato nell'immagine

Passaggio 17: cablaggio: display su Raspberry Pi

…un solo filo…

Saldatura:

Collega la scheda controller del display al Raspberry Pi come mostrato nell'immagine.

Passaggio 18: cablaggio: finalizzare

In questo passaggio vogliamo finalizzare il cablaggio.

L'immagine mostra come sarà l'interno del dispositivo quando avremo finito.

1. Metti il Raspberry Pi in posizione (vedi immagine) e fissalo usando 4 viti torx M2, 5x8.
2. Collegare il jack USB maschio all'elettronica della batteria.
3. Collegare il jack micro USB maschio all'elettronica della batteria.

Chiudi il caso:

Quando si chiudono entrambi i pezzi della custodia, fare attenzione che:

• nessun filo viene schiacciato
• il Pi e l'elettronica della batteria non si toccano
• non c'è bisogno di forza per chiuderlo.

Sigillare la custodia con 4 viti esagonali M3x14.

Passaggio 19: installazione del software

Prima di mettere tutto insieme vogliamo occuparci prima della parte software.

In questo passaggio scaricheremo tutto il software necessario e prepareremo la scheda SD utilizzando l'immagine RetroPie.

Software richiesto:

• Scarica l'immagine RetroPie preimpostata per Raspberry Pi (il pulsante rosso "Raspberry Pi 0/1"). Questo è fondamentalmente il sistema operativo di questa console. Ovviamente puoi usare quello che vuoi sul Pi: ci sono dozzine di altre soluzioni.
• Scarica e installa 7-Zip, un file de/archiver gratuito. Ne abbiamo bisogno per decomprimere l'archivio immagini di RetroPie.
• Scarica e installa il formattatore della scheda di memoria SD. Come dice il nome, questo strumento formatta le schede di memoria SD.
• Scarica Win32 Disk Imager. Abbiamo bisogno di questo strumento per scrivere l'immagine RetroPie decompressa sulla scheda SD.

Preparazione della scheda SD:

1. Collega la scheda SD al tuo PC Windows.
2. Assicurati che Windows rilevi la scheda.
3. Apri "Risorse del computer" o "Questo computer" o Windows Explorer e ricorda la lettera dell'unità della scheda SD. Nel mio caso era F: (differisce da sistema a sistema). Assicurati che sia davvero la lettera della carta e non alcuni dei tuoi dischi rigidi.
4. Avvia SDFormatter.exe, seleziona la lettera dell'unità dal menu a discesa "Unità:" e premi il pulsante Formato.
5. Al termine della formattazione, chiudere SDFormatter con il pulsante Esci e scollegare la scheda SD.

Scrivi l'immagine di RetroPie sulla scheda SD:

1. L'archivio RetroPie scaricato dovrebbe essere chiamato qualcosa come "retropie*.img.gz".
2. Dopo aver installato 7-zip, fai clic con il pulsante destro del mouse sull'archivio di RetroPie e seleziona 7-Zip dal menu di scelta rapida. Seleziona "Estrai qui" e attendi il completamento del disimballaggio.
3. Collega la scheda SD al tuo PC Windows. Assicurati che Windows rilevi la scheda e ricordi di nuovo la lettera di unità della scheda SD.
4. Avvia Win32 Disk Imager.
5. Seleziona l'immagine di RetroPie decompressa dal campo "File immagine". Seleziona la lettera dell'unità della scheda SD dal menu a discesa "Dispositivo".
6. Fare clic sul pulsante "Scrivi" e attendere fino al termine della scrittura.

Aggiungi le tue credenziali WiFi:

• Esistono diversi modi per connettere il Raspberry Pi Zero W alla rete wireless.
• Useremo quello senza periferiche aggiuntive:

1. Con la scheda SD ancora nel PC, vai alla scheda SD.
2. Crea un nuovo file sulla scheda SD chiamato "wifikeyfile.txt".
3. Apri il file e aggiungi il codice seguente al file dove "NETWORK_NAME" è il nome della tua rete wireless (con distinzione tra maiuscole e minuscole) e "NETWORK_PASSWORD" è la password per questa rete (con distinzione tra maiuscole e minuscole).
4. Salva e chiudi il file.

ssid="NETWORK_NAME"

psk="NETWORK_PASSWORD"

Configurazione dell'uscita video:

Poiché il display è collegato al Pi tramite composito, dobbiamo regolare l'uscita video.

1. Con la scheda SD ancora nel tuo PC, vai alla scheda SD.
2. Apri il file "config.txt" e aggiungi il seguente codice alla fine del file.

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

# Configurazione video GamePi Zero #============================================ ======================== # # ----------+------------- ------------------------------------------- # sdtv_mode | risultato # ----------+----------------------- ------------------- # 0 | Normale NTSC # 1 | Versione giapponese di NTSC – nessun piedistallo n. 2 | PAL normale # 3 | Versione brasiliana di PAL – 525/60 anziché # ----------+-------------- -------------- sdtv_aspect | risultato # ----------+----------------------- ------------------- # 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

Ora puoi rimuovere la scheda SD dal tuo PC.

Passaggio 20: configurare RetroPie

È ora di avviare il tutto!

Il primo avvio richiede un po' di tempo perché RetroPie deve gestire alcune attività di primo avvio (sembrano le prime 2 immagini di questo passaggio).

Configurazione dell'ingresso:

1. Inserisci la scheda SD nel Raspberry Pi e fai scorrere l'interruttore di alimentazione.
2. Attendi finché l'emulationtation non viene visualizzato e ti chiede di "Configura input" (vedi terza immagine).
3. Segui le istruzioni sullo schermo e mappa i pulsanti.
4. Ora andremo a configurare alcune impostazioni di base.

Configura Wi-Fi:

1. Nel menu principale della stazione di emulazione (dove si selezionano i sistemi) selezionare RETROPIE e premere il pulsante A.
2. Seleziona WiFi e premi il pulsante A.
3. Nel nuovo menu seleziona "Importa credenziali wifi da /boot/wifikeyfile.txt" e premi il pulsante A.
4. Attendi che Emulationstation stabilisca una connessione alla tua WLAN.
5. Benvenuto in Internet.

Configura suono:

1. Nel menu principale della stazione di emulazione (dove si selezionano i sistemi) selezionare RETROPIE e premere il pulsante A.
2. Seleziona Audio e premi il pulsante A.
3. …..

Passaggio 21: aggiunta di giochi

Per giocare ai giochi emulati abbiamo bisogno di quei giochi prima.

Ottenere Rom (i giochi … come file):

• Non descriverò dove trovare le ROM per gli emulatori perché da quello che ho capito questa è una specie di zona grigia legale.
• Usa google per trovare la tua rom preferita - ci sono molti siti web che le offrono. Cerca qualcosa come "Mario Kart Super Nintendo Rom".

Trasferisci le Rom al GamePi:

• Esistono tre metodi principali per trasferire le rom.
• Ci atteniamo a quello più semplice: Samba-Shares:

1. Accendi il GamePi e attendi che si avvii completamente.
2. Assicurati di aver connesso il GamePi al tuo WiFi.
3. Aprire un Windows Explorer (una cartella non Internet Explorer).
4. Immettere "\RETROPIE\roms" nel campo dell'indirizzo della cartella e premere Invio. Ora sei in una cartella condivisa del GamePi.
5. Copia la rom scaricata nella directory dell'emulatore corretta. Ad esempio: se hai scaricato la rom "Super Mario Kart" per il Super Nintendo copia la rom nella cartella SNES.
6. Riavvia emulazione (premere il pulsante Start nel menu principale, selezionare ESCI, selezionare RIAVVIA EMULAZIONE STAZIONE).
7. Dopo il riavvio, il nuovo sistema e il gioco dovrebbero essere visibili nel menu principale.

Passaggio 22: passaggio finale

Congratulazioni:

• Congratulazioni, hai creato il tuo GamePi Zero.
• Divertiti a suonare alcuni classici di tutti i tempi.
• Mostra un po' di amore e buona giornata.
• Puoi anche darmi una mancia su Thingsiverse, se ti va.

Passaggio 23: Cronologia modifiche

19-APR-2018:

Pubblicato

20-APR-2018:

Aggiungi la descrizione su come installare le librerie arduino in "Passaggio 7: pulsanti (software)"

Primo Premio al Concorso Tascabile