Pašdarināta spēļu konsole- "NinTIMdo RP": 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Saite uz tīmekļa vietni ar detalizētākiem paskaidrojumiem, detaļu sarakstu un failiem

timlindquist.me

Šī projekta mērķis bija izveidot pārnēsājamu spēļu sistēmu, kas varētu darboties arī kā pārnēsājams dators. Mērķis bija izveidot funkcionālu, kā arī estētisku konsoli.

Detaļu saraksts:

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

1. darbība: drukas kaste

Lai izdrukātu ierīci, lejupielādējiet manus 3D modeļa failus un nosūtiet tos uz savu 3D printeri. Printeris, kuru izmantoju, bija Prusa i3 Mk2 kopā ar melnu plastmasas pavedienu. Tika konstatēts, ka drukas kvalitāte ir vislabākā vidējas izšķirtspējas iestatījumos. Pārliecinieties, ka ierīcē ir pievienots strukturāls materiāls (bez tā rokturi izskatīsies slikti). Aizmugurējie gabali tika iespiesti ar aizmugurējo daļu vienā līmenī ar paplāti. Priekšējie gabali tika uzdrukāti ar priekšējo virsmu vienā līmenī ar paplāti. Ja es izdrukātu citu korpusu, es gribētu izmantot jaunu krāsu, piemēram, atomu violetu, lai parādītu iekšējos elementus. Ja jūs esat tāds kā es un jums ir 8 collu drukas gulta, lai strādātu ar jums, jums būs jāizdrukā 4 gabalu versija tiks salikts pēc drukāšanas. Tomēr, ja jūsu gulta ir pietiekami liela, lai to varētu izgatavot kā vienu gabalu, izdrukājiet priekšējo un aizmugurējo plāksni kā vienu vienību un izvairieties no sāpēm, saliekot tās kopā.

Modeļu faili:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

2. solis: lietas montāža

Lai saliktu, vispirms pievienojiet priekšējo labo un kreiso daļu, ievietojot metāla dībeli izlīdzināšanas caurumos. Pēc tam uz savienojumiem uzklājiet superlīmi un nostipriniet pusi kopā. Atkārtojiet procesu apakšējā labajā un kreisajā pusē. Pēc tam jums jāatstāj salikta priekšējā un aizmugurējā puse. Tagad ir pienācis laiks piestiprināt piecus metāla statīvus priekšējo un aizmugurējo plākšņu apvienošanai. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir vispirms noregulēt statīvu pareizajā garumā. 13 mm dziļums aizmugurē 5 mm dziļums priekšā. Tāpēc padariet novirzes 18 mm vai nedaudz mazāk. Es to izdarīju, ievietojot garāku atdalījumu skrūvju satvērējos un izmantojot dzirnaviņas, lai noskūtu izmēru. Noteikti sasmalciniet tikai vienu pusi, jo pavedieni būs nepieciešami otrā. Kad esat ieguvis pareizo garumu, pielīmējiet visas dzirnaviņas no priekšpuses, izmantojot parasto gorillas līmi, un ļaujiet tai nožūt. Pārliecinieties, ka šī procesa laikā viņi visi stāv taisni. Pēc nožūšanas nokasiet izcilo līmi, kas uzputojās, lai saliekot sejas varētu būt vienā līmenī. Tagad pārbaudiet, vai varat ievietot aizmugurējo plāksni pie statīviem, lai savienotos ar priekšpusi. Pieskrūvējiet kopā caur aizmugurējo plāksni, lai nostiprinātu. Līmējiet ekrānu, pārklājot rāmi ar dueļa cauruli Gorilla Epoxy. To darot, es uzliku pārāk daudz, un tas pārplūda uz ekrāna. Par laimi tas noberžas! Saspiediet un ļaujiet kādu laiku nožūt, pēc tam izklājiet aizmuguri ar parasto Gorilla līmi.

** Piezīme: Centieties, lai uz ārpuses nenokļūtu plāna CA līme (superlīme), jo tā "sadedzinās" PLA un iekrāsos baltu krāsu.

3. solis: shēma

Pogas shēma:

Visu pogu nospiešana tiek veikta, izmantojot Teensy ++ 2.0. Digitālās tapas uz mikrokontrollera tiek izmantotas jebkurai binārai spiedpogai. Analogās tapas tiek izmantotas pogām, kurām ir vairāki stāvokļi, piemēram, kursorsvirām. Lai pievienotu digitālās tapas, vienkārši pievienojiet ciparu tapu pie slēdža, slēdža otru galu savienojiet ar zemi. Kad poga tiek nospiesta, tā pavelk augstsprieguma tapu uz leju, lai kontrolieris sajustu. Jums nav jāuztraucas par rezistoriem, jo tie ir iekļauti Teensy panelī. Lai pievienotu analogās tapas, analogā ierīce jānovirza ar augstu un zemu spriegumu, un nolasiet sprieguma līmeni ar analogo tapu šajā diapazonā. Kursorsviras katrai asij ir 3 ieejas. Piegādājiet 5V uz vienu no tapām, GND uz otru un sprieguma nolasīšanas līniju līdz pēdējai. Noteikti pievienojiet to pareizi, pretējā gadījumā tas nedarbosies (izmantojiet multimetru, lai redzētu, vai izejas spriegums mainās uz pareizās tapas.) Būtībā kursorsvira ir mainīgs rezistors, kas darbojas kā sprieguma dalītājs. Izejas spriegums nolasīšanas tapā mainīsies no 0 līdz 5 V atkarībā no kursorsviru stāvokļa. (Parasti novirze 5V un GND atrodas uz kursorsviras ārējām ievades tapām, un vidējā būs jūsu mainīgā sprieguma lasīšanas tapa. Ja 5V un GND atšķiras no manas, jūsu vadības ierīces tiks apgrieztas, to var labot programmatūrā vai pārinstalēt).

Barošanas ķēde:

Trīs šūnu Anker akumulators nodrošina strāvu visai ierīcei. Lai ieslēgtu/izslēgtu ierīci, akumulatora regulatora izeja ir savienota ar slēdzi un pēc tam Raspberry Pi. Tā kā ierīce var uzņemt līdz 2A, vienkāršs 250mA pārslēgšanas slēdzis nevar tikt galā ar pašreizējo prasību. Tā vietā jūs varat izmantot slēdzi, lai kontrolētu vārtu spriegumu PMOS tranzistorā, lai kalpotu slēdža mērķim. Pievienojiet akumulatora 5V pie PMOS tranzistora avota un slēdža. Slēdža otrs gals ir pieslēgts pie PMOS tranzistora vārtiem un ar 10K rezistoru, kas savienots ar GND (kad slēdzis ir atvērts, lai novērstu vārtu peldēšanu, tas to savieno ar GND caur rezistoru). Drain ir pievienots Raspberry Pi 5V ieejai kopā ar zemi. Lai uzlādētu akumulatoru, vienkārši pievienojiet mikro USB mātesplates sadales taustiņu pareizajām uzlādes tapām (paplašina ievadi līdz korpusam). Es slēpju šo slēdzi gaisa ieplūdē ierīces aizmugurē. Sākotnēji es plānoju, lai akumulatora poga ieslēgtu un izslēgtu ierīci, turot to noteiktu laiku, diemžēl man pietrūka vietas un man bija jādara vienkārša ieviešana. Šis alternatīvais dizains ir parādīts zemāk esošajā shēmā.

Audio shēma:

Lai iegūtu audio, es gribēju, lai skaņa dabiski atskanētu no skaļruņiem (ja nebūtu izslēgta skaņa) un novirzītu austiņās, ja tās ir pievienotas. Par laimi, daudzas sieviešu 3,5 mm austiņu ligzdas ir mehāniski spējīgas to darīt. Kad ir ievietots kontaktdakša ar vīrieti, skaļruņu vadi saliecas un izveido atvērtu ķēdi, tādējādi neļaujot signālam nokļūt skaļruņos. Tā kā skaļruņi ir ar lielāku slodzi, audio signāls ir jāpastiprina, lai to varētu dzirdēt. Tas tiek darīts, izmantojot stereo D klases pastiprinātāju, ko atradu uz adafruit. Vienkārši novirziet pastiprinātāju ar 5V un GND. Mums nav diferencētu audio ieeju, tāpēc savienojiet kreiso un labo skaļruni ar pozitīvajiem spailēm un sasaistiet negatīvās spailes ar GND. Pastiprinājumu regulē, izmantojot džemperi. Es iestatīju maksimālo pastiprinājumu un, izmantojot programmatūru, mainu izejas audio signālu amplitūdu, lai pielāgotu skaļumu. Lai izslēgtu ierīci, man ir NMOS tranzistors, kas kontrolē 5V novirzi. Šos NMOS tranzistoru vārtus kontrolē Teensy. Man ir problēma, ka ārējos skaļruņos ir nemainīgs augstfrekvences troksnis. Es to analizēšu osciloskopā, iespējams, tas nāk no 5 V aizsprieduma, jo daži regulatori pārslēdzas pie akumulatora vai līnijas var kaut kur uztvert RF. Noteikti pagrieziet arī labo un kreiso līniju, lai samazinātu elektromagnētiskos traucējumus (EMI).

4. solis: perifērijas shēma

Šī shēma ietver USB stiprinājumus un LED indikatoru. Pasūtiet PCB manā saitē un, izmantojot lentzāģi, sagrieziet uz pusēm pa punktētu līniju. USB pusē visi lodē abus sieviešu USB portus uz tāfeles. Gaismas diodes pusē lodē 5 sērijas gaismas diodes un 5 rezistorus. 5V, GND, D+, D-var pagarināt, izmantojot vadus no Raspberry PI desoldered USB uz PCB. LED PCB var novietot tā, lai gaisma spīdētu caur caurumiem korpusa augšpusē. Pievienojiet 5 Teensy PWM izejas gaismas diodēm kopā ar GND. Mainot darba ciklu, jūs varat mainīt gaismas diodes spilgtumu.

Iegādājieties PCB:

5. solis: programmēšana

Teensy:

Ja jūs to pieslēdzāt tieši tāpat kā es, varat vienkārši izmantot Github norādīto kodu. Tomēr es ieteiktu to rakstīt pats, jo jūs labāk sapratīsit sistēmu un varēsit viegli manipulēt un pielāgot to pēc savas patikas. Programmēšana ir ļoti vienkārša, patiesībā ir jāraksta virkne paziņojumu, lai pārbaudītu, vai pogas ir nospiestas. Noderīgs instrukciju komplekts no PJRC. Jūs varat izmantot Arduino IDE, lai rakstītu kodu, kā arī augšupielādētu to vietnē Teensy.

KODS:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitālās pogas: Šis piemērs parāda, ka es pārbaudu, vai nav nospiests digitālais tapa 20, un pēc tam izvadu pareizo sērijveida kursorsviras komandu. Pogai varat izvēlēties jebkuru no 1 līdz 32, jo Retropie jebkurā gadījumā sākumā veic kontroliera kartēšanas iestatīšanu. Kursorsviras poga (pogas: 1-32, nospiests = 1 atbrīvots = 0)

Analogās pogas:

Piemērā labais kursorsviras vertikāls ir savienots ar analogo tapu 41. Funkcija analogRead (tapa) saņem sprieguma līmeni no 0 līdz 5 V un atgriež vērtību no 0 līdz 1023. Ideāla centra pozīcija atbilstu 2,5 V vai 512, tomēr tas neattiecās uz manu analogo nūju, tāpēc bija jāveic korekcija. Tas tika darīts, izmantojot zemāk redzamo pārplānošanu. Pēc tam man bija jāpārbauda, vai robežas nav pārsniegtas no 0 līdz 1023. Visbeidzot analogā kursorsviru komanda tika nosūtīta sērijveidā, lai tā būtu analogā poga Z, izmantojot kursorsviru. Z (vērtība no 0 līdz 1023).

6. darbība. Papildu dokstacija

Piestātne:

Šī konstrukcija nebūtu pilnīga bez uzlādes dokstacijas un vienkāršas televizora savienošanas, tāpēc es to izveidoju zemāk esošajos attēlos. 3D modeļi ir pieejami kopā ar citiem manā Github iepakojumā.

Modeļi:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

7. darbība: rezultāti

Vēlāk, es vēlos, lai es izdarītu HDMI izejas portu ar PCB, nevis iepriekš nopirktu sieviešu sienas stiprinājumu. Tas faktiski būtu ietaupījis daudz vietas, man nācās ievilkt kabeli spirālē, lai izvairītos no tā sagriešanas un 19 vadu pārlodēšanas. Es esmu noraizējies par to, ka izmantošu mazāku akumulatoru, jo šūnas augstums bija mans ierobežojošais faktors visas ierīces biezumā. Tomēr tā samazināšana negatīvi ietekmētu manu akumulatora darbības laiku.

Kopumā tā izgatavošana man izmaksāja aptuveni 350 USD. Tas neietver aveņu pi, kuru es salauzu, mēģinot noskūt izmēru … Joprojām priecīgs, ka izmēģināju. Tas bija jautrs vasaras projekts, lai noskaidrotu, vai es varētu to padarīt pēc iespējas kompaktāku, vienlaikus iekļaujot tajā daudz lielisku funkciju.