GamePi Zero - благоприятная станция эмуляции: 23 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Вступление:

В этом руководстве описывается сборка портативной консоли эмуляции Raspberry Pi Zero W.

Это переделка моего первого портативного устройства GamePi, которое предлагает множество предложений, которые были у некоторых пользователей:

• Дешевле: около 40 долларов (первая стоила 160 долларов).
• Даже меньше
• Работает на Raspberry Pi Zero W вместо Pi 3 (треть цены).
• Вход обрабатывается Arduino Micro Pro вместо Teensy LC (даже дешевле).
• Стереодинамики (первый моно).
• Больше времени работы от батареи.
• Плечевые пуговицы.
• Джойстик PSP вместо больших джойстиков, подобных PlayStation.
• Лучше пуговичные воздуховоды.

Если вам нравится супер доступный и простой, вам стоит взглянуть на GamePi XS - консоль в контроллере.

Если вам нравится GamePi, загляните на мою страницу AraymBox, чтобы узнать о других версиях и будущих устройствах. Вы также можете публиковать идеи, как улучшить дизайн

Примечание:

Обратите внимание, что английский - не мой родной язык. Если вы обнаружите какие-либо ошибки или что-то непонятное, не стесняйтесь сообщить мне, и я постараюсь это исправить. То же самое и с общими ошибками. Если у вас есть предложения по улучшению, дайте мне знать.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Убедитесь, что у вас есть все необходимое для сборки. Нет ничего более раздражающего, чем остановка проекта, потому что вам нужно дождаться доставки какой-то небольшой части.

Вам не нужно покупать перечисленные детали и материалы по указанным ссылкам. Это примеры, которые показывают необходимые свойства деталей.

Части:

• Дисплей - 4,3 дюйма [6,99 доллара США]
• Raspberry Pi Zero W [10,08 доллара]
• карта micro SD - 8 ГБ [4,40 доллара]
• Arduino Pro Micro [4,23 доллара]
• PowerBank - PROMIC 5000 мАч [7,99 долл. США]
• USB OTG Hub [1,64 доллара]
• Аналоговый джойстик PSP 1000 [1,10 доллара]
• Силиконовые тактильные переключатели x12 [0,85 $]
• Тактильные переключатели x2 [$ 0,59]
• Звуковая карта - USB [1,02 доллара США]
• Цифровой усилитель (PAM8403) [0,30 доллара США]
• Динамик 1,5 Вт x2 [1,80 доллара США]
• Аудиоразъем с переключателем [0,80 доллара США]
• Ползунковый переключатель [0,64 доллара США]
• Женский USB-разъем типа A [0,10 доллара США]
• Мужской разъем micro USB [0,13 доллара США]
• Изготовление прототипа печатной платы - 6x8 см [0,68 доллара США]

Инструменты:

• Метчик резьбы (M2,5)
• Утилиты для пайки
• Провода (например, LPT)
• Отвертки
• Шестигранные винты и гайки
• Винты Torx (M2,5 x 8)
• Пистолет для горячего клея
• 3D-принтер или услуга 3D-печати

Шаг 2: 3D-печать корпуса

Я напечатал свой корпус бесконечной синей нитью PLA, а кнопки и монтажную пластину PCB - золотой нитью PLA. PLA сходит с принтера в приличном качестве, поэтому постобработка не требуется (имхо), но возможна.

Если у вас есть 3D-принтер с кроватью меньшего размера или вообще без принтера, вы можете воспользоваться услугой 3D-печати или написать мне - может быть, я хочу напечатать его для вас. Вы найдете мой кейс на этой странице дизайна штуковины. Я сохраню его во вселенной, чтобы избежать дублирования.

Шаг 3: подготовьте дисплей

На этом этапе мы собираемся подготовить дисплей к сборке.

Сохраните эти части:

• Панель дисплея
• Контроллер дисплея
• Винты для витрины

Чтобы разобрать дисплей, выполните следующие действия:

1. Выкрутите 4 винта на задней стороне корпуса. Сохраните 4 винта.
2. Откройте кейс.
3. Отсоедините кабели от кнопок.
4. Отпаяйте провода сигнала и питания от контроллера дисплея.
5. Разблокируйте и отсоедините ленточный кабель от контроллера дисплея.
6. Осторожно снимите контроллер дисплея с панели дисплея. Он удерживается на месте двусторонним скотчем.

Шаг 4: подготовьте аккумулятор

На этом этапе мы собираемся подготовить аккумулятор к сборке.

Сохраните эти части:

• Аккумулятор и электроника
• 2 винта, которые удерживали электронику на месте

Чтобы разобрать аккумулятор, выполните следующие действия:

1. Снимите лицевую панель с помощью плоской отвертки.
2. Выкрутите 4 винта под лицевой панелью.
3. Откройте вторую пластину.
4. Снимите металлический корпус.
5. Выкрутите 2 винта (под клеем), которые удерживают электронику на месте.
6. Вытолкните аккумулятор из пластикового корпуса. Он держится на двустороннем скотче.

Шаг 5. Подготовьте USB-концентратор

На этом этапе мы собираемся подготовить USB-концентратор к сборке.

Сохраните эти части:

• Печатная плата
• Все кабели

Чтобы разобрать концентратор USB, выполните следующие действия:

1. Снимите пластмассовые футляры со всех деталей.
2. Распаиваем все провода.

Шаг 6: подготовьте звуковую карту

На этом этапе мы собираемся подготовить звуковую карту к сборке.

Сохраните эти части:

• Печатная плата
• Разъем USB

Выполните следующие действия, чтобы разобрать звуковую карту:

1. Снимите пластиковый корпус.
2. Отпаять разъем USB.
3. Отпаять микрофон и аудиоразъем.

Шаг 7: кнопки (программное обеспечение)

На этом этапе мы хотим записать код управления кнопкой в Arduino. Arduino будет регистрировать щелчки кнопок и движение джойстика и отправлять сигналы на Raspberry Pi через USB.

Установка библиотеки:

Я нашел хорошее руководство от GAMELASTER, которое показывает, как установить необходимые библиотеки arduino:

Выполните шаг 1: установка библиотеки

Загрузите и напишите код:

• Если вы подключите кнопки, как показано на картинке, вы можете использовать прикрепленный код.
• Если вы подключите кнопки каким-либо другим способом, вам нужно будет изменить прикрепленный код.

1. Подключите Arduino к вашему ПК (он должен быть обнаружен автоматически, если вы используете Windows).
2. Загрузите прикрепленный файл кода.
3. Дважды щелкните загруженный файл. Должна запуститься среда Arduino IDE.
4. Выберите плату Arduino (в строке меню: Инструменты> Плата> Arduino Leonardo).
5. Выберите правильный порт, к которому подключен Arduino (в строке меню: Инструменты> Последовательный порт> COM x).
6. Напишите код в Arduino (в строке меню: Sketch> Upload).
7. По завершении отсоедините плату Arduino от ПК.

Шаг 8: кнопки (аппаратные)

Теперь мы хотим собрать элементы управления (плата PCB + переключатели).

Вырежьте плату PCB:

• Воспользуйтесь какой-нибудь пилой (я использовал хлебный нож), чтобы разрезать двустороннюю плату.
• Размер нужных деталей вы можете увидеть на картинках (посчитайте отверстия).
• Вам понадобится 2 части 3-го изображения (кнопки действий и кнопки направления).
• Вам понадобится 2 штуки 4-го рисунка (наплечные пуговицы).
• Вам понадобится 1 штука 5-го изображения (кнопки старт / выбор).
• Осторожно просверлите монтажные отверстия диаметром 3 мм (расположение см. На рисунках) в каждой печатной плате.

Припаяйте переключатели к печатным платам:

• Используйте тактильные переключатели с жестким щелчком для печатных плат кнопок Start и Select и мягкие тактильные переключатели для всех остальных печатных плат.
• Вставьте ножки переключателей в правильные отверстия на печатной плате (см. Рисунки).
• Дважды проверьте правильность положения.
• Припаяйте ножки к обратной стороне печатных плат.

Шаг 9: Сборка корпуса - назад

На задней стороне корпуса делать особо нечего. После этого шага ваша задняя крышка должна выглядеть так, как на картинке.

Аккумулятор:

1. Вставьте аккумулятор в скобки.
2. Закрепите плату аккумулятора винтами из прежнего корпуса (используйте те же отверстия).

Плечевые пуговицы (R2 и L2):

1. Вставьте пуговицы в их отверстия.
2. Установите платы в гнезда, как показано на рисунке, и вкрутите винты Torx M2,5x8.
3. Будьте осторожны, так как пластиковые гнезда могут сломаться, если приложить слишком большую силу.

Шаг 10: Сборочный футляр - передняя часть

После этого шага ваша сборка должна выглядеть как на картинке.

Завинчивание резьбовых головок:

1. Используйте сверло M2 для очистки отверстий под винты.
2. Используйте метчик для резьбы M2,5 и медленно нарежьте резьбу в отверстия. (Вы можете пропустить этот шаг, если у вас нет метчика, но будьте осторожны при ввинчивании винтов, так как пластиковые патрубки могут сломаться при приложении слишком большого усилия.)

Крепление дисплея и компонентов:

1. Установите дисплей на место (проверьте ориентацию).
2. Поместите крепление компонента на дисплей (проверьте ориентацию).
3. Закрепите дисплей и крепление компонента, ввернув винты, вынутые из дисплея, в отверстия по углам крепления компонента.

Платы кнопок и джойстик:

1. Вставьте пуговицы в их отверстия.
2. Установите платы в гнезда, как показано на рисунке, и вкрутите винты Torx M2,5x8.
3. Будьте осторожны, так как пластиковые гнезда могут сломаться, если приложить слишком большую силу.
4. Снимаем колпачок джойстика.
5. Поместите джойстик на место.
6. Закрепите джойстик горячим клеем.
7. Установите крышку на джойстик.

Плечевые пуговицы (R1 и L1):

1. Вставьте наплечные пуговицы в их отверстия (проверьте ориентацию).
2. Закрепите плечевые кнопки винтом с шестигранной головкой M3x14.
3. Поместите единственный мягкий выключатель в его гнездо.
4. Закрепите выключатель горячим клеем (не закрывайте контакты слишком сильно).

Шаг 11: Подключение

Мы собираемся разбить проводку на несколько этапов - по частям.

Следующие шаги описывают, как соединяются отдельные части.

• Мне нравится использовать одиночные провода внутри кабелей LPT (или параллельных кабелей). В таком кабеле 25 проводов - они имеют цветовую маркировку и очень дешевы.
• При пайке мне нравится сначала наносить припой на провод и на печатную плату. Таким образом, это займет немного больше времени, но это проще при работе с небольшими корпусами / корпусами.

Шаг 12: Подключение: Arduino Micro Pro

Мы начнем с компонента, к которому подключено большинство проводов. На этом этапе вам нужно припаять более 20 проводов - ура.

Когда вы закончите этот шаг, ваше устройство должно выглядеть так, как показано на втором рисунке.

Убедитесь, что вы выполнили «Шаг 3: Кнопки (программное обеспечение)» и написали код для Arduino.

Всегда дважды (и трижды) проверяйте свою пайку

Подключите кнопки и джойстики:

• На рисунках на этом шаге и в «Шаге 4: Кнопки (оборудование)» показаны все точки подключения.
• Начните с линии земли. Линия заземления подключена ко всем кнопкам и джойстику.
• Теперь вы можете подключить все сигнальные провода к кнопкам.
• При подключении джойстика проверьте маркировку контактов и убедитесь, что вы используете правильные.
• В джойстике используются два потенциометра, поэтому они должны быть подключены к выходу питания 5 В на Arduino.

Тестирование элементов управления (необязательно):

После написания кода на Arduino и спайки всех кнопок и джойстика вы можете протестировать элементы управления

1. Подключите Arduino к ПК с Windows с помощью кабеля USB.
2. Windows должна автоматически обнаружить плату Arduino.
3. Нажмите WindowsKey + R, чтобы открыть диалоговое окно «Выполнить».
4. Введите "joy.cpl" и нажмите Enter.
5. Выберите плату Arduino и нажмите «Свойства».
6. Нажмите любую из ваших кнопок и посмотрите, не произойдет ли что-то на вкладке «Тест».
7. Проверить все кнопки. Если некоторые из них не работают, проверьте проводку. Если ни один из них не работает, проверьте код. Если сама плата Arduino не распознается Windows, перепишите код на Arduino.
8. Если тесты прошли успешно, отключите Arduino от ПК.

Шаг 13: Подключение: USB-концентратор

Поскольку большинство следующих компонентов будут подключены к USB-концентратору, мы подключим его сейчас.

Когда вы закончите этот шаг, ваше устройство должно выглядеть так, как показано на втором рисунке.

Всегда дважды (и трижды) проверяйте свою пайку

Монтаж:

1. Вставьте концентратор USB в соответствующий слот с маркировкой.
2. Закрепите его двусторонним скотчем.

Пайка:

1. Подключите гнездовой разъем micro USB для Arduino (из USB-концентратора в «Шаг 5: Подготовка USB-концентратора»), как показано на первом рисунке.
2. Подключите гнездовой USB-разъем для внешних подключений (из USB-концентратора в «Шаге 5: Подготовка USB-концентратора»), как показано на первом рисунке.

Шаг 14: Подключение: звуковые компоненты

Продолжайте со звуковыми компонентами.

Когда вы закончите этот шаг, ваше устройство должно выглядеть так, как показано на втором рисунке.

Всегда дважды (и трижды) проверяйте свою пайку

Монтаж:

1. Поместите звуковую карту и усилитель в их помеченные слоты.
2. Закрепите компоненты двусторонним скотчем.

Пайка:

1. Подключите звуковую карту к концентратору USB, как показано на первом рисунке.
2. Подключите усилитель к звуковой карте, как показано на первом рисунке.
3. Подключите стереофонический аудиоразъем к усилителю, как показано на первом рисунке.
4. Подключите динамики к стереофоническому аудиоразъему, как показано на первом рисунке.

Монтаж:

1. Проденьте стереофонический аудиоразъем через специальное отверстие в печатном корпусе.
2. Закрепите стереофонический аудиоразъем гайкой.
3. Вставьте динамики в соответствующие гнезда.

Шаг 15: Электромонтаж: силовая цепь

Теперь подключим все линии электропередач.

Когда вы закончите этот шаг, ваше устройство должно выглядеть так, как показано на последней картинке.

Особенно на этом этапе важно дважды (и трижды) проверить пайку

Пайка:

1. Подключите штекерный разъем USB (взятый со звуковой карты в «Шаг 6: Подготовка звуковой карты») к ползунковому переключателю, как показано на первом рисунке.
2. Подключите ползунковый переключатель к плате контроллера дисплея, как показано на первом рисунке.
3. Подключите плату контроллера дисплея к Raspberry Pi, как показано на первом рисунке.
4. Подключите гнездовой разъем micro USB (взятый из звуковой карты в «Шаг 5: Подготовка концентратора USB») к штекерному разъему micro USB, как показано на втором рисунке. (Закрепите гнездовой разъем micro USB с помощью горячего клея).

Шаг 16: Подключение: USB-концентратор к Raspberry Pi

На этом этапе мы собираемся подключить USB-концентратор к Raspberry Pi, чтобы все компоненты могли взаимодействовать друг с другом.

Всегда дважды (и трижды) проверяйте свою пайку

Пайка:

Подключите USB-концентратор к Raspberry Pi, как показано на рисунке

Шаг 17: Подключение: дисплей к Raspberry Pi

… Один единственный провод…

Пайка:

Подключите плату контроллера дисплея к Raspberry Pi, как показано на рисунке.

Шаг 18: Подключение: Завершите

На этом этапе мы хотим завершить электромонтаж.

На картинке показано, как будет выглядеть внутренняя часть устройства, когда мы закончим.

1. Установите Raspberry Pi на место (см. Рисунок) и закрепите его 4 винтами M2, 5x8 torx.
2. Подключите штекерный разъем USB к электронному блоку аккумулятора.
3. Подключите штекерный разъем micro USB к электронному блоку аккумулятора.

Закройте дело:

При закрытии обеих частей корпуса будьте осторожны, чтобы:

• провода не зажаты
• Pi и электроника батареи не соприкасаются
• для его закрытия не требуется силы.

Закройте корпус 4 винтами с шестигранной головкой M3x14.

Шаг 19: Установка программного обеспечения

Прежде чем собирать все вместе, мы хотим сначала позаботиться о программной части.

На этом этапе мы собираемся загрузить все необходимое программное обеспечение и подготовить SD-карту с помощью образа RetroPie.

Требуемое программное обеспечение:

• Загрузите готовый образ RetroPie для Raspberry Pi (красная кнопка «Raspberry Pi 0/1»). Это в основном операционная система данной консоли. Конечно, вы можете использовать с Pi все, что захотите - есть десятки других решений.
• Скачайте и установите 7-Zip - бесплатный файловый де / архиватор. Он нужен нам для распаковки архива изображений RetroPie.
• Загрузите и установите SD Memory Card Formatter. Как следует из названия, этот инструмент форматирует карты памяти SD.
• Загрузите Win32 Disk Imager. Нам понадобится этот инструмент для записи распакованного образа RetroPie на SD-карту.

Подготовка SD-карты:

1. Вставьте SD-карту в свой ПК с Windows.
2. Убедитесь, что Windows обнаруживает карту.
3. Откройте «Мой компьютер», «Этот компьютер» или проводник Windows и запомните букву диска SD-карты. В моем случае это был F: (отличается от системы к системе). Убедитесь, что это действительно буква карты, а не какой-то из ваших жестких дисков.
4. Запустите SDFormatter.exe, выберите букву диска в раскрывающемся меню «Диск:» и нажмите кнопку «Форматировать».
5. По окончании форматирования закройте SDFormatter кнопкой «Выход» и отсоедините SD-карту.

Запишите образ RetroPie на SD-карту:

1. Скачанный архив RetroPie следует называть как-то вроде "retropie *.img.gz".
2. После установки 7-zip щелкните правой кнопкой мыши архив RetroPie и выберите 7-Zip из контекстного меню. Выберите «Извлечь сюда» и дождитесь завершения распаковки.
3. Вставьте SD-карту в свой ПК с Windows. Убедитесь, что Windows обнаруживает карту, и снова запомните букву диска SD-карты.
4. Запустите Win32 Disk Imager.
5. Выберите распакованное изображение RetroPie в поле «Файл изображения». В раскрывающемся меню «Устройство» выберите букву диска SD-карты.
6. Нажмите кнопку «Написать» и дождитесь окончания записи.

Добавьте свои учетные данные WiFi:

• Есть несколько способов подключить Raspberry Pi Zero W к беспроводной сети.
• Мы собираемся использовать его без каких-либо дополнительных периферийных устройств:

1. С SD-картой все еще на вашем ПК перейдите к SD-карте.
2. Создайте новый файл на SD-карте под названием «wifikeyfile.txt».
3. Откройте файл и добавьте в него следующий код, где «NETWORK_NAME» - это имя вашей беспроводной сети (с учетом регистра), а «NETWORK_PASSWORD» - пароль для этой сети (с учетом регистра).
4. Сохраните и закройте файл.

ssid = "NETWORK_NAME"

psk = "СЕТЕВОЙ ПАРОЛЬ"

Настройка видеовыхода:

Поскольку дисплей подключен к Pi через композит, нам нужно настроить видеовыход.

1. Когда SD-карта все еще находится на вашем компьютере, перейдите на SD-карту.
2. Откройте файл «config.txt» и добавьте следующий код в конец файла.

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

# GamePi Zero Video Config # ============================================ ======================== # # ---------- + ------------- ------------------------------------------- # sdtv_mode | результат # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 0 | Нормальный NTSC # 1 | Японская версия NTSC - без пьедестала №2 | Обычный PAL # 3 | Бразильская версия PAL - 525/60, а не # ---------- + ---------------------------- ---------------------------- sdtv_aspect | результат # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 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

Теперь вы можете извлечь SD-карту из вашего ПК.

Шаг 20: настройте RetroPie

Пора все запустить!

Первая загрузка занимает некоторое время, потому что RetroPie должен обрабатывать некоторые задачи первого запуска (похоже на первые 2 изображения этого шага).

Настройка входа:

1. Вставьте SD-карту в Raspberry Pi и сдвиньте переключатель питания.
2. Подождите, пока не появится emulationstation и попросит вас «Настроить ввод» (см. Третий рисунок).
3. Следуйте инструкциям на экране и сопоставьте кнопки.
4. Теперь мы собираемся настроить некоторые основные параметры.

Настроить WiFi:

1. В главном меню станции эмуляции (где вы выбираете системы) выберите RETROPIE и нажмите кнопку A.
2. Выберите WiFi и нажмите кнопку A.
3. В новом меню выберите «Импортировать учетные данные Wi-Fi из /boot/wifikeyfile.txt» и нажмите кнопку A.
4. Подождите, пока станция эмуляции установит соединение с вашей WLAN.
5. Добро пожаловать в Интернет.

Настроить звук:

1. В главном меню станции эмуляции (где вы выбираете системы) выберите RETROPIE и нажмите кнопку A.
2. Выберите Аудио и нажмите кнопку A.
3. …..

Шаг 21: добавление игр

Чтобы играть в эмулируемые игры, нам в первую очередь нужны эти игры.

Получение ромов (игры… в виде файлов):

• Я не буду описывать, где взять ромы для эмуляторов, потому что, насколько я понимаю, это своего рода легальная серая зона.
• Используйте Google, чтобы найти свой любимый ром - их предлагают множество веб-сайтов. Просто найдите что-нибудь вроде «Mario Kart Super Nintendo Rom».

Перенести ромы в GamePi:

• Есть три основных метода переноса ромов.
• Мы придерживаемся самого простого: Samba-Shares:

1. Включите GamePi и дождитесь полной загрузки.
2. Убедитесь, что вы подключили GamePi к Wi-Fi.
3. Откройте проводник Windows (папку, а не Internet Explorer).
4. Введите "\ RETROPIE / roms" в поле адреса папки и нажмите Enter. Теперь вы находитесь в общей папке GamePi.
5. Скопируйте загруженный ROM в правильный каталог эмулятора. Например: если вы загрузили диск «Super Mario Kart» для Super Nintendo, скопируйте его в папку SNES.
6. Перезагрузите станцию эмуляции (нажмите кнопку «Пуск» в главном меню, выберите ВЫЙТИ, выберите «ПЕРЕЗАПУСТИТЬ СТАНЦИЮ EMULATIONSTATION»).
7. После перезагрузки новая система и игра должны быть видны в главном меню.

Шаг 22: Заключительный шаг

Поздравления:

• Поздравляем, вы создали свой собственный GamePi Zero.
• Получайте удовольствие, играя классику на все времена.
• Проявите немного любви и хорошего дня.
• Вы также можете дать мне подсказку о thingiverse, если хотите.

Шаг 23: История изменений

19-АПР-2018:

Опубликовано

20-АПР-2018:

Добавьте описание того, как установить библиотеки arduino в «Шаг 7: Кнопки (программное обеспечение)»

Первое место в конкурсе карманных размеров