Самодельная портативная консоль: 12 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Добро пожаловать

к моему пошаговому руководству о том, как создать собственного DIY GameBoy с помощью Raspberry Pi 3 и программного обеспечения для эмуляции Retropie.

Перед тем, как начать этот проект, у меня не было опыта работы с Raspberry Pi, ретропи, пайкой, 3D-печатью или электроникой, поэтому этот проект разработан так, чтобы быть максимально простым для новичков и старше, и отличным проектом для начала, если вы просто взял Raspberry Pi.

Этот проект разработан для Raspberry Pi 3. Вы можете создать тот же проект, используя Raspberry Pi 2, однако я не пробовал этого и не могу гарантировать, что он будет работать.

Шаг 1. Что вам понадобится

Ниже приводится список инструментов и оборудования, которые вам понадобятся для этого проекта. Цены на эти предметы указаны в австралийских долларах, а ссылки указаны для того, что я использовал в своем проекте. Если вы не живете в Австралии, вы можете найти более выгодные продавцы / цены на эти товары.

Оборудование:

Raspberry Pi 3 70 долларов [ССЫЛКА]

3,2-дюймовый ЖК-экран TFT $ 17 [ССЫЛКА]

Аккумулятор Lipo, 3,7 В, 2200 мАч, 15 долларов США [ССЫЛКА]

Карта Micro SD на 16 ГБ, 10 долларов США [ССЫЛКА]

Набор стоек и винтов M3 $ 7 [ССЫЛКА]

USB-кодировщик с нулевой задержкой $ 5 [ССЫЛКА]

Тактильные кнопки $ 4 [ССЫЛКА]

2x 90 на 150 мм Proto Board $ 2 [ССЫЛКА]

Короткий кабель Micro USB, 2 доллара США [ССЫЛКА]

Плата для зарядки через Micro USB 5 В, 1 доллар США [ССЫЛКА]

Мини-динамик 3,5 мм $ 1 [ССЫЛКА]

Кулисный переключатель $ 1 [LINK]

ИТОГО ~ 135 $

Инструменты:

Паяльник и тонкий припой

Термоусадочные трубки

Пистолет для горячего клея

Нож Стэнли (нож для резки коробок)

Карандаш

Маленькая отвертка с крестообразным шлицем

Устройство чтения SD-карт

Кусачки / стрипперы

Кабель HDMI

Зарядное устройство USB

Запасной кабель micro USB

Компьютерный монитор с входом HDMI

USB-клавиатура [я рекомендую эту]

(Необязательно) 3D-принтер

Программное обеспечение:

Retropie 4.4: [ССЫЛКА]

SD Formatter: [ССЫЛКА]

Win32 Disk Imager: [ССЫЛКА]

WinSCP: [ССЫЛКА]

PuTTY: [ССЫЛКА]

(Необязательно) 3D-модель корпуса:

Шаг 2: Установка программного обеспечения

Загрузите все программное обеспечение, используя ссылки в разделе программного обеспечения. После того, как вы загрузили и разархивировали все программное обеспечение, вставьте карту micro SD в свой компьютер с помощью устройства чтения карт.

Как только SD-карта будет распознана, запустите SD Formatter.

Дважды проверьте, что выбранный диск определенно является вашей SD-картой и не содержит ничего важного. Этот шаг навсегда сотрет все на SD-карте.

Выберите параметры и измените тип формата на ПОЛНЫЙ (Стереть) и включите настройку размера формата, затем нажмите «ОК» и «Форматировать».

После форматирования SD-карты запустите Win32diskimager. Выберите файл изображения Retropie, убедитесь, что устройство настроено на SD-карту, и нажмите «Записать», а затем «Да». Это займет несколько минут.

После того, как образ будет записан на SD-карту, вставьте SD-карту в свой raspberry pi. Прикрепите 3,2-дюймовый ЖК-экран к raspberry pi, совместив крайние правые контакты на консоли с креплением на задней части экрана. Подключите монитор к Pi с помощью кабеля HDMI и включите питание с помощью настенного зарядного устройства USB и кабеля micro USB. Также не забудьте подключить USB-клавиатуру к одному из USB-разъемов пи.

Программное обеспечение будет инициализировано и перезагружено через несколько минут. По завершении этого процесса вы должны увидеть экран конфигурации устройства. Если нет, попробуйте отключить клавиатуру и снова подключить.

Введите входы, которыми вы хотите управлять программным обеспечением. Имейте в виду, что «A» - это выбор элементов в меню, «B» - возврат назад, start - открытие меню, а горячая клавиша будет использоваться с комбинацией других клавиш для сохранения, загрузки, перезапуска и выхода. из запущенных игр.

После настройки элементов управления перейдите в меню конфигурации, а затем в параметр RASPI-CONFIG.

В этом меню выберите «Параметры локализации», затем выберите «Изменить страну Wi-Fi» и выберите свою страну.

Затем вернитесь в меню RASPI-CONFIG, выберите «Параметры интерфейса», затем SSH. Нажмите вкладку, чтобы выбрать «ДА», затем нажмите Enter, чтобы включить SSH.

Еще раз вернитесь в меню RASPI-CONFIG, перейдите в «Дополнительные параметры» и выберите «Развернуть файловую систему. Это займет несколько секунд.

После того, как вы выполнили эти шаги, выйдите из меню RASPI-CONFIG и перезагрузите пи, когда будет предложено.

После перезагрузки устройства снова войдите в меню «Конфигурация» и выберите «WIFI». Выберите «Подключиться к сети Wi-Fi» и выберите сеть, к которой вы хотите подключиться. Введите свой пароль, и пи должен подключиться к вашей сети Wi-Fi.

Вернитесь в меню «Конфигурация» и выберите «ПОКАЗАТЬ IP.

На экране теперь должен отображаться IP-адрес вашего Raspberry Pi, который вы можете использовать для удаленного доступа к вашему Pi со своего компьютера.

Шаг 3: Установка драйверов и конфигурации загрузки

Запустите PuTTY на своем компьютере и введите IP-адрес raspberry pi в разделе Host Name. Щелкните Да, чтобы подтвердить, что вы доверяете введенному IP-адресу.

Затем вам будет предложено войти в систему. Учетные данные для входа по умолчанию будут

Имя пользователя: pi Пароль: raspberry

После того, как эти учетные данные были введены, вы можете приступить к изменению числа пи. Первым делом нужно скачать драйверы, которые позволят работать 3,2-дюймовому экрану.

Введите следующие команды; Я рекомендую скопировать и вставить их в PuTTY, используя ctrl + C и щелкнув правой кнопкой мыши.

git clone https://github.com/swkim01/waveshare-dtoverlays.gitsudo cp waveshare-dtoverlays / waveshare32b.dtbo / boot / overlays /

Теперь, чтобы отредактировать файл конфигурации загрузки:

судо нано /boot/config.txt

Удалите # перед disable_overscan = 1 и установите для него значение

disable_overscan = 0

Затем удалите все # перед значениями развертки и установите их все на -20.

overscan_left = -20overscan_right = -20overscan_top = -20overscan_bottom = -20

Удалите # перед hdmi_force_hotplug = 1

hdmi_force_hotplug = 1

Перейдите к hdmi_mode = 1 и удалите # перед ним. Под этой строкой введите hdmi_mode = 87:

hdmi_mode = 1hdmi_mode = 87

Затем мы разгоним Pi и отрегулируем настройки, чтобы максимизировать производительность.

ВНИМАНИЕ: изменение некоторых из этих настроек может привести к аннулированию гарантии и может привести к перегреву raspberry pi. Я использую следующие настройки в течение длительного времени, и у меня не было никаких проблем, но я не могу гарантировать безопасность вашего raspberry pi.

Перейдите к строке arm_freq = 800, удалите # и измените значение на 1200. Добавьте следующие строки, чтобы они выглядели так:

arm_freq = 1200core_freq = 500gpu_freq = 500sdram_freq = 500over_voltage = 2temp_limit = 85

Затем удалите # перед

dtparam = spi = on

Перейдите в конец файла и добавьте следующие две строки:

dtoverlay = waveshare32b: rotate = 270, speed = 92000000, fps = 60avoid_warnings = 1

Нажмите CTRL + X, чтобы выйти из файла конфигурации, и нажмите «Y», когда будет предложено сохранить изменения. Когда будет предложено указать имя файла, нажмите Enter.

Теперь перезагрузите Raspberry Pi, набрав команду:

перезагрузка sudo

После перезагрузки пи снова запустите PuTTY (последний сеанс отключится) и снова введите IP-адрес. Этот IP-адрес может измениться, поэтому дважды проверьте его, вернувшись к экрану «ПОКАЗАТЬ IP» в настройках конфигурации повторной передачи.

После того, как PuTTY снова будет подключен, войдите в систему с помощью pi / raspberry и введите следующую команду:

ls / dev / fb *

вы должны увидеть dev / fb0 / dev / fb1

если вы не видите / dev / fb1, что-то пошло не так, и вам нужно отформатировать SD-карту и начать заново

Если вы видите dev / fb0 / dev / fb1, введите следующие команды по одной, давая достаточно времени для завершения каждого шага:

sudo apt-get install cmakegit clone https://github.com/tasanakorn/rpi-fbcpcd rpi-fbcp / mkdir buildcd build / cmake..makesudo install fbcp / usr / local / bin / fbcp

Теперь нам нужно отредактировать еще один файл. Входить:

sudo nano /etc/rc.local

Перейдите к строке над «exit 0» и введите следующее:

/ usr / local / bin / fbcp &

Сохраните файл, нажав CTRL + X, Y, затем Enter.

Теперь перезагрузите устройство, используя:

перезагрузка sudo

Когда пи перезагружается, на сенсорном экране теперь должно отображаться Retropie. Больше нет необходимости в мониторе HDMI!

Шаг 4: Установка ПЗУ

Перед сборкой корпуса для вашего raspberry pi стоит протестировать программное обеспечение, установив ROMS.

Я не буду вдаваться в подробности о том, как и где получить игровые ROMы, поскольку существует множество способов их получения, которые различаются по законности. Если у вас есть исходники некоторых игровых ROMов, вот как удаленно установить их на свой raspberry pi.

Включите пи, подключив его к настенному зарядному устройству USB, и дождитесь загрузки.

Затем запустите WinSCP

Введите IP-адрес в разделе Имя хоста.

Введите «пи» в качестве имени пользователя и «малину» в качестве пароля. Эту конфигурацию стоит сохранить, чтобы не вводить ее каждый раз.

Нажмите «Войти» и нажмите «Да», если программа попросит вас запомнить этот ключ.

ПЗУ хранятся в / home / pi / RetroPie / roms.

Здесь должна быть папка для каждой системы, которую вы хотите эмулировать. По умолчанию здесь уже должно быть несколько папок.

Некоторым системам, таким как PSX, требуются файлы BIOS, которые необходимо найти и поместить в папку BIOS.

Теперь вам нужно скопировать файлы ROM с игрой в соответствующие папки, перетащив их внутрь или с помощью Ctrl + C и Ctrl + V.

Нажмите ОК, чтобы начать передачу.

Это может занять некоторое время в зависимости от того, какие ПЗУ вы переносите и сколько. Рекомендую передавать ПЗУ партиями. Таким образом, если соединение прерывается, вам не нужно начинать все сначала, а если вы перезагружаетесь после загрузки пары ROMS, вы можете воспроизводить их во время выполнения другой передачи, не прерывая ее.

После успешного завершения передачи щелкните параметр терминала на панели инструментов и введите команду:

перезагрузка sudo

После перезагрузки пи вы сможете тестировать игры с помощью клавиатуры или подключив USB-контроллер и настроив его входы. На этом этапе вы можете использовать raspberry pi как миниатюрную игровую консоль в стиле ретро, либо приподняв ее где-нибудь, либо подключив к телевизору.

Шаг 5: Сборка корпуса: кнопки

Затем мы начнем создавать корпус для Raspberry Pi, в котором он будет сидеть, и подключим кнопки, динамик и блок питания, чтобы превратить его в портативное игровое устройство.

Сначала нам нужно вырезать отверстие в одной из прототипных плат, чтобы пропустить через него крепление ЖК-дисплея и удерживать экран на месте.

Выровняйте экран по центру прототипной платы и как можно ближе к верху, не закрывая отверстия в углах, которые вам нужно будет вкрутить в распорки для удержания задней части. Если вы приобрели платы из списка оборудования в этом руководстве, крепление для ЖК-дисплея выровняется с рядами с 19 по 22 и с рядами от C до P.

Карандашом обведите место, где крепление касается доски, и четко обозначьте линии.

Используя обычный нож, вырежьте отмеченный участок. Это займет некоторое время и может затупить лезвие стэнли, поэтому, если вы думаете, что у вас есть более подходящий инструмент, не стесняйтесь использовать его, только будьте осторожны, чтобы не треснуть и не сломать доску. Не сокращайте больше, чем нужно.

После того, как вы выйдете из отверстия, проденьте через него крепление для ЖК-дисплея, чтобы проверить, подходит ли оно. Он должен быть максимально плотным, чтобы экран не двигался.

Затем отметьте, где нижняя часть экрана выстраивается на доске, чтобы вы знали, сколько места у вас есть для размещения кнопок.

Откройте набор тактильных переключателей и начните размещать переключатели на доске. Вам понадобится 4 вверху слева для вверх, вниз, влево и вправо, 4 вверху справа для A, B, X и Y и 3 внизу для START, SELECT и вашей горячей клавиши / кнопки Home. Мне пришлось расположить вертикальные кнопки немного дальше друг от друга, чем горизонтальные, что было не идеально, но после некоторого использования консоли я привык к этому, и это не так необычно, как я думал.

Если вы хотите иметь наплечные кнопки, такие как R1, R2, L1 и L2, добавьте еще 4 переключателя на другую прототипную плату. Этот шаг не является обязательным, если вы хотите, чтобы размер консоли был небольшим и вы хотите играть только в игры, для которых не требуются наплечные кнопки (помните, что у super nintendo есть наплечные кнопки!)

Эти кнопки также должны быть ниже нижней части экрана, так как именно здесь нижняя часть Raspberry Pi будет располагаться с другой стороны. Насколько далеко по бокам вы разместите эти кнопки, зависит от вас, в зависимости от того, что наиболее удобно.

Теперь перевернем плату и приступим к пайке. Убедитесь, что все кнопки прижаты вниз и расположены на плате, а их штифты выступают насквозь и не согнуты под ними. Когда утюг станет горячим, добавьте немного припоя к двум вертикально выровненным контактам на каждой кнопке. Это поможет удерживать кнопки на месте и упростит подключение проводов.

С основными 8 кнопками на передней плате добавьте припой к контактам, которые находятся дальше от центра. Это необходимо для того, чтобы оставить место для динамика.

Затем возьмите проводные разъемы, которые поставляются с USB-кодировщиком с нулевой задержкой, и припаяйте каждый провод на разъеме к каждому контакту на кнопке. Повторяйте это, пока не припаяете разъем для каждой кнопки на обеих платах.

Шаг 6: Установка динамика

После того, как все разъемы на месте, вы можете разместить динамик. Этот шаг не является обязательным, если вам не нужен динамик и вы готовы подключить наушники к аудиоразъему.

Откройте белый пластиковый корпус динамика и поместите его лицевой стороной вниз на заднюю часть прототипной платы, на которой расположены кнопки на основной лицевой панели. С помощью пистолета для горячего клея приклейте динамик так, чтобы ни один из припаянных проводов не касался металлических частей динамика.

Шаг 7. Подключите USB-кодировщик

Далее нам нужно подключить все кнопки к USB-кодеру. Кодировщик имеет 4 специальных слота для вверх, вниз, влево и вправо, а также слот для USB-кабеля. Остальные кнопки можно подключить к любому из слотов нижнего ряда. Разъемы должны защелкнуться на месте при небольшом нажатии.

После того, как все кнопки и USB-кабель подключены, приклейте USB-кодировщик к нижней плате, просто соедините соединения с плечевыми кнопками и чуть выше отверстий в нижних углах прототипной платы.

Теперь вставьте ЖК-экран в отверстие в верхней плате и подключите к нему raspberry pi снизу. Протяните аудиокабель 3,5 мм через верхнюю часть пи, чтобы он мог получить доступ к аудиоразъему.

Сложите две платы вместе так, чтобы все провода находились между двумя платами, и подключите кабель USB к raspberry pi.

Подключите raspberry pi к зарядному устройству USB, чтобы включить его, и дождитесь загрузки. Снова подключите клавиатуру, чтобы перейти к экрану конфигурации контроллера. Возможно, вам будет легче читать экран, если вы снова подключите монитор к Pi через HDMI.

Настройте кнопки, которые вы установили, чтобы проверить, все ли они работают. Если кнопка не обнаружена при попытке настройки, возможно, вам придется повторно припаять эту конкретную кнопку.

Если все кнопки обнаружены, возможно, попробуйте немного поиграть в игру, чтобы полностью протестировать кнопки.

Шаг 8: Питание от аккумулятора

Затем нам нужно настроить схему подзарядки аккумулятора, чтобы консоль стала портативной и перезаряжаемой.

Припаяйте красный провод от аккумулятора к клемме B + на плате подзарядки, а черный провод к клемме B-.

ВНИМАНИЕ: дважды проверьте перед пайкой, иначе вы можете замкнуть плату подзарядки или порезаться сами.

После того, как аккумулятор подключен к плате подзарядки, нам нужно подключить кабель micro usb. Для этого мы должны отрезать большой USB-конец кабеля кусачками. Не стесняйтесь укоротить кабель, если это необходимо, но имейте в виду, что он должен доходить от нижней части прототипной платы до самого верха, чтобы подключиться к входу питания raspberry pi. Снимите резину с кабеля, чтобы открыть два провода внутри.

Припаяйте красный провод к клемме OUT + на печатной плате, а черный кабель к клемме OUT-. И снова будьте очень осторожны при этом.

Вы можете припаять питание непосредственно к плате raspberry pi, но мне было неудобно это делать, поэтому я вместо этого решил просто подключить кабель USB. Здесь хорошо подойдет кабель micro USB с углом 90 градусов (ссылка в разделе оборудования), так как красиво прячется под макетной платой.

Чтобы проверить соединение, подключите кабель micro USB к raspberry pi. Если аккумулятор заряжен, Pi должен загрузиться. Подключите настенное зарядное устройство USB к запасному кабелю micro USB и подключите его к разъему micro USB на цепи подзарядки. Светодиод на микросхеме должен гореть красным во время зарядки и синим при полной зарядке.

Если пи включается и светодиод на цепи загорается, показывая, что он заряжается, вы готовы перейти к следующему шагу.

Шаг 9: Припайка энкодера непосредственно к Pi (необязательно)

Следующий шаг не является обязательным, так как он требует от вас полупостоянного подключения элементов управления к raspberry pi. Если вы думаете об использовании pi для других проектов и замене его в конфигурации gameboy и обратно, пропустите этот шаг.

Во-первых, вам нужно отрезать USB-разъем кусачками и зачистить резину, чтобы обнажить 4 провода; черный, зеленый, белый и красный. Эти провода предназначены для заземления, данных +, данных - и VCC соответственно.

Далее вам нужно припаять каждый провод к конфигурации на прилагаемом изображении.

ВНИМАНИЕ: это действие определенно аннулирует гарантию и рискует убить ваш raspberry pi.

Шаг 10: переключатель включения / выключения

Консоль теперь должна работать нормально, однако, чтобы включить ее, вам нужно подключить micro USB к розетке питания пи и отсоединить ее, чтобы выключить. Кулисный переключатель включения / выключения делает этот процесс немного приятнее. Прикрепить один довольно просто, если все сделано аккуратно.

Нам нужно отрезать кусок толстого резинового кожуха от кабеля рядом с концом micro USB. Если все будет сделано аккуратно, мы сможем обнажить все 4 провода USB, не разрезая ни один из них. Если вы их разрежете, без напряжения, вам просто нужно спаять их обратно вместе. Нам нужно отрезать только красный провод. После того, как красный провод будет отрезан и зачищен, припаяйте один конец к одному из металлических контактов кулисного переключателя, а другой конец - к другому контакту.

Шаг 11: Склеиваем и скручиваем все вместе

Приклейте аккумулятор к нижней плате между USB-кодировщиком и местом, где будет располагаться пи. Затем приклейте цепь подзарядки к нижней стороне верхней платы. Я обнаружил, что нижняя левая сторона является лучшим местом для этого. Убедитесь, что он расположен достаточно близко к краю, чтобы можно было легко подсоединить кабель.

Приклейте выключатель к нижней стороне верхней панели. Я обнаружил, что правый верхний угол - хорошее место.

Прежде чем скручивать все вместе, протяните аудиокабель 3,5 мм и кабель micro USB, идущий от цепи подзарядки, через верхнюю часть пи, на левой стороне контактов ввода-вывода.

Прикрутите 20-миллиметровые распорки к нижней части с помощью гаек из набора проставок, затем выровняйте верхнюю доску и прикрутите верхнюю доску к распоркам с помощью винтов M3. Обязательно проложите как можно больше кабелей между двумя досками, не повредив ничего.

Шаг 12: (Необязательно) чехол с 3D-печатью

Поздравляем! Если с вашей сборкой все прошло хорошо, теперь у вас есть рабочая портативная перезаряжаемая ретро-консоль. Теперь вы можете не только играть в свои любимые олдскульные игры на ходу, но также можете подключить консоль к телевизору и подключить беспроводной контроллер, чтобы использовать его в качестве мини-консоли. Помимо этого урока, я разработал чехол для этой консоли, которую можно напечатать на 3D-принтере и собрать, чтобы придать ей более профессиональный и удобный вид.

Загрузите модели в верхней части этого руководства, чтобы распечатать их самостоятельно или отправьте поставщику 3D-печати.

Корпус должен защелкнуться над консолью, оставив место для подключения питания, контроллеров и кабеля HDMI.

Чтобы закрепить корпус еще больше, замените прокладки «мама-папа» на «мама-мама» и подсоедините 10-миллиметровую «розетку» к «папе» на верхней плате, а «мама-папа» - 5-миллиметровые прокладки на нижней плате. Теперь вы можете использовать винты M3, чтобы прикрепить корпус к распоркам через отверстия в углах корпуса.