کنسول بازی خانگی- "NinTIMdo RP": 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

پیوند به صفحه وب با توضیحات بیشتر ، لیست قطعات و فایل ها

timlindquist.me

این پروژه برای ایجاد یک سیستم بازی قابل حمل بود که می تواند به عنوان یک کامپیوتر قابل حمل نیز عمل کند. هدف ایجاد یک کنسول کاربردی و زیبا بود.

فهرست قطعات:

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

مرحله 1: مورد چاپ

برای چاپ دستگاه ، فایلهای مدل سه بعدی من را بارگیری کرده و به چاپگر سه بعدی ارسال کنید. چاپگری که من استفاده کردم Prusa i3 Mk2 به همراه رشته پلاستیکی مشکی بود. کیفیت چاپ در تنظیمات با وضوح متوسط بهترین بود. مطمئن شوید که مواد سازه ای را در دستگاه اضافه می کنید (نگه داشتن دست بدون آن ضعیف به نظر می رسد). قطعات پشتی با سطح پشتی با بشقاب چاپ می شد. قطعات جلویی با جلوی صفحه با بشقاب چاپ می شد. اگر بخواهم مورد دیگری را چاپ کنم ، می خواهم از رنگ جدیدی مانند بنفش اتمی برای نمای داخلی استفاده کنم. اگر شما مثل من هستید و یک تخت چاپ 8 اینچی برای کار با شما دارید ، باید نسخه 4 قطعه را چاپ کنید. پس از چاپ مونتاژ می شود با این حال ، اگر تخت شما به اندازه کافی بزرگ است که بتواند به صورت یک تکه عمل کند ، صفحه جلو و پشت را به صورت یک واحد چاپ کنید و از درد ناشی از تکه تکه شدن آنها در کنار هم جلوگیری کنید.

فایل های مدل:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

مرحله 2: مونتاژ مورد

برای مونتاژ ابتدا قطعات جلویی راست و چپ را با قرار دادن یک رولپلاک فلزی در سوراخ های تراز وصل کنید. در مرحله بعد چسب فوق العاده ای را روی مفاصل قرار دهید و نصف آن را با هم محکم کنید. این روند را برای قسمت های پایین سمت راست و چپ تکرار کنید. پس از این شما باید نیم قسمت جلو و عقب را جمع آوری کنید. اکنون وقت آن است که 5 پایه فلزی را برای ادغام صفحات جلو و عقب متصل کنیم. ساده ترین راه برای انجام این کار این است که ابتدا پایه را به طول مناسب برسانید. عمق 13 میلی متر در عقب عمق 5 میلی متر در جلو. بنابراین میزان مقاومت را 18 میلی متر یا کمی کمتر کنید. من این کار را با قرار دادن یک استراحت طولانی تر در گریپس و استفاده از یک آسیاب برای اصلاح اندازه انجام دادم. مطمئن شوید که فقط یک طرف را خرد کنید زیرا در طرف دیگر به نخ نیاز دارید. بعد از اینکه طول صحیح را با استفاده از چسب گوریل معمولی ، تمام آسیاب را از طرف مقابل به قسمت جلویی چسباندید و بگذارید خشک شود. اطمینان حاصل کنید که همه آنها در طول این روند مستقیماً ایستاده اند. پس از خشک شدن ، چسب عالی را که کف کرده است بکشید تا وقتی روی هم قرار می گیرند صورت صاف شود. حالا ببینید آیا می توانید صفحه پشتی را به قسمت جلویی وارد کنید تا به جلو متصل شوید. برای محکم شدن صفحه پشتی را با هم پیچ کنید. با پوشاندن قاب با لوله دوئل Gorilla Epoxy روی صفحه را بچسبانید. وقتی این کار را کردم خیلی لباس پوشیدم و روی صفحه پر شد. خوشبختانه خراب می شود! آن را محکم ببندید و بگذارید مدتی خشک شود سپس قسمت پشتی را با چسب گوریل معمولی بکشید.

** توجه: سعی کنید از چسب نازک CA (فوق چسب) در قسمت بیرونی آن استفاده نکنید زیرا PLA را "می سوزاند" و رنگ سفید را لکه دار می کند.

مرحله 3: مدار

مدار دکمه ای:

ضبط تمام فشارهای دکمه با استفاده از Teensy ++ 2.0 انجام می شود. پین های دیجیتالی روی میکروکنترلر برای هر دکمه فشار دودویی استفاده می شود. پین های آنالوگ برای دکمه هایی استفاده می شوند که دارای حالت های متعددی مانند جوی استیک هستند. برای سیم کشی پین های دیجیتالی ، پین دیجیتال را به سوئیچ وصل کنید ، انتهای دیگر سوئیچ را به سیم وصل کنید. با فشردن دکمه ، پین ولتاژ بالا را به سمت پایین می کشد تا کنترل کننده حس کند. نیازی نیست نگران مقاومت ها باشید زیرا در برد Teensy گنجانده شده اند. برای سیم کشی پین های آنالوگ ، باید دستگاه آنالوگ خود را با ولتاژ بالا و پایین تعصب کنید و سطح ولتاژ را در این محدوده در پین آنالوگ بخوانید. برای جوی استیک ها 3 ورودی برای هر محور وجود دارد. یک ولت 5 ولت به یکی از پین ها ، GND را به پین دیگر و خط خوانده ولتاژ را به آخرین وصل کنید. مطمئن شوید که آن را به درستی وصل کرده اید یا کار نمی کند (از مولتی متر استفاده کنید تا ببینید ولتاژ خروجی روی پین صحیح تغییر می کند یا خیر.) اساساً جوی استیک یک مقاومت متغیر است که مانند تقسیم کننده ولتاژ عمل می کند. ولتاژ خروجی روی پین خوانده شده بسته به موقعیت جوی استیک بین 0 تا 5 ولت متغیر است. (معمولاً بایاس 5V و GND در پین های ورودی خارجی جوی استیک قرار دارند و وسط آن پین خوانده شده ولتاژ متغیر شما خواهد بود. اگر 5V و GND با من متفاوت باشند کنترل های شما معکوس می شود ، این را می توان در نرم افزار یا اتصال مجدد ثابت کرد.)

مدار قدرت:

باتری سه سلولی Anker نیرو را برای کل دستگاه تامین می کند. برای روشن/خاموش کردن دستگاه ، خروجی تنظیم کننده باتری به یک سوئیچ و سپس Raspberry Pi متصل می شود. از آنجا که دستگاه می تواند تا 2A بکشد ، یک سوئیچ ضامن ساده 250mA نمی تواند نیاز فعلی را برطرف کند. در عوض می توانید از سوئیچ برای کنترل ولتاژ دروازه در یک ترانزیستور PMOS برای انجام یک سوئیچ استفاده کنید. 5 ولت باتری را به منبع ترانزیستور PMOS و سوئیچ وصل کنید. انتهای دیگر سوئیچ به دروازه ترانزیستور PMOS و یک مقاومت 10K متصل به GND وصل شده است (هنگامی که سوئیچ باز است تا از شناور شدن دروازه جلوگیری شود ، آن را از طریق مقاومت به GND وصل می کند). Drain به ورودی 5V روی رزبری پای به همراه زمین متصل می شود. برای شارژ باتری کافی است برد خروجی micro USB زن را به پین های شارژ صحیح وصل کنید (ورودی را به کیس گسترش می دهد). من این سوئیچ را در ورودی هوا در پشت دستگاه پنهان کردم. در ابتدا قصد داشتم دکمه باتری را با نگه داشتن آن برای مدت زمان مشخص روشن و خاموش کنم ، متأسفانه اتاقم تمام شد و مجبور شدم اجرای ساده را انجام دهم. این طرح جایگزین در شماتیک زیر نشان داده شده است.

مدار صوتی:

برای صدا ، من می خواستم صدا به طور طبیعی از بلندگوها پخش شود (اگر خاموش نباشد) و در صورت وصل شدن به هدفون هدایت شود. خوشبختانه ، بسیاری از جک های سر 3.5 میلی متری زنانه از نظر مکانیکی قادر به انجام این کار هستند. هنگامی که یک دوشاخه نر وارد می شود ، سیم های بلندگو خم می شوند و یک مدار باز ایجاد می کنند ، بنابراین از رسیدن سیگنال به بلندگوها جلوگیری می شود. از آنجا که بلندگوها بار بیشتری دارند ، سیگنال صوتی باید تقویت شود تا بتوان آن را شنید. این کار با استفاده از تقویت کننده استریو کلاس D انجام می شود که در adafruit پیدا کردم. به سادگی تقویت کننده را با 5V و GND تعصب کنید. ما ورودی های صوتی دیفرانسیل نداریم ، بنابراین بلندگوهای چپ و راست را به پایانه های مثبت وصل کنید و پایانه های منفی را به GND وصل کنید. افزایش با استفاده از بلوز تنظیم می شود. من حداکثر را روی حداکثر تنظیم می کنم و دامنه سیگنال های صوتی خروجی را از طریق نرم افزار برای تنظیم صدا تغییر می دهم. برای خاموش کردن دستگاه ، من یک ترانزیستور NMOS دارم که بایاس 5 ولت را کنترل می کند. این دروازه ترانزیستورهای NMOS توسط Teensy کنترل می شود. مشکلی که من دارم این است که نویز فرکانس بالا در بلندگوهای خارجی وجود دارد. من این را روی یک اسیلوسکوپ تجزیه و تحلیل خواهم کرد ، ممکن است از سوگیری 5 ولت به دلیل برخی از تنظیمات تنظیم کننده در باتری یا خطوط ممکن است RF را در جایی بردارند. همچنین ، خطوط راست و چپ را بچرخانید تا تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به حداقل برسد.

مرحله 4: مدارهای جانبی

این مدار شامل پایه های USB و نشانگر LED است. PCB را در پیوند من سفارش دهید و با استفاده از اره نواری به نصف در طول خط نقطه چین کنید. در سمت USB همه دو پورت USB زن را روی برد لحیم کنید. در سمت LED 5 LED و 5 مقاومت به صورت سری را لحیم کنید. 5V ، GND ، D+، D-را می توان با استفاده از سیم هایی از USB های جدا شده از Raspberry PI به PCB گسترش داد. PCB LED را می توان طوری قرار داد که نور از طریق سوراخ های بالای قاب بدرخشد. سیم های خروجی 5 PWM Teensy را به LED همراه با GND وصل کنید. با تغییر چرخه کار ، می توانید روشنایی LED ها را تغییر دهید.

خرید PCB:

مرحله 5: برنامه نویسی

نوجوان:

اگر آن را دقیقاً مانند من سیم کشی کرده اید ، فقط می توانید از کدی که در Github ارائه کرده ام استفاده کنید. با این حال ، من توصیه می کنم آن را خودتان بنویسید زیرا سیستم را بهتر می فهمید و می توانید به راحتی آن را به دلخواه خود دستکاری کرده و سفارشی کنید. برنامه نویسی بسیار ساده است ، در واقع نوشتن دسته ای از دستورات if برای بررسی اینکه آیا دکمه های شما فشرده شده اند ، نوشته می شود. مجموعه راهنمای مفید از PJRC. می توانید از Arduino IDE برای نوشتن کد خود و همچنین بارگذاری در Teensy استفاده کنید.

کد:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

دکمه های دیجیتال: این مثال نشان می دهد که من بررسی می کنم که آیا پین دیجیتال 20 فشار داده شده است یا خیر و سپس دستور صحیح سریال جوی استیک را خروجی می دهد. شما می توانید هر 1 تا 32 را برای دکمه انتخاب کنید زیرا Retropie به هر حال در ابتدا تنظیم نقشه نگاری را انجام می دهد. Joystick.button (دکمه ها: 1-32 ، فشرده = 1 منتشر شده = 0)

دکمه های آنالوگ:

در مثال ، جوی استیک سمت راست به پین آنالوگ 41 وصل می شود. عملکرد analogRead (پین) سطح ولتاژ بین 0 تا 5V را دریافت می کند و مقدار 0 تا 1023 را برمی گرداند. موقعیت مرکزی ایده آل با 2.5 ولت یا 512 مطابقت دارد ، با این حال ، این مورد برای چوب آنالوگ من صادق نبود ، بنابراین باید تنظیماتی انجام شود. این کار از طریق بازنگری در زیر نشان داده شده است. پس از آن من باید بررسی کنم که آیا مرزها از 0 تا 1023 فراتر نرفته است. در نهایت دستور جوی استیک آنالوگ از طریق سریال ارسال شد تا دکمه آنالوگ Z با استفاده از Joystick. Z (مقدار 0 تا 1023) باشد.

مرحله 6: بارانداز اختیاری

اسکله:

این ساخت بدون اتصال به شارژ و اتصال آسان تلویزیون کامل نخواهد بود ، بنابراین من یکی را در تصاویر زیر طراحی کردم. مدلهای سه بعدی با بقیه در بسته Github من موجود است.

مدل ها:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

مرحله 7: نتایج

با نگاهی گذرا ، ای کاش بجای پایه دیواری زنانه خریداری شده ، پورت HDMI را با PCB انجام می دادم. این امر در فضای زیادی صرفه جویی می کرد و من مجبور بودم کابل را به صورت مارپیچ بچرخانم تا از بریدن آن و لحیم کاری مجدد 19 سیم جلوگیری شود. من از رفتن با باتری کوچکتر ناراحت هستم زیرا ارتفاع سلول عامل محدود کننده من در ضخامت کل دستگاه بود. با این حال ، کاهش این امر بر عمر باتری من تأثیر منفی می گذارد.

در مجموع هزینه این کار حدود 350 دلار برای من هزینه داشت. این شامل تمشک پی نمی شود که من سعی کردم اندازه آن را اصلاح کنم … هنوز خوشحالم که آن را امتحان کردم. این یک پروژه تابستانی سرگرم کننده بود تا ببینم آیا می توانم آن را تا آنجا که ممکن است جمع و جور کنم و در عین حال بسیاری از ویژگی های جالب را در داخل آن جا دهم.