GamePi Zero: la estación de emulación favorable: 23 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Intro:

Este instructivo describe la construcción de una consola de emulación portátil con tecnología Raspberry Pi Zero W.

Es una alteración de mi primera computadora de mano GamePi que presenta muchas sugerencias que algunos usuarios tenían:

• Más barato: alrededor de $ 40 (el primero costaba $ 160).
• Incluso más pequeña
• Alimentado por una Raspberry Pi Zero W en lugar de una Pi 3 (un tercio del precio).
• La entrada es manejada por un Arduino Micro Pro en lugar de un Teensy LC (incluso más barato).
• Altavoces estéreo (el primero es mono).
• Más tiempo de batería.
• Botones de hombro.
• Joystick de PSP en lugar de grandes jocksticks tipo playstation.
• Mejores conductos de botones.

Si te gusta lo súper asequible y simple, deberías echar un vistazo a GamePi XS, una consola en un controlador.

Si te gusta GamePi, mira mi página AraymBox para ver otras versiones y los próximos dispositivos. También puede publicar ideas sobre cómo mejorar el diseño

Nota:

Tenga en cuenta que el inglés no es mi primer idioma. Si encuentra algún error o algo no está claro, no dude en comunicármelo e intentaré solucionarlo. Lo mismo ocurre con los errores generales. Si tiene alguna sugerencia de mejora, hágamelo saber.

Paso 1: Materiales y herramientas

Asegúrese de tener todo lo que necesita para la construcción. No hay nada más molesto que detener tu proyecto porque tienes que esperar a que se entregue una pequeña parte.

No es necesario que compre las piezas y el material enumerados en los enlaces dados. Estos son ejemplos y muestran las propiedades requeridas de las piezas.

Partes:

• Pantalla: 4,3 "[$ 6,99]
• Raspberry Pi Zero W [$ 10.08]
• Tarjeta micro SD - 8GB [$ 4.40]
• Arduino Pro Micro [$ 4.23]
• PowerBank - PROMIC 5000mAh [$ 7.99]
• Concentrador USB OTG [$ 1.64]
• Stick analógico PSP 1000 [$ 1.10]
• Interruptores táctiles de silicona x12 [$ 0.85]
• Interruptores táctiles x2 [$ 0.59]
• Tarjeta de sonido: USB [$ 1.02]
• Amplificador digital (PAM8403) [$ 0.30]
• Altavoz 1,5 W x 2 [$ 1,80]
• Conector de audio con interruptor [$ 0.80]
• Interruptor deslizante [$ 0.64]
• Conector USB hembra tipo A [$ 0.10]
• Conector micro USB macho [$ 0.13]
• PCB de creación de prototipos: 6 x 8 cm [$ 0,68]

Instrumentos:

• Macho de roscar (M2.5)
• Utilidades de soldadura
• Cables (por ejemplo, LPT)
• Destornilladores
• Tornillos hexagonales y tuercas
• Tornillos Torx (M2.5 x 8)
• Pistola de silicona
• Impresora 3D o servicio de impresión 3D

Paso 2: Impresión 3D de la carcasa

Imprimí mi carcasa con filamento PLA azul infinito y los botones y la placa de montaje de PCB en filamento PLA dorado. El PLA sale de la impresora con una calidad decente, por lo que no se requiere posprocesamiento (en mi humilde opinión), pero es posible.

Si tiene una impresora 3D con una cama más pequeña o ninguna impresora, puede usar un servicio de impresión 3D o enviarme un mensaje; tal vez esté de humor para imprimirlo por usted. Encontrarás mi caso en esta página de diseño de thingiverse. Lo mantendré en Thingiverse para evitar redundancias.

Paso 3: preparar la pantalla

En este paso vamos a preparar la pantalla para el montaje.

Conserve estas partes:

• Panel de visualización
• Controlador de pantalla
• Tornillos de la vitrina

Siga estos pasos para desmontar la pantalla:

1. Quite los 4 tornillos en la parte posterior de la caja. Conserve los 4 tornillos.
2. Abra el estuche.
3. Desenchufe los cables de los botones.
4. Desuelde los cables de señal y alimentación del controlador de pantalla.
5. Desbloquee y retire el cable plano del controlador de pantalla.
6. Retire con cuidado el controlador de pantalla del panel de pantalla. Se mantuvo en su lugar con cinta adhesiva de doble cara.

Paso 4: prepare la batería

En este paso vamos a preparar la batería para el montaje.

Conserve estas partes:

• Batería y electrónica
• 2 tornillos que mantenían la electrónica en su lugar

Siga estos pasos para desmontar la batería:

1. Retire la placa frontal con un destornillador plano.
2. Quite los 4 tornillos debajo de la placa frontal.
3. Abra el segundo plato.
4. Deslice la carcasa de metal.
5. Retire los 2 tornillos (debajo del pegamento) que mantienen la electrónica en su lugar.
6. Saque la batería de la caja de plástico. Se mantiene en su lugar con cinta adhesiva de doble cara.

Paso 5: Prepare el concentrador USB

En este paso vamos a preparar el concentrador USB para el ensamblaje.

Conserve estas partes:

• tarjeta de circuito impreso
• Todos los cables

Siga estos pasos para desmontar el concentrador USB:

1. Retire las cajas de plástico de todas las piezas.
2. Desoldar todos los cables.

Paso 6: prepare la tarjeta de sonido

En este paso vamos a preparar la tarjeta de sonido para el montaje.

Conserve estas partes:

• tarjeta de circuito impreso
• Conector USB

Siga estos pasos para desmontar la tarjeta de sonido:

1. Retire la caja de plástico.
2. Desoldar la toma USB.
3. Desuelde el micrófono y el conector de audio.

Paso 7: Botones (software)

En este paso queremos escribir el código de control del botón en Arduino. El Arduino registrará los clics de los botones y el movimiento del joystick y enviará las señales a la Raspberry Pi a través de USB.

Instalación de la biblioteca:

Encontré un buen instructivo de GAMELASTER que muestra cómo instalar las librerías arduino requeridas:

Siga el Paso 1: Instalación de la biblioteca

Cargue y escriba el Código:

• Si conecta los botones como se muestra en la imagen, puede usar el código adjunto.
• Si conecta los botones de cualquier otra forma, deberá modificar el código adjunto.

1. Conecte el Arduino a su PC (debería detectarse automáticamente si está usando Windows).
2. Descarga el archivo de código adjunto.
3. Haga doble clic en el archivo descargado. El IDE de Arduino debería iniciarse.
4. Seleccione la placa Arduino (en la barra de menú: Herramientas> Placa> Arduino Leonardo).
5. Seleccione el puerto correcto al que está conectado el Arduino (en la barra de menú: Herramientas> Puerto serie> COM x).
6. Escribe el código en el Arduino (en la barra de menú: Sketch> Cargar).
7. Cuando termine, desconecte la placa Arduino de la PC.

Paso 8: Botones (hardware)

Ahora queremos construir los controles (placa PCB + interruptores).

Corta la placa PCB:

• Use algún tipo de sierra (usé un cuchillo de pan) para cortar el PCB de doble cara.
• Puede ver el tamaño de las piezas necesarias en las imágenes (cuente los agujeros).
• Necesita 2 piezas de la tercera imagen (botones de acción y botones de dirección).
• Necesitas 2 piezas de la cuarta imagen (botones de hombro).
• Necesita 1 pieza de la quinta imagen (botones de inicio / selección).
• Taladre con cuidado los orificios de montaje de 3 mm (consulte las imágenes para ver la ubicación) en cada PCB.

Suelde los interruptores a los PCB:

• Utilice los interruptores táctiles de clic duro para las placas de circuito impreso de los botones Iniciar y Seleccionar y los interruptores táctiles suaves para todas las demás placas de circuito impreso.
• Inserte las patas de los interruptores en los orificios correctos de la PCB (vea las imágenes).
• Verifique la posición correcta.
• Suelde las patas a la parte trasera de los PCB.

Paso 9: Caja de ensamblaje - Parte posterior

No hay mucho que hacer en la parte posterior si el caso. Después de este paso, su carcasa trasera debería verse como la de la imagen.

Batería:

1. Haga clic en la batería en los soportes.
2. Asegure el PCB de la batería con los tornillos de su carcasa anterior (use los mismos orificios).

Botones de hombro (R2 y L2):

1. Pon los botones en sus agujeros.
2. Coloque las placas de circuito impreso en los enchufes de acuerdo con la imagen y atornille los tornillos torx M2.5x8.
3. Tenga cuidado ya que las tomas de plástico podrían romperse si se aplica mucha fuerza.

Paso 10: Caja de ensamblaje - Frente

Después de este paso, su construcción debería verse como la de la imagen.

Enhebrado de los casquillos de los tornillos:

1. Utilice la broca M2 para limpiar los orificios de los tornillos.
2. Utilice el macho de roscar M2.5 y corte lentamente el hilo en los agujeros. (Puede omitir este paso si no tiene el grifo de rosca, pero tenga cuidado al atornillar los tornillos, ya que las tomas de plástico podrían romperse si se aplica demasiada fuerza).

Montaje de pantalla y componente:

1. Coloque la pantalla en su lugar (compruebe la orientación).
2. Coloque el soporte del componente en la pantalla (verifique la orientación).
3. Asegure la pantalla y el soporte del componente atornillando los tornillos que sacó de la pantalla en los orificios en las esquinas del soporte del componente.

PCB de botones y joystick:

1. Pon los botones en sus agujeros.
2. Coloque las placas de circuito impreso en los enchufes de acuerdo con la imagen y atornille los tornillos torx M2.5x8.
3. Tenga cuidado ya que las tomas de plástico podrían romperse si se aplica mucha fuerza.
4. Retire la tapa del joystick.
5. Coloque el joystick en su lugar.
6. Asegure el joystick con pegamento termofusible.
7. Vuelva a colocar la tapa en el joystick.

Botones de hombro (R1 y L1):

1. Coloque los botones de los hombros en sus agujeros (verifique la orientación).
2. Asegure los botones de hombro con un tornillo hexagonal M3x14.
3. Coloque un único interruptor suave en su zócalo.
4. Asegure el interruptor con pegamento caliente (no cubra demasiado los pines).

Paso 11: cableado

Vamos a escupir el cableado en varios pasos, parte por parte.

Los siguientes pasos describen cómo se conectan las piezas individuales.

• Me gusta usar los cables individuales dentro de los cables LPT (o cables paralelos). Hay 25 cables en un cable de este tipo, están codificados por colores y son muy baratos.
• Al soldar, me gusta aplicar soldadura en el cable y en la PCB primero. De esta manera, lleva un poco más de tiempo, pero es más fácil cuando se trabaja en cajas / recintos más pequeños.

Paso 12: Cableado: Arduino Micro Pro

Comenzaremos con el componente al que están conectados la mayoría de los cables. En este paso, necesitará soldar más de 20 cables, ¡hurra!

Cuando haya terminado este paso, su dispositivo debería verse como el de la segunda imagen.

Asegúrese de haber terminado el "Paso 3: Botones (software)" y de haber escrito el código en Arduino.

Siempre verifique dos (y tres veces) su soldadura

Conecte los botones y los joysticks:

• Las imágenes de este paso y del "Paso 4: Botones (hardware)" muestran todos los puntos de cableado.
• Comience con la línea de tierra. La línea de tierra está conectada a todos los botones y al joystick.
• Ahora puede conectar todos los cables de señal a los botones.
• Al conectar el joystick, compruebe el etiquetado de los pines y asegúrese de utilizar los correctos.
• El joystick usa dos potenciómetros, por lo que deben estar conectados a la salida de potencia de 5 V del Arduino.

Prueba de los controles (opcional):

Después de escribir el código en el Arduino y soldar todos los botones y el joystick, puede probar los controles

1. Conecte el Arduino a su PC con Windows mediante un cable USB.
2. Windows debería detectar la placa Arduino automáticamente.
3. Presione la tecla de Windows + R para abrir el cuadro de diálogo Ejecutar.
4. Ingrese "joy.cpl" y presione Enter.
5. Seleccione la placa Arduino y haga clic en Propiedades.
6. Presione cualquiera de sus botones y vea si sucede algo en la pestaña Prueba.
7. Marque todos los botones. Si algunos de ellos no funcionan, revise su cableado. Si ninguno de ellos funciona, verifique el código. Si Windows no reconoce la placa Arduino, vuelva a escribir el código en Arduino.
8. Si las pruebas fueron exitosas, desconecte el Arduino de la PC.

Paso 13: Cableado: concentrador USB

Dado que la mayoría de los siguientes componentes se conectarán al concentrador USB, lo vamos a conectar ahora.

Cuando haya terminado este paso, su dispositivo debería verse como el de la segunda imagen.

Siempre verifique dos (y tres veces) su soldadura

Montaje:

1. Coloque el concentrador USB en su ranura etiquetada.
2. Asegúrelo con cinta adhesiva de doble cara.

Soldadura:

1. Conecte el conector hembra micro USB para el Arduino (extraído del concentrador USB en el "Paso 5: Prepare el concentrador USB") como se ve en la primera imagen.
2. Conecte el conector USB hembra para conexiones externas (extraído del concentrador USB en el "Paso 5: Prepare el concentrador USB") como se muestra en la primera imagen.

Paso 14: Cableado: componentes de sonido

Continúe con los componentes de sonido.

Cuando haya terminado este paso, su dispositivo debería verse como el de la segunda imagen.

Siempre verifique dos (y tres veces) su soldadura

Montaje:

1. Coloque la tarjeta de sonido y el amplificador en sus ranuras etiquetadas.
2. Asegure los componentes con cinta adhesiva de doble cara.

Soldadura:

1. Conecte la tarjeta de sonido al concentrador USB como se ve en la primera imagen.
2. Conecte el amplificador a la tarjeta de sonido como se ve en la primera imagen.
3. Conecte el conector de audio estéreo al amplificador como se ve en la primera imagen.
4. Conecte los altavoces al conector de audio estéreo como se ve en la primera imagen.

Montaje:

1. Coloque el conector de audio estéreo a través de su orificio dedicado en la carcasa impresa.
2. Asegure el conector de audio estéreo con su tuerca.
3. Deslice los altavoces en sus ranuras.

Paso 15: Cableado: circuito de alimentación

Ahora vamos a conectar todas las líneas eléctricas.

Cuando haya terminado este paso, su dispositivo debería verse como el de la última imagen.

Especialmente en este paso, es importante verificar dos veces (y triplicar) su soldadura

Soldadura:

1. Conecte el conector USB macho (extraído de la tarjeta de sonido en el "Paso 6: Prepare la tarjeta de sonido") al interruptor deslizante como se ve en la primera imagen.
2. Conecte el interruptor deslizante a la placa del controlador de pantalla como se ve en la primera imagen.
3. Conecte la placa controladora de pantalla a la Raspberry Pi como se ve en la primera imagen.
4. Conecte el conector micro USB hembra (extraído de la tarjeta de sonido en el "Paso 5: Prepare el concentrador USB") al conector micro USB macho como se ve en la segunda imagen. (Asegure la toma micro USB hembra con pegamento caliente).

Paso 16: Cableado: Hub USB a Raspberry Pi

En este paso, vamos a conectar el concentrador USB a la Raspberry Pi para que todos los componentes puedan comunicarse entre sí.

Siempre verifique dos (y tres veces) su soldadura

Soldadura:

Conecte el concentrador USB a la Raspberry Pi como se ve en la imagen

Paso 17: Cableado: Pantalla a Raspberry Pi

… un solo cable …

Soldadura:

Conecte la placa controladora de pantalla a la Raspberry Pi como se ve en la imagen.

Paso 18: Cableado: Finalizar

En este paso queremos finalizar el cableado.

La imagen muestra cómo se verá el interior del dispositivo cuando hayamos terminado.

1. Coloque la Raspberry Pi en su lugar (ver imagen) y fíjela con 4 tornillos Torx M2, 5x8.
2. Enchufe el conector USB macho en la electrónica de la batería.
3. Enchufe el conector micro USB macho en la electrónica de la batería.

Cierra el caso:

Al cerrar ambas piezas de la caja, tenga cuidado de que:

• no hay cables aplastados
• el Pi y la electrónica de la batería no se tocan
• no se necesita fuerza para cerrarlo.

Selle la caja con 4 tornillos hexagonales M3x14.

Paso 19: Instalación del software

Antes de armar todo, queremos ocuparnos primero de la parte del software.

En este paso, vamos a descargar todo el software necesario y preparar la tarjeta SD usando la imagen de RetroPie.

Software requerido:

• Descarga la imagen de RetroPie prefabricada para Raspberry Pi (el botón rojo "Raspberry Pi 0/1"). Este es básicamente el sistema operativo de esta consola. Por supuesto, puede usar lo que quiera en la Pi; hay docenas de otras soluciones.
• Descargue e instale 7-Zip, un descompresor / archivador de archivos gratuito. Lo necesitamos para descomprimir el archivo de imágenes RetroPie.
• Descargue e instale el formateador de tarjetas de memoria SD. Como su nombre lo indica, esta herramienta formatea tarjetas de memoria SD.
• Descarga Win32 Disk Imager. Necesitamos esta herramienta para escribir la imagen RetroPie descomprimida en la tarjeta SD.

Preparación de la tarjeta SD:

1. Conecte la tarjeta SD a su PC con Windows.
2. Asegúrese de que Windows detecte la tarjeta.
3. Abra "Mi PC" o "Esta computadora" o el Explorador de Windows y recuerde la letra de la unidad de la tarjeta SD. En mi caso fue F: (difiere de un sistema a otro). Asegúrese de que sea realmente la letra de la tarjeta y no algunos de sus discos duros.
4. Inicie SDFormatter.exe, seleccione la letra de su unidad en el menú desplegable "Unidad:" y presione el botón Formatear.
5. Cuando el formateo haya terminado, cierre SDFormatter con el botón Salir y desconecte la tarjeta SD.

Escriba la imagen de RetroPie en la tarjeta SD:

1. El archivo de RetroPie descargado debería llamarse algo así como "retropie *.img.gz".
2. Después de instalar 7-zip, haga clic con el botón derecho en el archivo RetroPie y seleccione 7-Zip en el menú contextual. Seleccione "Extraer aquí" y espere a que finalice el desembalaje.
3. Conecte la tarjeta SD a su PC con Windows. Asegúrese de que Windows detecte la tarjeta y recuerde nuevamente la letra de la unidad de la tarjeta SD.
4. Inicie Win32 Disk Imager.
5. Seleccione la imagen RetroPie descomprimida en el campo "Archivo de imagen". Seleccione la letra de la unidad de la tarjeta SD en el menú desplegable "Dispositivo".
6. Haga clic en el botón "Escribir" y espere hasta que finalice la escritura.

Agregue sus credenciales de WiFi:

• Hay varias formas de conectar la Raspberry Pi Zero W a su red inalámbrica.
• Vamos a usar el que no tiene periféricos adicionales:

1. Con la tarjeta SD aún en su PC, navegue hasta la tarjeta SD.
2. Cree un nuevo archivo en la tarjeta SD llamado "wifikeyfile.txt".
3. Abra el archivo y agregue el siguiente código al archivo donde "NETWORK_NAME" es el nombre de su red inalámbrica (distingue entre mayúsculas y minúsculas) y "NETWORK_PASSWORD" es la contraseña para esta red (distingue entre mayúsculas y minúsculas).
4. Guarde y cierre el archivo.

ssid = "NETWORK_NAME"

psk = "CONTRASEÑA_DE_RED"

Configuración de la salida de video:

Debido a que la pantalla está conectada al Pi a través de compuesto, necesitamos ajustar la salida de video.

1. Con la tarjeta SD aún en su PC, navegue hasta la tarjeta SD.
2. Abra el archivo "config.txt" y agregue el siguiente código al final del archivo.

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

# GamePi Zero Video Config # ========================================== ======================== # # ---------- + ------------- ------------------------------------------- # sdtv_mode | resultado # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 0 | NTSC normal # 1 | Versión japonesa de NTSC - sin pedestal # 2 | PAL normal # 3 | Versión brasileña de PAL - 525/60 en lugar de # ---------- + ---------------------------- ---------------------------- sdtv_aspect | resultado # ---------- + ------------------------------------- ------------------- # 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

Ahora puede quitar la tarjeta SD de su PC.

Paso 20: Configurar RetroPie

¡Es hora de poner en marcha todo!

El primer arranque lleva un tiempo porque RetroPie tiene que manejar algunas tareas de primer arranque (se parece a las 2 primeras imágenes de este paso).

Configuración de la entrada:

1. Inserta la tarjeta SD en la Raspberry Pi y desliza el interruptor de encendido.
2. Espere hasta que aparezca la estación de emulación y le pida "Configurar entrada" (vea la tercera imagen).
3. Siga las instrucciones en pantalla y mapee sus botones.
4. Ahora vamos a configurar algunos ajustes básicos.

Configurar WiFi:

1. En el menú principal de la estación de emulación (donde selecciona los sistemas) seleccione RETROPIE y presione el botón A.
2. Seleccione WiFi y presione el botón A.
3. En el nuevo menú, seleccione "Importar credenciales wifi de /boot/wifikeyfile.txt" y presione el botón A.
4. Espere a que la estación de emulación establezca una conexión con su WLAN.
5. Bienvenido al internet.

Configurar sonido:

1. En el menú principal de la estación de emulación (donde selecciona los sistemas) seleccione RETROPIE y presione el botón A.
2. Seleccione Audio y presione el botón A.
3. …..

Paso 21: Agregar juegos

Para jugar juegos emulados, primero necesitamos esos juegos.

Obtener Roms (los juegos … como archivos):

• No describiré dónde obtener las roms para los emuladores porque, por lo que entiendo, esta es una especie de zona gris legal.
• Use google para encontrar su rom favorita; hay muchos sitios web que las ofrecen. Simplemente busque algo como "Mario Kart Super Nintendo Rom".

Transferir Roms al GamePi:

• Hay tres métodos principales para transferir roms.
• Nos quedamos con el más fácil: Samba-Shares:

1. Encienda GamePi y espere hasta que se inicie por completo.
2. Asegúrate de haber conectado el GamePi a tu WiFi.
3. Abra un Explorador de Windows (una carpeta que no sea Internet Explorer).
4. Ingrese "\ RETROPIE / roms" en el campo de dirección de la carpeta y presione Enter. Ahora estás en una carpeta compartida de GamePi.
5. Copie la rom descargada en el directorio del emulador correcto. Por ejemplo: si descargaste la rom "Super Mario Kart" para Super Nintendo, copia la rom en la carpeta SNES.
6. Reinicie la estación de emulación (presione el botón Inicio en el menú principal, seleccione SALIR, seleccione REINICIAR ESTACIÓN DE EMULACIÓN).
7. Después del reinicio, el nuevo sistema y el juego deberían estar visibles en el menú principal.

Paso 22: Paso final

Felicidades:

• Felicitaciones, has creado tu propio GamePi Zero.
• Diviértete jugando a algunos de los clásicos de todos los tiempos.
• Muestre un poco de amor y tenga un buen día.
• También puedes darme una propina sobre thingiverse si te apetece.

Paso 23: Historial de cambios

19-ABR-2018:

Publicado

20-ABR-2018:

Agregue una descripción de cómo instalar las bibliotecas de arduino en el "Paso 7: Botones (software)"

Primer premio en el concurso de bolsillo