GamePi-ハンドヘルドエミュレータコンソール

イントロ:

このインストラクションは、Raspberry Pi 3を搭載したハンドヘルドエミュレーションコンソールのビルドについて説明します-GamePiと名付けました。

そのようなデバイスには似たようなインストラクションがたくさんありますが、私の好みでは、それらのほとんどは大きすぎる、小さすぎる、複雑すぎる、または見た目が好きではありません。

これは私のGamePiデバイスの2番目のバージョンです(最初のバージョンでは説明可能なものを書きませんでした)。 古いものとこれとの主な違いは、アナログジョイスティックといくつかのマイナーな改良点です。

GamePiが気に入ったら、私のページAraymBoxで他のバージョンと今後のデバイスをチェックしてください。 デザインを改善する方法に関するアイデアを投稿することもできます-お知らせください

他のバージョン:

  • thingiverseでは、このGamePiの更新バージョン-バージョン2.1を見つけることができます。 それは私の他のデバイスのすべての良いものを兼ね備えています。
  • このGamePiの新しい選択肢、GamePi Zeroをチェックしてください。 安く、小さく、軽いです。
  • 超手頃な価格でシンプルなものが好きなら、GamePi XS-コントローラーのコンソールを見てください。

注意:

英語は私の第一言語ではないことに注意してください。 間違いや何かが明らかでない場合は、お気軽にお知らせください。修正を試みます。 一般的な間違いについても同じことが言えます。

これは私の最初の指導可能なものですので、改善のための提案があれば教えてください。

ステップ1:ツールと材料

ビルドに必要なものがすべて揃っていることを確認してください。 いくつかの小さな部品が届くのを待つ必要があるため、プロジェクトを停止する以上に面倒なことはありません。

リストされた部品や素材をAmazonリンクから購入する必要はありません。 これらは例であり、パーツに必要なプロパティを示しています。

部品:

  • 1xディスプレイ-5 "タッチLCD
  • 1x Raspberry Pi 3 Model B
  • 1xマイクロSDカード-16GB(サイズは自由です)
  • 1 x Teensy LC
  • 1x PowerBank
  • 12xソフトタクタイルボタン
  • 2x触覚ボタン
  • 1xデジタルアンプ-PAM8403
  • スイッチ付きオーディオジャックx 1
  • 1xスピーカー1.5W
  • 1xスライドスイッチ
  • USBメスジャックタイプA x 1
  • 1 xマイクロUSBメスジャックタイプB
  • 2xジョイスティックブレイクアウトモジュール
  • 1xポテンショメータB103 10K 16x2mm
  • プロトタイピングPCB x 1

消耗品

  • 六角ネジとナット(M3)
  • トルクスネジ(M2.5 x 8)
  • ワイヤー(LPTなど)
  • プライマースプレー
  • スプレーペイント
  • ウッドフィラー(白)

ツール:

  • ねじタップ(M2.5)
  • ドリルビット(M2およびM3)
  • サンディングスポンジ
  • ファイル
  • はんだ付けユーティリティ
  • スクリュードライバー
  • ドリル
  • ホットグルーガン
  • 3Dプリンターまたは3D印刷サービス

ステップ2:ケースの3D印刷

私は、ケースをできるだけシンプルで小さくなるように設計しました。 単一の部品の最低限だけがあります:ケースの前面と背面、ボタン。

ケースの前面と背面は、20x20cmの3Dプリンターベッドに45度回転させると完全にフィットします。

ケースに黒いABSフィラメントを印刷しました。 後処理の可能性が大好きなので、ABSでの印刷が好きです。 あなたは紙やすりで磨き、切り、塗ることができ、最も重要なのはアセトンを使ってそれを接着または固定することです。

小さいベッドの3Dプリンターがある場合、またはプリンターがまったくない場合は、3Dハブ、Thingiverse、Pinshapeなどの3D印刷サービスを使用して、お金を払って部品を印刷できます。 それともPM-私はあなたのためにそれを印刷したい気分です。

必要な3Dパーツはすべて、この事物のデザインページにあります。 冗長性を回避するために、それらを物事に残しておきます。

ステップ3:3D印刷後処理(ケース)

好みに応じて、この手順はオプションです。

3Dプリントされたパーツは完璧ではありません-小さなひび、穴、泡、目に見えるレイヤーなどがあります。まともな滑らかな光沢のある外観が必要な場合は、余分なステップを踏んでパーツを後処理する必要があります。

ここに私がやったステップがあります:

1.ネジ穴をきれいにドリルします。

M2およびM3ドリルビットを使用して、ネジの穴を掃除します。

2.穴と端をきれいにします。

適切なファイルを使用して、すべての穴と端をきれいにします。

3.ケースの前面と背面をサンディングします。

  • 実行1:120番の紙やすりで磨く紙を使用する
  • 実行2:240グリットの研磨紙を使用
  • 実行3:600グリットの研磨紙を使用
  • 実行4:濡れた極細サンディングスポンジを使用する

4.部品を清掃します。

部品をきれいな水で洗い、乾かします

5.ペイント:

  1. 塗料プライマーの薄い層をスプレーします。 24時間乾燥させます。
  2. 表面を確認してください。
  3. 塗料の薄い層をスプレーします。 24時間乾燥させます。
  4. 乾燥した極細のサンディングスポンジで表面をやわらかくする
  5. 塗料の薄い層をスプレーします。 24時間乾燥させます。

ステップ4:3D印刷後処理(ボタン)

好みに応じて、この手順はオプションです。

印刷されたボタンを写真のように見せるために私が行った手順は次のとおりです。

サンディング:

  • 240粒の紙やすりですべてのボタンを研磨します。
  • 600番の紙やすりで研磨するすべてのボタンを研磨します。

ラベル:

  • 指を使用して、「彫刻」ラベルに白い木材フィラーを塗ります。
  • フィラーを24時間乾燥させます。
  • 240および600のグリット紙やすりで余分なフィラーを取り除きます。

仕上げ:

  • 濡れた布でパーツを清掃します。
  • ボタンの上に透明なワニスの薄い層をスプレーします。
  • 透明なワニスを24時間乾燥させます。

ステップ5:ボタン(ソフトウェア)

このステップでは、Teensy LCにボタン制御コードを記述します。 Teensyはボタンのクリックとジョイスティックの動きを登録し、USB経由でRaspberry Piに信号を送信します。

フレームワークをインストールする

  • コードをコンパイルしてTeensyに書き込むには、Arduino FrameworkとTeensyduinoサポートファイルが必要です。
  • このチュートリアルに従って、両方をインストールします。

コードをロードして記述する

  • Teensy LCをPCに接続します(Windowsを使用している場合、自動的に検出されます)。
  • 添付のコードファイルをダウンロードします。
  • ダウンロードしたファイルをダブルクリックします。 arduino IDEが起動するはずです。
  • Teensy LCボードを選択します(メニューバーで、[ツール]> [ボード]> [Teensy LC])
  • Teensyが接続されている正しいポートを選択します(メニューバーで、[ツール]> [シリアルポート]> [COM x])
  • 写真のようにボタンを接続すると、添付のコードを使用できます。
  • 他の方法でボタンを接続する場合は、添付コードを変更する必要があります。
  • Teensy LCにコードを記述します(メニューバー:[スケッチ]> [アップロード])。

添付ファイル

  • GamePi_2_teensy_LC.inoダウンロード

ステップ6:ボタン(ハードウェア)

次に、コントロールを構築して、Teensyに接続します。

PCBをカット

  • ある種ののこぎり(パン切りナイフを使用)を使用して、両面PCBを切断します。
  • 写真で必要なピースのサイズを確認できます(穴を数えます)。
  • すべてのPCBの2個が必要です(cross-、button-、Start / Select-PCB)。
  • 各PCBに3mmの取り付け穴(場所については写真を参照)を慎重に開けます。

スイッチをPCBにはんだ付けする

  • [スタート]ボタンと[選択]ボタンのPCBにはハードクリックのタクタイルスイッチを使用し、他のすべてのPCBにはソフトのタクタイルスイッチを使用します。
  • スイッチの脚をPCBの正しい穴に挿入します(写真を参照)。
  • 正しい位置を再確認してください。
  • 脚をPCBの裏側にはんだ付けします。

ステップ7:組み立て

すべてのPCBが完成したら、デバイスを組み立てることができます。

このステップの後、ビルドは図のようになります。

ねじソケットのねじ込み:

  1. M2ドリルビットを使用して、ネジ穴を清掃します。
  2. M2.5ネジタップを使用して、ネジをゆっくりと穴に切り込みます。 (ねじタップがない場合は、この手順をスキップできますが、力を入れすぎるとプラスチックソケットが破損する可能性があるため、ねじを締めるときは注意してください。)

表示:

  1. ディスプレイのマニュアルに従って、ディスプレイをラズベリーpiに接続します(GPIOバーを接続し、HDMIコネクタを接続します)。
  2. ディスプレイの上部の2つの「ニップル」(写真を参照)をケースの上部にある2つの穴にスライドさせます。
  3. ディスプレイの2つの「ニップル」をケースにねじ込んでディスプレイを固定します。

ボタンPCBとジョイスティック:

  1. ボタンを穴に入れます。
  2. 図に従ってソケットにPCBを置き、M2.5x8トルクスネジを締めます。
  3. 強い力を加えると、プラスチック製のソケットが破損する可能性があるので注意してください。

ステップ8:配線

次の手順では、単一の部品を接続する方法について説明します。

すべての配線手順の後、デバイスは写真のようになります。

  • 私は、LPTケーブル(またはパラレルケーブル)内で単一のワイヤーを使用するのが好きです。 このようなケーブルには25本のワイヤがあります。色分けされており、非常に安価です。
  • はんだ付けするときは、最初にワイヤとPCBにはんだを付けます。 この方法では少し時間がかかりますが、小さなケース/エンクロージャーで作業する方が簡単です。

ステップ9:配線:Teensy LC

まず、ほとんどのワイヤが接続されているコンポーネントから始めます。 このステップでは、27本以上のワイヤをはんだ付けする必要があります。

はんだ付けを常に2回(および3回)確認してください。

ボタンとジョイスティックを接続します。

  • このステップとステップ6:ボタン(ハードウェア)の写真は、すべての配線ポイントを示しています。
  • 接地線から始めます。 接地線は、すべてのボタンとジョイスティックに接続されています。
  • これで、すべての信号線をボタンに接続できます。
  • ジョイスティックを接続するときは、ピンのラベルを確認し、正しいものを使用していることを確認してください。
  • 各ジョイスティックは2つのポテンショメーターを使用するため、Teensy LCの3.3V電源出力に接続する必要があります。
  • 最初にコントロールをテストする場合は、まだTennsy LCをRasperry Piに接続しないでください。

コントロールのテスト(オプション):

  • Teensy LCでコードを記述し、すべてのボタンとジョイスティックをはんだ付けしたら、コントロールをテストできます。
  • !!! Teensy LCをRaspberry Piにまだ接続していないことを確認してください。 すでに切断している場合。 !!!
  1. Teensy LCをUSBケーブルを使用してWindows PCに接続します。
  2. WindowsはTeensy LCを検出し、ジョイパッド/ゲームパッドとしてインストールする必要があります。
  3. WindowsKey + Rを押して、[実行]ダイアログを開きます。
  4. 「joy.cpl」と入力し、Enterキーを押します。
  5. Teensyを選択し、[プロパティ]をクリックします。
  6. いずれかのボタンを押して、[テスト]タブで何かが発生するかどうかを確認します。
  7. すべてのボタンを確認してください。 それらのいくつかが動作していない場合は、配線を確認してください。 動作しない場合は、コードを確認してください。 Teensy LCがWindowsで認識されない場合、コードをTeensyに書き換えます。
  8. テストが成功した場合、Teensy LCをPCから切断します。

Teensy LCをRaspberry Piに接続します。

  • TeensyをRaspberry PiのUSBピンに直接はんだ付けしました。 この方法では、USBケーブルで無駄になっていた多くのスペースが節約されます。
  • 写真を使用して、TeensyとPiを接続します。

ステップ10:配線:サウンド

このステップでは、アンプPAM8403、ボリュームコントロール、スイッチドオーディオジャック、スピーカーを配線します。

このセットアップを使用すると、ハードウェアホイールで音量を制御し、接続されている場合はスピーカーからヘッドフォンにサウンドをリダイレクトすることができます。

または、必要に応じて、ボリュームホイールとオーディオジャックを省略できます。 この方法では、Piのソフトウェアソリューションを使用して音量を制御する必要があります。 ただし、現時点では、完全な機能のセットアップに固執しています。

はんだ付け:

  • 写真に従ってワイヤをはんだ付けします。
  • このセットアップでは、スペースを節約するためにPiのオーディオジャックを使用しません。 オーディオワイヤをPiテストパッドに直接はんだ付けします。
    • オーディオグランド(写真の黒い線)はPP6にはんだ付けされています
    • 左チャンネル(写真の緑の線)はPP25にはんだ付けされています
    • 右チャンネル(写真の青い線)はPP26にはんだ付けされています
  • アンプには5Vの電力が必要です。 5V GPIOピンとRaspberry Piのグランドピンにはんだ付けします(図を参照)。
  • !!! 極性を再確認してください!!!

サウンドコンポーネントをインストールします。

  • スイッチドオーディオジャックを取り付け穴に入れ、ナットで固定します。
  • ホットグルーを使用して、ボリュームホイールをケースの壁に接着し、ホイールの一部がケースの前面からはみ出るようにします。 ホイールを回す必要のある接着剤をあまり使用しないでください。
  • アンプ全体にダクトテープを貼り付けて、ディスプレイとRaspberry Piの間に取り付けます。
  • スペースが残っている場所にスピーカーを取り付けます。

ステップ11:配線:外部USBポート

配線の最も簡単な部分として、外部USBジャックを追加します。

この外部USBポートは、キーボード、プレーヤー2の2番目のコントローラー、またはUSB経由で実行される何かなどの周辺機器を追加する場合に非常に便利です。

はんだ付け:

  • さて...写真に従ってUSBジャックを接続してください。

コンポーネントをインストールします。

  • GamePiケースの穴にUSBジャックを挿入します。
  • 接着剤がポートに流れ込まないように、一部のUSBデバイス(キーボードやサムドライブなどのコンシューマー)を差し込みます。
  • ホットグルーを使用してUSBジャックを固定します。 ジャックを詰まらせる可能性があるため、あまり接着剤を使用しないでください。

ステップ12:配線:電源

次に、システムにパワーを追加します。

このステップでは、はんだ付けされたワイヤの極性をできるだけ頻繁に確認する必要があります。

PowerBankを分解します。

  • ケースが非常に薄いため、パワーバンクの分解は簡単です。
  • ドライバーを使用するか、ケースを床にぶつけて開けます。
  • バッテリーと電子部品を取り外します。
  • バッテリーを電子機器から外します。

はんだ付け:

  • 写真に従って、バッテリー以外のすべてのコンポーネントを接続します。
  • 繰り返しますが、このセットアップでは、スペースを節約するためにPiのマイクロUSBジャックを使用しません。 スライドスイッチからのワイヤをPiテストパッドに直接はんだ付けします。 GPIOピンなど、5VでPiに給電できるはんだ付けポイントがいくつかありますが、Piの電源USBジャックの後の最初の可能なポイントを使用します。 このように、着信5ボルトはヒューズを通過する必要があり、何か悪いことが起こった場合、Piは保護されます。
    • 正の5Vワイヤ(写真の赤い線)はPP2にはんだ付けされています。
    • 負のGNDワイヤ(図の黒い線)はPP5にはんだ付けされています。
  • !! バッテリーを追加する前に、すべてのコンポーネントの極性を再確認してください。 !!
  • バッテリーを追加します。

電源コンポーネントをインストールします。

  • パワーバンクエレクトロニクスは、GamePiケースのバックピースに既に取り付けられている必要があります。
  • マイクロUSBジャックをGamePiケースの穴に挿入します。
  • ホット接着剤を使用して、マイクロUSBジャックを固定します。 ジャックを詰まらせる可能性があるため、あまり接着剤を使用しないでください。
  • GamePiケースの穴にスライドスイッチを挿入します。
  • ホットグルーを使用してスライドスイッチを固定します。 多くの接着剤に使用しないでください。
  • ホットグルーを使用して、バッテリーをディスプレイの背面に貼り付けます。 多くの接着剤に使用しないでください。

ステップ13:RetroPieのインストール

このプロジェクトのハードウェア部分が終了したので、ソフトウェアを確認できます。

この手順では、必要なすべてのソフトウェアをダウンロードし、RetroPieイメージをSDカードに書き込み、エミュレーションを開始して構成します。

必要なソフトウェア:

  • Raspberry Pi用の既製のRetroPieイメージをダウンロードします(赤い「Raspberry Pi 2/3」ボタン)。 これは基本的にこのコンソールのオペレーティングシステムです。 もちろん、Piで好きなものを使用できます-他にも多くのソリューションがあります。
  • 7-zip-無料ファイルde / archiverをダウンロードしてインストールします。 RetroPieイメージアーカイブを解凍するために必要です。
  • SD Memory Card Formatterをダウンロードしてインストールします。 名前が示すように、このツールはSDメモリカードをフォーマットします。
  • Win32 Disk Imagerをダウンロードします。 解凍したRetroPieイメージをSDカードに書き込むには、このツールが必要です。

SDカードの準備:

  1. SDカードをWindows PCに差し込みます。
  2. Windowsがカードを検出していることを確認してください。
  3. 「マイコンピュータ」または「このコンピュータ」またはエクスプローラを開き、SDカードのドライブ文字を覚えておいてください。 私の場合、F:\(システムによって異なります)でした。 それが実際にカードの文字であり、ハードドライブの一部ではないことを確認してください。
  4. SDFormatter.exeを起動し、[ドライブ:]ドロップダウンメニューからドライブ文字を選択して、[フォーマット]ボタンをクリックします。
  5. フォーマットが終了したら、[終了]ボタンでSDFormatterを閉じ、SDカードを取り外します。

RetroPieイメージをSDカードに書き込みます。

  1. ダウンロードしたRetroPieアーカイブは、「retropie * .img.gz」のような名前にする必要があります。
  2. 7-zipをインストールした後、RetroPieアーカイブを右クリックして、コンテキストメニューから7-Zipを選択します。 [ここに抽出]を選択し、開梱が完了するのを待ちます。
  3. SDカードをWindows PCに差し込みます。 Windowsがカードを検出し、SDカードのドライブ文字を再度覚えていることを確認してください。
  4. Win32 Disk Imagerを起動します。
  5. [イメージファイル]フィールドから、解凍されたRetroPieイメージを選択します。
  6. [デバイス]ドロップダウンメニューからSDカードのドライブ文字を選択します。
  7. [書き込み]ボタンをクリックして、書き込みが完了するまで待ちます。

ディスプレイを構成します。

  1. SDカードをPCに接続した状態で、カードのコンテンツに移動します。
  2. ファイル「config.txt」を開きます。
  3. ファイルの最後に次の行を追加し、ファイルを保存してSDカードを取り外します。
 max_usb_current = 1 hdmi_group = 2 hdmi_mode = 87 hdmi_cvt 800480 60 6 0 0 0 hdmi_drive = 1 display_rotate = 2 lcd_rotate = 2 

ステップ14:RetroPieの構成

すべてを起動する時間です!

  1. SDカードをRaspberry Piに挿入し、電源スイッチをスライドさせます。
  2. エミュレーションステーションが表示され、「入力の設定」を要求されるまで待ちます。
  3. 画面上の指示に従い、ボタンをマップします。
  4. 次に、いくつかの基本設定を構成します。

WiFiを構成します。

  1. キーボードをGamePiの外部USBポートに接続します。
  2. エミュレーションステーションのメインメニュー(システムを選択する場所)でRETROPIEを選択し、Aボタンを押します。
  3. WiFiを選択し、Aボタンを押します。
  4. 新しいメニューで[WiFiネットワークに接続]を選択し、Aボタンを押します。
  5. SSID(WiFiネットワーク名)を選択します。
  6. 付属のキーボードを使用してWiFiパスワードを入力します。
  7. インターネットへようこそ。

RetroPieを更新します。

このステップにはしばらく時間がかかります-GamePiのバッテリーが完全にロードされていることを確認してください。

更新はインターネットから読み込まれるため、GamePis WiFiを設定したことを確認してください。

  1. エミュレーションステーションのメインメニュー(システムを選択する場所)でRETROPIEを選択し、Aボタンを押します。
  2. 「RETROPIE SETUP」を選択して、Aボタンを押します。
  3. 新しいメニューで「RetroPie-Scriptの更新」を選択し、Aボタンを押します。
  4. [OK]を数回選択し、[A]ボタンを押します。
  5. [更新]を選択し、Aボタンを押します。
  6. 更新で「[...]基になるOSを更新するかどうかを尋ねられたら[...]」を選択し、Aボタンを押します。
  7. 更新が完了するのを待ちます-私の場合は20分かかります。
  8. 更新が完了したら、[OK]を選択して[A]ボタンを押します。
  9. [終了]を選択し、Aボタンを押します。 エミュレーションが再起動するのを待ちます。

ステップ15:ゲームを追加する

エミュレートされたゲームをプレイするには、まずそれらのゲームが必要です。

Romsの取得(ゲーム...ファイルとして):

  • 私が理解していることから、これは一種の合法的なグレーゾーンであるため、エミュレータのROMをどこで入手するかについては説明しません。
  • Googleを使用してお気に入りのROMを見つけてください-それらを提供する多くのWebサイトがあります。 「Mario Kart Super Nintendo Rom」のようなものを検索してください。

ROMをGamePiに転送します。

  • ROMを転送するには、主に3つの方法があります。
  • 最も簡単なものに固執しています:Samba-Shares:
  1. GamePiをオンにして、完全に起動するまで待ちます。
  2. GamePiがWiFiに接続されていることを確認してください。
  3. Windowsエクスプローラー(Internet Explorerではないフォルダー)を開きます。
  4. フォルダのアドレスフィールドに「\\ RETROPIE \ roms」と入力し、Enterキーを押します。 これで、GamePiの共有フォルダーにいます。
  5. ダウンロードしたROMを適切なエミュレータディレクトリにコピーします。 たとえば、スーパー任天堂の「スーパーマリオカート」ROMをダウンロードした場合、そのROMをSNESフォルダーにコピーします。
  6. エミュレーションステーションを再起動します(メインメニューの[スタート]ボタンを押し、[終了]を選択し、[エミュレーションステーションを再起動]を選択します)。
  7. 再起動後、新しいシステムとゲームがメインメニューに表示されます。

ステップ16:最終ステップ

すべてがうまくいった場合は、GamePiケースを閉じて4本のM3x18六角ネジで固定できます。

おめでとう:

  • おめでとうございます、あなたはあなた自身のGamePiを構築しました。
  • 昔ながらのクラシックをいくつかお楽しみください。
  • 愛を示し、良い一日を。

ステップ17:履歴を変更する

02-MAR-2018:

  • 「ツールと材料」ステップのいくつかのリンクを修正しました。

02-MAR-2018:

  • デモビデオを追加しました。

2018年3月20日:

  • 「ステップ1:ツールとマテリアル」のスライドスイッチリンクを修正しました。

2018年3月28日:

  • 「ステップ2:ケースの3Dプリント」でケースを3Dプリントするオファーを追加しました。

2018年4月20日:

  • GamePi XSおよびGampePi Zeroへのリンクを追加しました。
  • 新しいタイトル画像を追加しました。

2018年5月15日:

  • (最初のステップで)更新されたバージョンへのthingiverseリンクを追加-GamePi 2.1

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