Bảng điều khiển trò chơi tự chế- "NinTIMdo RP": 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Liên kết đến trang web với giải thích chuyên sâu hơn, danh sách bộ phận và tệp

timlindquist.me

Dự án này là tạo ra một hệ thống chơi game di động có thể tăng gấp đôi như một máy tính di động. Mục đích là tạo ra một giao diện điều khiển có chức năng cũng như thẩm mỹ.

Danh sách các bộ phận:

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

Bước 1: In trường hợp

Để in thiết bị, hãy tải xuống các tệp mô hình 3D của tôi và gửi chúng đến máy in 3D của bạn. Máy in tôi sử dụng là Prusa i3 Mk2 cùng với dây tóc nhựa đen. Chất lượng in ấn được đánh giá là tốt nhất ở cài đặt độ phân giải trung bình. Hãy chắc chắn thêm vật liệu cấu trúc bên dưới thiết bị (Tay cầm sẽ trông kém nếu không có nó). Các miếng mặt sau được in với mặt sau phẳng với đĩa. Các miếng trước được in với mặt trước phẳng với đĩa. Nếu tôi in một chiếc ốp lưng khác, tôi muốn sử dụng một màu mới, chẳng hạn như màu tím nguyên tử để thể hiện phần bên trong. sẽ được lắp ráp sau khi in. Tuy nhiên, nếu giường của bạn đủ lớn để làm một tấm duy nhất, hãy in tấm trước và tấm sau thành một tấm duy nhất và tránh bị đau khi ghép chúng lại với nhau.

Tệp Mô hình:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Bước 2: Hợp đồng hồ sơ

Để lắp ráp, đầu tiên hãy ghép các mảnh bên phải và bên trái phía trước bằng cách chèn chốt kim loại vào các lỗ căn chỉnh. Tiếp theo, đặt keo siêu dính vào các mối nối và cố định các nửa lại với nhau. Lặp lại quy trình cho các ha bên phải và bên trái dưới cùng. Sau đó, bạn nên để lại một nửa trước và sau đã lắp ráp. Bây giờ đã đến lúc gắn 5 giá đỡ kim loại để hợp nhất các tấm mặt trước và mặt sau. Cách đơn giản nhất để làm điều này là trước tiên bạn phải làm cho các chân đế có chiều dài chính xác. Chiều sâu 13 mm ở phía sau và chiều sâu 5 mm ở phía trước. Vì vậy, hãy tạo khoảng cách xa hơn 18mm hoặc ít hơn một chút. Tôi đã làm điều này bằng cách đặt một giá đỡ dài hơn trong một cái kẹp và sử dụng một máy mài để cắt bớt kích thước. Đảm bảo chỉ mài một mặt vì bạn sẽ cần các sợi ở mặt kia. Sau khi bạn có được độ dài chính xác, keo dán tất cả các mặt của máy mài ra mặt trước bằng cách sử dụng keo gorilla thông thường và để khô. Đảm bảo rằng tất cả họ đều đứng thẳng trong quá trình này. Sau khi khô, cạo lớp keo tuyệt vời đã tạo bọt để các mặt có thể phẳng khi ghép lại với nhau. Bây giờ, hãy xem liệu bạn có thể lắp tấm sau vào giá đỡ để kết hợp với mặt trước hay không. Bắt vít với nhau qua tấm sau để cố định. Dán màn hình bằng cách lót khung bằng ống đấu Gorilla Epoxy. Tôi đã đặt quá nhiều vào khi tôi làm điều này và nó tràn ra màn hình. May mắn thay, nó chà đi! Kẹp và để khô một lúc sau đó lót mặt sau bằng keo Gorilla thông thường.

** Lưu ý: Cố gắng không lấy keo CA mỏng (keo siêu dính) lên bên ngoài vì nó sẽ làm "cháy" PLA và làm ố màu trắng.

Bước 3: Nối mạch

Mạch nút:

Chụp tất cả các lần nhấn nút được thực hiện bằng Teensy ++ 2.0. Các chân kỹ thuật số trên vi điều khiển được sử dụng cho bất kỳ nút bấm nhị phân nào. Các chân analog được sử dụng cho các nút có nhiều trạng thái như cần điều khiển. Để đấu dây các chân kỹ thuật số, đơn giản hãy đấu dây chân kỹ thuật số vào công tắc, nối đầu dây còn lại của công tắc xuống đất. Khi nhấn nút, nó sẽ kéo chân điện áp cao xuống để bộ điều khiển cảm nhận. Bạn không cần phải lo lắng về điện trở vì chúng được bao gồm trên bảng Teensy. Để đấu dây vào các chân analog, bạn sẽ cần phân biệt thiết bị analog của mình với điện áp cao và thấp và đọc mức điện áp trong phạm vi đó trên chân analog. Đối với các cần điều khiển, có 3 đầu vào cho mỗi trục. Cung cấp 5V cho một trong các chân, GND cho chân khác và dòng đọc điện áp đến chân cuối cùng. Đảm bảo mắc đúng cách nếu không nó sẽ không hoạt động (sử dụng đồng hồ vạn năng để xem điện áp đầu ra có thay đổi trên chân đúng hay không.) Về cơ bản cần điều khiển là một biến trở hoạt động giống như một bộ chia điện áp. Điện áp đầu ra trên chân đọc sẽ thay đổi trong khoảng từ 0 đến 5V tùy thuộc vào vị trí cần điều khiển. (Thông thường, thiên vị 5V và GND nằm trên các chân đầu vào bên ngoài của cần điều khiển và chân giữa sẽ là chân đọc điện áp thay đổi của bạn. Nếu 5V và GND khác với tôi, các điều khiển của bạn sẽ bị đảo ngược, điều này có thể được khắc phục trong phần mềm hoặc tua lại).

Mạch nguồn:

Pin Anker ba cell cung cấp năng lượng cho toàn bộ thiết bị. Để bật / tắt thiết bị, đầu ra của bộ điều chỉnh pin được kết nối với một công tắc và sau đó là Raspberry Pi. Bởi vì thiết bị có thể vẽ lên đến 2A, một công tắc bật tắt 250mA đơn giản không thể đáp ứng yêu cầu hiện tại. Thay vào đó, bạn có thể sử dụng công tắc để điều khiển điện áp cổng trên bóng bán dẫn PMOS để phục vụ mục đích của công tắc. Nối nguồn 5V của pin vào nguồn của bóng bán dẫn PMOS và công tắc. Đầu kia của công tắc được nối dây với cổng của bóng bán dẫn PMOS và với một điện trở 10K được kết nối với GND (khi công tắc mở để ngăn cổng không nổi, nó liên kết nó với GND thông qua điện trở). Drain được nối với đầu vào 5V trên Raspberry Pi cùng với mặt đất. Để sạc pin, chỉ cần đấu dây bảng mạch đầu nối micro USB vào đúng chân sạc (mở rộng đầu vào cho hộp). Tôi đã giấu công tắc này trong khe hút gió ở phía sau thiết bị. Ban đầu tôi dự định bật và tắt nút pin của thiết bị bằng cách giữ nó trong một khoảng thời gian nhất định, không may là tôi hết chỗ và phải thực hiện thao tác đơn giản. Thiết kế thay thế này được hiển thị trong sơ đồ bên dưới.

Mạch âm thanh:

Đối với âm thanh, tôi muốn âm thanh phát ra khỏi loa một cách tự nhiên (nếu không bị tắt tiếng) và chuyển hướng sang tai nghe nếu chúng được cắm vào. May mắn thay, nhiều giắc cắm điện thoại có đầu 3.5mm dành cho nữ về mặt cơ học có khả năng thực hiện điều này. Khi cắm một phích cắm nam, các dây dẫn loa sẽ bị uốn cong và tạo ra một mạch hở, do đó ngăn tín hiệu đến loa. Vì loa có tải lớn hơn nên tín hiệu âm thanh phải được khuếch đại để có thể nghe được. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng bộ khuếch đại âm thanh nổi lớp D mà tôi tìm thấy trên adafruit. Đơn giản chỉ cần thiên vị bộ khuếch đại với 5V và GND. Chúng tôi không có đầu vào âm thanh khác biệt, vì vậy hãy đấu dây loa trái và phải vào các đầu cực dương và buộc các đầu cuối âm vào GND. Tăng được điều chỉnh bằng cách sử dụng jumper. Tôi đặt mức khuếch đại ở mức tối đa và đang thay đổi biên độ tín hiệu âm thanh đầu ra thông qua phần mềm để điều chỉnh âm lượng. Để tắt tiếng thiết bị, tôi có một bóng bán dẫn NMOS điều khiển thiên vị 5V. Cổng bóng bán dẫn NMOS này được kiểm soát bởi Teensy. Một vấn đề mà tôi gặp phải là tiếng ồn tần số cao liên tục xuất hiện trong loa ngoài. Tôi sẽ phân tích điều này trên một máy hiện sóng, có thể đến từ độ lệch 5V do một số bộ điều chỉnh chuyển mạch ở pin hoặc các đường dây có thể đang nhận RF ở đâu đó. Ngoài ra, hãy đảm bảo vặn các đường bên phải và bên trái để giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI).

Bước 4: Mạch ngoại vi

Mạch này bao gồm giá gắn USB và đèn LED chỉ báo. Đặt hàng PCB trong liên kết của tôi và cắt đôi dọc theo đường chấm bằng cách sử dụng cưa vòng. Ở mặt USB, tất cả đều hàn hai cổng USB cái vào bo mạch. Trên mặt LED hàn nối tiếp 5 LED và 5 điện trở. 5V, GND, D +, D-có thể được mở rộng bằng cách sử dụng dây dẫn từ USB được khử tín hiệu của Raspberry PI đến PCB. Có thể đặt PCB LED để ánh sáng chiếu qua các lỗ trên đỉnh vỏ. Nối 5 đầu ra PWM của Teensy với đèn LED cùng với GND. Bằng cách thay đổi chu kỳ hoạt động, bạn có thể thay đổi độ sáng của đèn LED.

Mua PCB:

Bước 5: Lập trình

Thanh thiếu niên:

Nếu bạn nối dây giống hệt như tôi, bạn có thể chỉ cần sử dụng mã tôi đã cung cấp trên Github. Tuy nhiên, tôi khuyên bạn nên tự viết nó vì bạn sẽ hiểu hệ thống hơn và có thể dễ dàng thao tác và tùy chỉnh nó theo ý muốn của mình. Lập trình rất đơn giản, nó thực sự đi xuống để viết một loạt các câu lệnh if để kiểm tra xem các nút của bạn có được nhấn hay không. Bộ hướng dẫn hữu ích từ PJRC. Bạn có thể sử dụng Arduino IDE để viết mã của mình cũng như tải lên Teensy.

MÃ SỐ:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Các nút kỹ thuật số: Ví dụ này cho thấy tôi đang kiểm tra xem chân số 20 có được nhấn hay không và sau đó xuất ra lệnh cần điều khiển nối tiếp chính xác. Bạn có thể chọn bất kỳ từ 1 đến 32 nào cho nút vì Retropie luôn thực hiện thiết lập ánh xạ bộ điều khiển ngay từ đầu. Joystick.button (các nút: 1-32, Đã nhấn = 1 Đã phát hành = 0)

Các nút tương tự:

Trong ví dụ, chiều dọc của cần điều khiển bên phải được nối với chân analog 41. Chức năng analogRead (pin) nhận mức điện áp từ 0 đến 5V và trả về giá trị từ 0 đến 1023. Vị trí trung tâm lý tưởng sẽ tương ứng với 2,5V hoặc 512, tuy nhiên đây không phải là trường hợp cho thanh analog của tôi vì vậy cần phải điều chỉnh. Điều này đã được thực hiện thông qua một ánh xạ lại được hiển thị bên dưới. Sau đó, tôi cần kiểm tra xem các giới hạn không vượt quá 0 đến 1023. Cuối cùng, lệnh cần điều khiển tương tự đã được gửi qua nối tiếp để trở thành nút tương tự Z bằng Joystick. Z (giá trị 0 đến 1023).

Bước 6: Dock tùy chọn

Bến tàu:

Bản dựng này sẽ không hoàn chỉnh nếu không có đế để sạc và kết nối TV dễ dàng, vì vậy tôi đã thiết kế một chiếc trong các hình ảnh bên dưới. Các mô hình 3D có sẵn cùng với các mô hình khác trong gói Github của tôi.

Mô hình:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Bước 7: Kết quả

Suy nghĩ lại, tôi ước gì mình đã sử dụng cổng ra HDMI với PCB thay vì một giá treo tường dành cho nữ đã mua trước. Điều này sẽ tiết kiệm rất nhiều không gian trong thực tế, tôi phải quấn cáp theo hình xoắn ốc để tránh cắt nó và hàn lại 19 dây. Tôi rất lo lắng về việc sử dụng pin nhỏ hơn vì chiều cao của cell là yếu tố giới hạn của tôi đối với độ dày của toàn bộ thiết bị. Tuy nhiên, giảm điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ pin của tôi.

Tổng cộng điều này khiến tôi tiêu tốn khoảng 350 đô la để thực hiện. Điều này không bao gồm pi raspberry mà tôi đã phá vỡ khi cố gắng cắt giảm kích thước… Tôi vẫn rất vui vì tôi đã dùng thử. Đó là một dự án mùa hè thú vị để xem liệu tôi có thể làm cho nó nhỏ gọn nhất có thể trong khi đồng thời phù hợp với nhiều tính năng thú vị bên trong hay không.