Consola emulador juegos portatil por 20€

Hay toneladas de emuladores de juegos retro Raspberry Pi en Internet, pero la mayoría son bastante caros. Con el nuevo Raspberry Pi Zero de $ 5, en este Instructable le mostraré cómo construir un Emulador de juego retro alimentado por batería completamente portátil por $ 20.

Para construir la consola por menos de $ 20, usaremos piezas chinas baratas y circuitos personalizados. Si es completamente nuevo en electrónica y Raspberry Pi, es posible que tenga dificultades con este proyecto y gaste más de $ 20 en piezas de repuesto. También se requiere algo de soldadura de montaje en superficie, pero si no se siente cómodo con los componentes SMT, puede comprar una placa prefabricada y hacer la consola por $ 25.

Así es como va a funcionar la consola:

Una Raspberry Pi Zero con RetroPie impulsará un TFT SPI ILI9341 de 2,4 pulgadas barato. Se usan 9 botones SPST para la entrada: cuatro para el D-Pad, cuatro para funciones y un botón se usa como botón de apagado. Toda la unidad se alimenta con una batería de iones de litio de una sola celda, ya sea una celda 14500 o una batería de teléfono celular vieja. un convertidor de impulso económico aumenta el voltaje de la batería a 5 V para que pueda ser utilizado por Pi, y un circuito de carga de batería MCP83731 se usa para hacer precisamente eso, cargar la batería. Todo está encerrado de forma segura en una caja impresa en 3D de dos partes .

Repasemos las piezas que necesitará comprar para construir su consola.

Frambuesa Pi Cero $ 5

La Raspberry Pi más pequeña y económica hasta la fecha, perfecta para este proyecto. Elija uno en Adafruit, Element 14 o Ebay.

Pantalla TFT SPI ILI9341 de 2,4 pulgadas , 240×320 $5,88

Barato y fácilmente interconectado con Raspberry Pi. Buena calidad y rendimiento.

Batería de iones de litio de 14500 celdas $0.99

Estas son prácticamente las baterías recargables más baratas disponibles. Afirman tener una capacidad de 1200 mah, pero eso es falso. Mis pruebas muestran alrededor de 400 mah. Uno de estos le dará alrededor de una hora de tiempo de juego. Si tienes $10 extra ve por uno de estos . La duración de la batería aumentará en un factor de 4. O, si tiene un teléfono celular viejo con una batería de león de 3.7V, úsela y haga que su consola $19. O, si está dispuesto a hacer la consola más grande, conecte varias de estas baterías en paralelo.

Tablero de prototipos $1

Necesitará alrededor de 7×9 cm de perfboard, obtuve el mío en eBay por $ 1 .

Circuito de carga $3

Para cargar sus baterías baratas necesitará un circuito de carga. Consulte mi lista en Mouser . También necesitará una placa de conexión SOT-23 para el IC del cargador. Si no tiene las habilidades necesarias para construir una placa a partir de un esquema o soldar un componente SOT-23, puede obtener un cargador preconstruido de adafruit.

Salida Micro USB $1.50

Esto se usará para cargar su consola. Si solicita el tablero Adafruit, esta parte no es necesaria. Compre aquí.

Convertidor elevador de 3 V a 5 V CC-CC $1.50

Esto se utiliza para aumentar el voltaje de la batería a un voltaje utilizable por Raspberry Pi.

Costo Total: $19.86

También necesitará algunos cables, herramientas de soldadura básicas y los adaptadores y dongles necesarios para configurar el Pi Zero. La mayoría de las personas ya tienen estas cosas, así que no hay costo adicional.

Comencemos este proyecto instalando el software de emulación en Raspberry Pi. Usaremos RetroPi.

1. Comience por flashear RetroPie en su tarjeta SD. Puede descargar la imagen que funciona con Pi Zero aquí .

2. Enchufe la tarjeta SD y conecte temporalmente una pantalla HDMI y un teclado USB al Pi Zero. Si tiene un concentrador USB, utilícelo y también conecte un adaptador WiFi.

3. Conecte una fuente de alimentación micro USB y deje que Pi arranque. Debería mostrar los mensajes de la terminal de Linux, mostrar la pantalla de inicio de Retro Pie, reiniciar, mostrar la pantalla de inicio nuevamente y luego abrir la estación de emulación.

4. Presione F4 para omitir la configuración del gamepad.

5. Ahora podemos cambiar la configuración predeterminada con:

sudo raspi-config

6. Baja a opciones avanzadas y:

• deshabilitar sobreexploración
• habilitar árbol de dispositivos
• Habilite SPI más el módulo kernel de carga de forma predeterminada
• Habilite también SSH.

7. Reinicie el Pi.

8. Después de que Pi se reinicie, asigne temporalmente los primeros controles:

• D pad a las teclas de flecha
• A a control izquierdo
• B a la izquierda Alt
• Empezar a 1
• Seleccione a 5

9. Una vez que esté en la pantalla principal de selección del emulador, vaya a «Retro Pie» y configure WiFi. Si tiene un adaptador WiFi conectado, ahora debería tener acceso a Internet. Si no lo hace, simplemente continúe.

10. Apague el Pi y retire el teclado y la pantalla HDMI. En su lugar, conecte un Dongle WiFi. Encienda el Zero y conéctese a él a través de SSH.

Si no tiene un concentrador USB o un adaptador Micro HDMI a HDMI, puede configurar la imagen Retro Pi en una Raspberry Pi 1 o B+, y luego moverla a la Raspberry Pi Zero una vez que los controles estén asignados y la Pi esté conectada a la Internet.

Ahora vamos a agregar una pantalla. Usaremos un lado del cable de puente hembra para conectar la pantalla y el cable desnudo soldado al Pi Zero. Utilice las imágenes de arriba como referencia.

1. Conecte VCC en el TFT al pin 2 (5V) en el Pi.

2. Conecte GND en el TFT al pin 6 (GND) en el Pi.

3. Conecte CS (selección de chip) en el TFT al pin 24 (GPIO8) en el Pi.

4. Conecte RESET en el TFT al pin 17 (3.3v) en el Pi.

5. Conecte DC en el TFT al pin 22 (GPIO25) en el Pi.

6. Conecte SDI (MOSI) en el TFT al pin 19 (GPIO10) en el Pi.

7. Conecte SCK en el TFT al pin 23 (GPIO11) en el Pi.

8. Conecte el LED en el TFT al pin 1 (3.3v) en el Pi.

9. Conecte SDO (MISO) en el TFT al pin 21 (GPIO9) en el Pi.

Ahora que el TFT está conectado al Zero, podemos instalar el núcleo TFT y probarlo.

Este paso del Instructable se basa en esta Guía de Adafruit . ¡Gracias Felipe Burgess!

Nota: Algunos usuarios han experimentado errores al instalar el software PiTFT. Si los comandos a continuación no funcionan, intente seguir este paso en el tutorial de Adafruit.

1. Ejecute el comando:

curl -SLsk https://apt.adafruit.com/add-pin | bash sudo

2. Actualización:

sudo apt-obtener actualización

3. Instale un nuevo gestor de arranque:

sudo apt-get install raspberrypi-bootloader

4. Instalar secuencias de comandos TFT:

sudo apt-get install adafruit-pitft-helper

5. Ejecute el script auxiliar:

sudo adafruit-pitft-helper -t 28r

6. Cuando se le pregunte si desea una consola en PiTFT, seleccione no . Seleccione sí para usar GPIO 23 como botón de encendido.

7. Ahora podemos instalar fbcp para la pantalla. Comienza por descargarlo:

clon de git https://github.com/tasanakorn/rpi-fbcp

8. Vaya al directorio y luego cree un directorio de compilación:

cd rpi-fbcp/

construir mkdir

compilación de cd/

9. ejecuta cmake y crea:

hacer ..

hacer

10. Y finalmente instalarlo:

sudo instalar fbcp /usr/local/bin/fbcp

11. Ahora hagamos que fbcp se inicie al arrancar. Abra el archivo:

sudo nano /etc/rc.local

y agregue la línea debajo justo antes de «salir 0»

/usr/local/bin/fbcp &

12. Finalmente abra /boot/config.txt con:

sudo nano /boot/config.txt

Descomenta estas tres líneas:

hdmi_force_hotplug=1

hdmi_grupo=2

hdmi_mode=87

Edite la línea pitft a esto (solo cambiando el gasto y los fps)

dtoverlay=pitft28r,girar=90,velocidad=80000000,fps=60

y añade esta línea:

hdmi_cvt=320 240 60 1 0 0 0

Una vez que la pantalla está en funcionamiento, podemos continuar con los botones. Esta consola portátil utiliza 10.

1. Comience colocando cuatro botones en la formación D-Pad en el perfboard como se muestra en las imágenes de arriba.

2. Doble una terminal de cada botón entre sí para crear un riel de tierra. Soldarlos todos juntos.

3. Ancle los 4 pines restantes con soldadura.

4. Tome un cable plano de 5 alambres y suelde un alambre a cada pin anclado más uno al riel de tierra.

5. Con una herramienta Dremel o una sierra pequeña, corte alrededor de los botones. Deje espacio libre para los orificios de montaje.

6. Suelde el cable de tierra a tierra en el Pi Zero (pin 9 usando el diseño de la placa)

7. Soldar la tecla UP al pin 11 del Zero (GPIO17)

8. Soldar el botón DOWN al pin 12 del Zero (GPIO18)

9. Soldar el botón IZQUIERDO al pin 13 del Zero (GPIO27)

10. Suelde el botón DERECHO al pin 7 en el Zero (GPIO4)

Con el D-Pad completo, podemos comenzar a trabajar en los botones de función. tienen exactamente el mismo diseño que el D-Pad, pero en lugar de una parte del D-Pad encima, tenemos cuatro botones individuales.

11. Comience con los pasos 1 a 6 anteriores para hacer un segundo tablero de botones.

12. Soldar el botón A al pin 40 (GPIO21)

13. Soldar el botón B al pin 38 (GPIO20)

14. Soldar el botón de Inicio al pin 37 (GPIO26)

15. Soldar el botón Select al pin 36 (GPIO16)

Ahora que los botones están conectados, inicie el Pi y abra un terminal SSH.

1. Comience descargando mi versión modificada del software Retrogame de Adafruit:

sudo git clon https://github.com/spadgenske/Adafruit-Retrogame

2. A continuación, abra el archivo de inicio:

sudo nano /etc/rc.local

3. Antes de la línea de salida 0 y la línea que insertó en el paso anterior, agregue la línea:

/home/pi/Adafruit-Retrogame/retrogame &

Guarde el archivo y reinicie, ¡y ahora sus botones deberían actuar como su teclado!

Ahora podemos agregar un botón de encendido y un LED para que nos avise cuando la batería se está agotando. Esto es bastante simple:

1. Conecte una pata del botón a tierra.

2. Conecte la otra pata del botón al pin 16 (GPIO23)

3. Conecte la pata positiva de un LED al pin 15 (GPIO22)

4. Conecte a tierra la otra pata del LED a través de una resistencia de 470 ohmios.

5. Soldar en un interruptor SPDT para poder. Haremos conexiones con él más tarde.

Este es el paso más difícil en la construcción. Si no se siente cómodo leyendo un esquema o una soldadura de montaje en superficie, puede comprar una PCB con todo listo en mi tienda Tindie , pero aumentará el costo en $5.

1. Compra los componentes necesarios. Necesitará:

• 1x resistencia de 470 ohmios
• 1x resistencia de 2k o 2 resistencias de 1k
• 2 condensadores de 4,7 uF o 1 tapa de 10 uF
• 1 LED
• 1 controlador de carga de batería MCP73831/2 (paquete SOT)
• 1 placa de conexión SOT-23
• algunos encabezados de .1″

Si realiza un pedido a Mouser, estos son los números de pieza .

Siga el esquema en la imagen de arriba para construir su cargador. Para probarlo, conecte un lipo de 3.7v a la entrada de la batería y 5v a VCC. El LED debería encenderse, cargando la batería. Cuando el LED se apaga, la batería está completamente cargada.

Este esquema y la placa mencionada anteriormente son Open Hardware. Puede obtener los archivos KiCad aquí:

https://github.com/spadgenske/BatCharg

Ahora podemos terminar la electrónica construyendo el circuito de alimentación.

1. Conecte el terminal negativo de su batería a GND («-«) en su circuito de carga y el terminal – IN en el convertidor elevador.

2. Conecte el terminal positivo de su batería a VBAT («+») en el circuito de carga. Conéctelo también a un terminal en el interruptor deslizante de alimentación.

3. Conecte el otro terminal del interruptor deslizante a + IN en el convertidor elevador.

4. Conecte VCC en la salida micro USB a 5V en el circuito de carga.

5. Conecte GND en el circuito de carga a GND en la conexión micro USB.

6. Conecte + OUT en el convertidor elevador a 5V en el Pi.

6. Conecte GND en el convertidor elevador a GND en el Pi.

Todos los componentes electrónicos caben en una carcasa impresa en 3D de dos partes. Los imprimí en ABS en mi Lulzbot Mini, pero se pueden cargar en 3D Hubs o Shapeways si no tienes una impresora 3D, pero te costará mucho más del presupuesto de $20.

Si desea modificar los modelos, hay una variedad de formatos en mi Github:

https://github.com/spadgenske/TES-CAD

1. Coloque la batería debajo de los separadores Pi si está reutilizando la batería de un teléfono celular, o coloque la celda cilíndrica entre el Pi y la pared en el lado izquierdo.

2. Pegue con pegamento caliente el circuito del cargador en el lado derecho.

3. Si está utilizando la celda cilíndrica, pegue con pegamento caliente el convertidor elevador debajo de la RasPi. De lo contrario, pégalo con pegamento caliente en el lado izquierdo.

4. Atornille la fila del interruptor de encendido con tornillos para metales M2.5x 3 mm.

5. Atornille la conexión Micro USB con tornillos para metales M2.5x3mm.

6. Atornille la Raspberry Pi con tornillos para metales M2.5x6mm.

7. Coloque los insertos de botones impresos en 3D en sus orificios.

8. Atornille los botones de función.

9. Inserte el D-Pad impreso en 3D

10. Atornille los botones D-Pad con tornillos M2.5x6mm.

11. Atornille la pantalla TFT con tornillos para metales M2.5x6mm.

12. Atornille con cuidado ambas mitades con tornillos para metales 4-40.

Si está utilizando mi circuito de cargador preconstruido en lugar de hacer uno usted mismo, omita el paso 2 y, en lugar del paso 5, atornille el circuito del cargador en el lugar de conexiones Micro USB con tornillos M2.