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基于树莓派的复古游戏模拟器制作

发布时间:2021-10-28
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基于树莓派的复古游戏模拟器制作

发布时间:2021-10-28
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本篇文章中,将向你们展示如何使用 7 英寸 IPS 显示屏、recalbox 操作系统和我之前构建的游戏控制台的定制板制作了一个巨大的复古游戏控制台。
所需材料

  • 7寸IPS显示屏
  • Raspberry Pi Model 3B(任何型号都可以工作,甚至为零,但如果我们使用具有更多 RAM 的 Model 3B+ 或更高型号则更好)
  • 定制PCB
  • IP5306集成电路
  • 10uf 0805 电容器
  • USB端口
  • USB 微型端口
  • 带有 CON2 连接器线的锂离子电池
  • CON2 连接器
  • 10k 0603 电阻
  • 2R 0805 电阻
  • 垂直按钮
  • 普通按钮
  • RPI GPIO 带状电缆
  • HDMI 电缆(小长度电缆)
  • USB电缆
  • 5V 2A 充电器
  • 键盘
  • 显示器框架的 3D 打印部件


序幕

几个月前,我制作了这个 PALPi 设置 ,它是一个基于 Rpi 零的复古游戏模拟器,它使用 Recalbox OS 作为模拟系统。

这是一个伟大的项目,但它有太多的缺陷,它使用了一个复合 PAL 显示器,它很小而且不是很好。

此外,它没有声音,但主要问题是它不是很强大,因为它使用 RPI 零,有时游戏会冻结或设置会自行关闭。

我尝试添加一些冷却设置,甚至对 RPI 零进行超频,但冻结问题仍然存在,因此我从方程式中完全删除了 RPI 零。

为了准备 PALPi 项目的 V2,我给自己买了一个巨大的 7 英寸 IPS 显示器,它使用了更好的视频输出方法,强大的 HDMI。

此外,我对这个项目使用了与上一个相同的设置。

该板基于 IP5306,这是一种电源管理 IC,可将 3.7V 锂离子电池提升至 5V 2A,以便 Raspberry Pi 和显示器正常工作。

然而,这个 PCB 是为 BOX 形状的游戏控制器项目设计的,我现在制作的更像是一个控制台,所以现在我将使用这块板,但在下一次迭代中,我将制作一个形状像的定制板控制台 D PAD 和 ABXY Pad。


关于显示器

显示尺寸:7英寸

分辨率:1024*600px

原理:触控

接口:USB/HDMI/电源接口

适用于:树莓派/NVIDIA/Windows

重量:接近265g

支持:树莓派、NVIDIA、Ubuntu镜像、电脑副屏

这款显示器的拆箱也非常简单,它装在一个像样的纸板箱里,里面放着一堆东西,比如一个支架、HDMI 到 Micro HDMI 电缆。

显示 3D 打印框架

现在在做任何事情之前,这个显示器并不是很坚固,所以我首先在 Fusion360 中建模它的身体,然后用白色 PLA 3D 打印我的 ender 3 上的所有部件。

然后我组装了整个显示器,然后在显示器的背面添加了 Raspberry Pi Model 3B+,并带有给定的安装孔。

我不得不将树莓派上的孔从 2.5 毫米扩大到 4 毫米。

组装后,我们现在有一个外观很酷的 RPI 设置和一个适当的坚固主体。

至于显示器接线,我使用显示器随附的小型 HDMI 电缆将 Rpi 输出的 HDMI 连接到显示器的 HDMI 端口。

现在让我们进入下一个关键步骤,即“如何为该设置供电”

为这个设置供电

现在要为该显示器供电,我们有两种选择,使用 5V 充电器作为电源或使用专用电池电源。

为了给 RPI 供电,我使用了 5V 壁式适配器,而对于显示,我使用了移动电源设置。

这种方法确实有效,但这种设置的问题是便携性问题。

此设置由壁式适配器供电,该适配器根本不便于携带。


回收箱

至于游戏机操作系统,我在这里使用的是 RecalBox 操作系统。

为什么是 Recalbox OS,为什么不是 Retro Pi 或其他操作系统?

嗯,这里的答案很简单,recalbox 是一个易于使用的操作系统,预装了许多免费游戏。

此外,它很小,可以在低规格的树莓派系统上运行。

就像在我的情况下一样,我使用的是具有 1GB 内存的 Rpi Model 3B+。

安装也很简单

  • 下载 Raspberry Pi 成像器。
  • 为您的设备选择正确的操作系统,这将是 RecalBox
  • 选择您的系统,即 Rpi Model 3B
  • Raspberry pi imager 将完成您在存储卡上下载和安装 RecalBox 的工作。
  • 安装 RecalBox os 后,您需要使用键盘插入 Raspberry pi 设置。


启动整个设置后,我们的 RecalBox 就像一个普通的模拟器一样工作。

使用键盘,我们可以玩很多游戏,比如我正在玩一款名为 URANUS ZERO 的老式复古游戏,它在 GBA 上运行,或者我们可以在这个设备上运行 DOOM,这也很棒。

便携式设置

使用 5V 充电器很好,但如果我想使用此显示器进行手持游戏机设置怎么办。

我已经为我之前的游戏机项目准备了一个类似的电路板,它利用电源管理 IC(即 IP5306)将锂离子电池电压从 3.7V 提高到 5V 2A。

它还包含控制器部分的开关。

原理图

PCB组装

这个的组装过程主要包括三个步骤

  • 锡膏点胶工艺
  • 取放过程
  • 热板回流
  • 添加 THT 组件


这就是最终的成果:

我们插入电池并测量电池两端的电压约为 3.9V,在输出端,电压为 5V,适合运行树莓派和显示器。

哦,还有,我已将此 USB 电缆添加到 5V 和 GND,因此我可以将其插入显示器并为其供电。树莓派将直接由 GPIO 接头供电,因此我们不必使用其板载 USB 端口。

我用带状电缆插入带有 Rpi 的 Gpio 引脚的自定义电路的插头引脚。这个设置是暂时的,因为我稍后会为下一个版本制作一个合适的 Gameboy 布局 PCB。

这是此设置现在的外观。这是非常临时的,是的,它根本不合适或不便携,因为它仍然有很多东西只是闲逛。

这个设置只是为了证明一个概念,在下一个版本中我将制作三块板,一块用于电池和电源管理,两块用于开关。

无论如何,让我们继续下一步,通过 recalbox 配置文件中的 GPIO 选项启用游戏控制器。

编辑部分配置文件

  • 在电脑上打开Win SCP,在上面输入树莓派的IP地址,用户名是root,pi的密码是recalboxroot。
  • 去 recalbox>share>system>recalbox.conf
  • 对于启用 GPIO 按钮,我们只需要更改以下部分中的两件事。
  •  
  • set controller.gpio.enabled = 1 (之前是0)
  • 并将 controller.gpio.args.map=1, 2 更改为 controller.gpio.args.map=1 (2 是第二个玩家控制)
  • 只需根据我的更改默认设置,然后重新启动整个设置,砰,我们的 Recalbox 设置将与按钮一起使用。

此外,这是按钮的 GPIO 映射。开关将每个 GPIO 与 GND 连接,这就是 RPI 注册按钮 Tap 的方式。

游戏

Recalbox 拥有来自许多不同游戏站的许多内置游戏。

这些内置游戏中我最喜欢的是原始的 DOOM,这是一款有趣的游戏。

此外,这是一个开源复古游戏模拟器,这意味着我们可以从任何游戏系统添加任何旧游戏并在此设置上运行它们!

我们首先需要下载您想在此游戏机上玩的任何游戏的自定义 ROM。例如,我下载了 pokemon emerald。然后我们首先需要将 Recalbox 连接到我们的 WIFI 路由器。

  • 转到此菜单 recalbox>share>rom,它包含所有 ROM 文件夹,我想在其中添加在 Gameboy Advance 上运行的 pokemon Emeral,所以我不得不将其 ROM 文件复制粘贴到 GBA 文件夹中。
  • 现在重新启动您的树莓派设置并打开 GBA 模拟器菜单,您将看到新添加的游戏。


为声音添加 BT 扬声器

此外,此设置确实支持音频功能,但我尚未启用它或为外部扬声器添加任何放大器设置。

好消息是,我们使用的是 BT 附带的 Rpi 3+,因此我们可以将任何外部扬声器与此设置配对。

进入设置菜单 > Bt 控制器并添加一个新的 Bt 设备。

配对它,Bt 系统就会活跃起来。

此设置运行良好,但我需要更改其中的一些内容,其中包括更好的升压转换器模块,此设置具有 IP5306,可提供恒定 5V 2A 作为输出,但此设置需要超过 2A。

另外,GPIO 按键 PCB 需要重新设计,我会在之后的版本中重新设计。

如果您对此项目有任何想法、意见或问题,请在下方留言。

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