這是PALPi v2，這是一個(gè)巨大的手持復(fù)古游戲機(jī)由Rpi 3b +供電。

制作這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是制作一款像任天堂Switch或Steam Deck那樣的低成本游戲機(jī)，可以運(yùn)行我喜歡的大多數(shù)復(fù)古游戲。

例如《Old DOOM》，《WOLFENSTEIN》，《Pokemon Games》等等。

這臺(tái)游戲機(jī)預(yù)裝了40多個(gè)游戲。此外，我們可以在這臺(tái)主機(jī)上添加任何游戲。例如，我已經(jīng)通過WINSCP或手動(dòng)傳輸存儲(chǔ)卡上的ROM文件在這個(gè)游戲機(jī)上加載了龍珠高級(jí)冒險(xiǎn)。(稍后會(huì)詳細(xì)解釋這個(gè)過程)

我首先做了PALPi V1，它由Rpi Zero W供電，它有一個(gè)復(fù)合PAL顯示器，它是功能性的。

為了升級(jí)這個(gè)設(shè)置，我準(zhǔn)備了V2，它現(xiàn)在由樹莓派3b +供電，有一個(gè)7英寸的IPS顯示器，通過HDMI電纜連接到Rpi。

之前我制作了V2，但它沒有完成，因?yàn)樗鼪]有自定義按鈕和配電板。

為了運(yùn)行PALPiV2，我將其與我的PALPI v1 PCB連接起來，以證明如果我們改變PCB的形狀，它可以與此設(shè)置一起工作的概念。

它工作了，所以基本上我所要做的就是為左邊和右邊的按鈕墊設(shè)計(jì)兩個(gè)按鈕板，以及一個(gè)配電板，配電板也從RPI頭斷開GPIO引腳到連接按鈕的單獨(dú)連接器。

在這篇文章中，我將向你們展示我是如何用幾個(gè)簡單的步驟制作這款游戲機(jī)的。

讓我們開始吧!

材料要求

用于配電板:

?自定義pcb(由PCBWAY提供)

?IP5306集成電路

?1206封裝電容器x8

?2r0805包裝x1

?1K 0603包裝x2

?10uH電感x1

?SMD按鈕x1

?指示燈led x4

?THT USB微接口x1

?18650雙鋰離子電池支架x1

?鋰離子電池3.7V 2600mah x2

?母頭針Con40 x1

按鈕板:

?撥動(dòng)開關(guān)x13

?定制PCB(由PCBWAY提供)

組裝:

?樹莓派模型3B+

?帶HDMI接口的7英寸顯示器(從PCBWAY禮品店獲得)

?配電板

?左側(cè)按鈕板

?右側(cè)按鈕板

?紅色電線

?綠色的線

?3D打印身體

?螺釘、螺母和螺栓

開始

之前，我準(zhǔn)備了PALPi v2的主體和基本設(shè)置，包括整個(gè)主體的組裝，然后使用舊PALPi V1 PCB運(yùn)行此設(shè)置。

當(dāng)時(shí)，這種設(shè)置缺乏配電板和左右按鈕板，所以我在OrCad PCB套件上設(shè)計(jì)了它們。

配電板包含IP5306 IC，這是一種鋰離子電源管理IC，通常用于商業(yè)移動(dòng)電源。

它對(duì)鋰離子電池有過充和過放保護(hù)，所以我們不需要為每個(gè)電池添加任何外部PCM模塊來保護(hù)。

它也有燃料計(jì)指示，表明電池的水平百分比，這是太棒了。

為了給這個(gè)裝置供電，我使用了3.7V 2600mAh的鋰離子電池(其中兩個(gè)并聯(lián))。

為了將它們直接添加到配電板上，我使用了18650雙電池支架，這是一個(gè)可以焊接在PCB頂部的SMD組件。

這是我用于配電板和按鈕板的原理圖。

我還為配電板上的左側(cè)按鈕和右側(cè)按鈕添加了2個(gè)連接器引腳。所有分配的gpio都連接到這兩個(gè)連接器引腳。

我計(jì)劃用電線將按鈕PCB手工連接到這個(gè)配電板上。

從PCBWay獲得PCB

PCB定稿后，我導(dǎo)出了它的Gerber數(shù)據(jù)發(fā)給PCBWay做樣品。

按鈕板選用黑色焊罩，配電板選用紫色焊罩。

現(xiàn)在如果你仔細(xì)看，我已經(jīng)在PCB上添加了一些圖形來增加電路板的美觀性。

我收到的PCB質(zhì)量很好。

PCBWAY在制作這些pcb方面做得非常出色，沒有任何問題。

檢查pcbway以更低的成本獲得偉大的PCB服務(wù)。

3D打印

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目的Body，我準(zhǔn)備了這個(gè)Body frame，它最初是一個(gè)支撐展示的框架。

我在Fusion360中制作了它的身體，然后在我的ender 3上用白色PLA 3D打印了所有的部件。

然后我組裝了整個(gè)顯示器，然后在顯示器的背面加上樹莓派模型3B+，并給出了安裝孔。

關(guān)于顯示屏

至于顯示器，我用的是我從PCBway禮品店買的樹莓派IPS Touch 7英寸顯示器。

?顯示尺寸：7英寸

?分辨率:1024 * 600 px

?原理：觸摸控制

?接口：USB/HDMI/電源接口

?適用于：樹莓派/NVIDIA /Windows

?重量：近265克

?支持：樹莓派，NVIDIA， Ubuntu鏡像，計(jì)算機(jī)輔助屏幕

它的分辨率是1024*600px，它有一個(gè)HDMI接口，這意味著我們可以通過一個(gè)微型HDMI電纜直接與樹莓派連接。

在我以前的PALPi版本中，我使用了一個(gè)從舊汽車監(jiān)視器中搶救出來的復(fù)合PAL顯示器。

它確實(shí)工作，但它缺乏幀率和刷新率。我在當(dāng)前版本中使用的IPS顯示器是一個(gè)很好的顯示器，可以支持高達(dá)60FPS的內(nèi)容，這對(duì)于樹莓派來說是很高的，但這里的重點(diǎn)是我使用的顯示器是這類游戲項(xiàng)目的最佳顯示器。

裝配過程

本PCB的組裝過程包括三個(gè)主要內(nèi)容，分別是

?焊錫膏點(diǎn)膠工藝

?取放過程

?熱板回流焊工藝

?THT元件焊接

焊錫膏點(diǎn)膠工藝

現(xiàn)在第一步是將焊膏逐個(gè)添加到每個(gè)元件墊上。

為了應(yīng)用錫膏，我使用一個(gè)寬注射器的錫膏點(diǎn)膠針，我使用的錫膏是由63%錫37%鉛組成的普通錫膏。

取放過程

在應(yīng)用Solderpaste之后，我們進(jìn)入下一步，將組件添加到指定的位置。

我用防靜電鑷子把每個(gè)組件放在它的位置。

熱板回流焊工藝

在“Pick & Place Process”之后，我小心翼翼地將整個(gè)電路板抬起，放在我的DIY SMT Hotplate上。

加熱板從下面加熱PCB到錫膏融化的溫度，一旦PCB達(dá)到這個(gè)溫度，錫膏融化，所有的組件都焊接到他們的焊盤上，我們抬起PCB，然后把它放在一個(gè)更冷的表面上，冷卻PCB的熱量。

添加這些組件

我們添加剩余的THT組件，即頭針和USB微端口。

添加THT組件后，我們的電路就完成了。

將鋰離子電池添加到板上

對(duì)于電源，我使用這兩個(gè)鋰離子電池，每個(gè)容量為2600mah，這意味著我們得到的總?cè)萘繛?200mAh，因?yàn)樗鼈儾⒙?lián)連接。

更大的容量意味著更長的電池壽命，這意味著更多的樂趣。

我們將兩個(gè)電池在正確的極性上插入支架上，然后使用萬用表測(cè)量IP5306的輸出電壓，應(yīng)該是5V。

測(cè)試板后，我們開始組裝按鈕板，這是全通孔組裝。

按鈕板組件

這是我為PALPi V2制作的按鈕板。

我使其PCB在這樣一種方式，左邊和右邊是相互隔離電。兩者僅通過一根肋骨連接，將兩者作為一個(gè)整體。

我們切斷這條肋骨，把這兩個(gè)多氯聯(lián)苯分開。

我首先收集所有的按鈕，然后開始組裝開關(guān)。

組裝很容易，我們把開關(guān)放在指定的通孔襯墊上，以正確的對(duì)齊方式，這就差不多了。

之后，我焊接了所有的焊盤和按鈕板的THT組裝完成。

總裝

錯(cuò)誤404

為了開始組裝過程，我首先要做一個(gè)頭針擴(kuò)展，因?yàn)槲覜]有意識(shí)到早些時(shí)候，我把GIPO頭針在錯(cuò)誤的位置。

這沒有問題，因?yàn)檫@意味著我現(xiàn)在必須改變將這個(gè)電源方向板添加到RPI的方向，但這里有另一個(gè)問題。

USB端口的長度大于頭引腳，因此我們無法將Power Distribution board添加到RPI。

再一次，不是一個(gè)問題，因?yàn)槲易隽艘粋€(gè)擴(kuò)展的頭針，其中包括兩個(gè)40頭針男性和女性。

我們將兩個(gè)引腳并排放置，并將連接器相互焊接。

這里的目標(biāo)是在RPI上添加這個(gè)母頭引腳，這個(gè)公頭引腳連接器將與配電板上的母頭引腳連接。

通過把這塊板放在RPI和配電板之間，我們把這塊板抬高了一點(diǎn)，現(xiàn)在我們沒有配電板和RPI放置的問題。

添加按鈕板

按鈕板將從正面連接到游戲控制器的主體，這意味著我必須從背面將其連接到配電板。

我在兩個(gè)按鈕板上都加了電線。我在右側(cè)按鈕板上添加了紅色電線，在左側(cè)按鈕板上添加了綠色電線。

然后我把每根電線連接到指定的位置。所有的連接都被標(biāo)記了，所以這不是一個(gè)復(fù)雜的過程。

現(xiàn)在永久地將PCB放在它的位置，我從頂部添加了m3螺釘。

此外，因?yàn)檫@個(gè)裝置的背面有電子設(shè)備，我們不能正常放置它。我不得不做一個(gè)臨時(shí)的斜坡，從兩邊抬起游戲機(jī)的身體，并保持中間部分從地面抬起。

坡道由四個(gè)卷尺組成，每邊兩個(gè)卷尺足以提升游戲控制器，這樣它的電子設(shè)備就不會(huì)碰到地面。

在用螺釘將pcb添加到它們的位置后，我然后在配電板的5V和GND上添加了USB電纜。這個(gè)USB將為顯示器供電。

然后我在顯示器和Rpi之間添加了一個(gè)小的HDMI電纜。

收尾工作

為了完成這個(gè)項(xiàng)目，我首先在左邊和右邊的按鈕控制器電線上添加了一些電纜扎帶。

現(xiàn)在，如果你仔細(xì)觀察，這個(gè)配電板的重量完全取決于GPIO頭引腳，沒有任何支撐結(jié)構(gòu)連接到它。

這個(gè)電路的一側(cè)有兩個(gè)鋰電池，因此，它一直向下彎曲。

為了消除這個(gè)問題，我3D打印了這個(gè)支撐部分，我們可以在電路和下體之間粘合，使坡道之類的東西，將支持電路。

我用強(qiáng)力膠把坡道粘在游戲機(jī)的機(jī)身上，然后用熱熔膠把電路連接起來。

最后，我在焊接過的地方加了熱熔膠。

現(xiàn)在完成了PALPi V2 !

現(xiàn)在我們可以第一次打開并啟動(dòng)它了!

RECALBOX操作系統(tǒng)

至于Game Console OS，我在這里使用的是RecalBox OS。

為什么是Recalbox操作系統(tǒng)，為什么不是Retro Pi或其他操作系統(tǒng)?

答案很簡單，recalbox是一個(gè)易于使用的操作系統(tǒng)，預(yù)裝了許多免費(fèi)游戲。

此外，它很小，可以在低規(guī)格的樹莓派系統(tǒng)上運(yùn)行。

就像在我的情況下，我使用的是Rpi型號(hào)3B+，有1GB內(nèi)存。

它并不是一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)備，但它可以輕松處理一些復(fù)古游戲。

安裝它也很容易

下載樹莓派鏡像器。

為您的設(shè)備選擇正確的操作系統(tǒng)，應(yīng)該是RecalBox

選擇您的系統(tǒng)，這是Rpi模型3B

Raspberry pi imager將完成您在存儲(chǔ)卡上下載和安裝RecalBox的工作。

在安裝RecalBox操作系統(tǒng)之后，您需要將Raspberry pi安裝程序與鍵盤連接起來，因?yàn)榈谝淮螁?dòng)總是需要鍵盤。

在啟動(dòng)整個(gè)設(shè)置之后，我們的RecalBox就像一個(gè)普通的模擬器一樣工作。

啟動(dòng)

要開始設(shè)置，我們按下配電板上的按鈕，它將打開IP5306 IC，然后為樹莓派和顯示器供電。

我們按下按鈕，洗刷里面的東西。D-pad用于導(dǎo)航菜單，XYAB用于選擇。

添加BT揚(yáng)聲器的聲音

現(xiàn)在，這個(gè)裝置沒有聲音。但不用擔(dān)心。

這是樹莓派3B+，這意味著它有藍(lán)牙，這意味著我們可以將任何bt設(shè)備，如藍(lán)牙耳機(jī)或bt揚(yáng)聲器與此設(shè)置配對(duì)，它將恢復(fù)系統(tǒng)音頻到它。

要做到這一點(diǎn)，我們進(jìn)入設(shè)置菜單b> Bt控制器，并添加一個(gè)新的Bt設(shè)備。

配對(duì)后，Bt系統(tǒng)就會(huì)活躍起來。

至于聲音，我用的是我以前做的Jack O lantern Bt揚(yáng)聲器，你可以在這里查看。

現(xiàn)在，讓我們?cè)谶@個(gè)設(shè)置上運(yùn)行一些游戲!

運(yùn)行游戲

Recalbox內(nèi)置了很多游戲，甚至還有doom。

我們還可以在這個(gè)很酷的游戲機(jī)上玩《德軍總部》。

在上面添加游戲

這是一個(gè)開源的復(fù)古游戲模擬器，這意味著我們可以從任何游戲系統(tǒng)中添加任何舊游戲并在此設(shè)置上運(yùn)行它們!

我們首先需要下載你想在這臺(tái)游戲機(jī)上玩的任何游戲的自定義ROM。例如，我下載了pokemon emerald。那么我們首先需要將Recalbox連接到WIFI路由器。

?打開WinSCP，添加Recalbox的IP地址和用戶名root， pi的密碼為recalboxroot。

?轉(zhuǎn)到這個(gè)菜單recalbox>share>rom，它包含所有包含游戲rom的模擬器文件夾，我想在其中添加pokemon Emeral，它運(yùn)行在Gameboy advance上，所以我必須復(fù)制粘貼它的rom文件到GBA文件夾中。

?現(xiàn)在重新啟動(dòng)樹莓派設(shè)置并打開GBA模擬器菜單，您將看到新添加的游戲。

利與弊

這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是

?這是一款低成本的游戲主機(jī)，它非常實(shí)用，因?yàn)樗鼛缀蹩梢赃\(yùn)行我們?nèi)咏o它的任何東西。

?顯示器比以前的版本大。

?為了增加這個(gè)設(shè)置的能力，我們可以很容易地將RPI 3B+與RPI4交換，這將增加系統(tǒng)的工作能力，我們可以通過playstation模擬器在其上運(yùn)行更強(qiáng)大的游戲。

?它完全是DIY的，很容易重做

這個(gè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是

?做這個(gè)項(xiàng)目需要很多時(shí)間

?它不能運(yùn)行新游戲，甚至不能運(yùn)行手機(jī)游戲。

?電池壽命簡直是笑話，只有3個(gè)小時(shí)的持續(xù)使用。

?由于它的尺寸，這個(gè)裝置重約600克，對(duì)于一個(gè)游戲機(jī)來說很重。

新版本

這是目前正在開發(fā)的PALPi V3。

它遵循與PALPi V1相同的概念，但V1與此之間唯一的區(qū)別是厚度和大小。

這個(gè)設(shè)置比我之前做的兩次迭代更小更輕。

這個(gè)設(shè)置將有一個(gè)復(fù)合PAL端口，這確實(shí)意味著屏幕將是一個(gè)失望，如果與V2相比，但它會(huì)工作得很好，因?yàn)樗苄?，將消耗更少的電力和空間。

本文編譯自hackster.io