De dunste en smalste draagbare Nes? - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Dit is een 3D-geprinte NES portable gebouwd met behulp van een NES op een chip retrobit NES. Het is 129 * 40 * 200 mm. het heeft een batterijduur van 8 uur, digitale volumeregeling en een stijlvolle (misschien) groene behuizing. Het is niet nagebootst, het is hardware die loopt van een originele cartridge, zodat je nog steeds je originele cartridges of testcartridges kunt spelen op gamebeurzen. Het werd gedrukt in groen PLA op een laaghoogte van 0,2 mm. Met 129x40x200mm is het voor zover ik weet de dunste en smalste NES ooit gemaakt.

Stap 1: Waarom heb ik het gebouwd?

Ik wilde NES-games spelen, maar ik wilde niet dat deze op de tv was aangesloten. De originele NES neemt zoveel ruimte in beslag in je woonkamer dat tegen de tijd dat je de kabels en de controllers hebt gerouteerd, je aanzienlijk verouderd bent, ervan uitgaande dat je geen permanente opstelling hebt. Dit is de wens om een draagbare NES te bouwen, waarbij je de beschikbare games speelt, maar in een draagbare vorm, zodat je niet elke keer dat je Tetris of Super Mario wilt spelen over slepende kabels struikelt. De NES is oud en eenvoudig, dit betekent dat er veel games beschikbaar zijn en homebrew-games die onlangs zijn uitgebracht, deze console zonder de gebrekkige connector en lockout-chip betekent dat vuile cartridges eerder spelen. De instructable is niet helemaal chronologisch en de foto's zijn niet zo gedetailleerd als ik zou willen, als je foto's wilt van specifieke onderdelen die ik niet heb laten zien, vertel het me dan alsjeblieft.

Stap 2: Waarom emuleren we het niet met een Raspberry Pi of smartphone?

1. Omdat cartridges cool zijn, daar kun je niets tegenin brengen en ik heb geen smartphone. kijkend naar instructables is het aantal NES-cartridgeprojecten verbazingwekkend, dit laat zien dat de NES-cartridge nog steeds populair is. Nintendo gebruikt nu nog steeds cartridges voor de switch, hoewel ze slechter smaken dan de NES-cartridges, niet dat ik dat heb geprobeerd.
2. Roms zijn illegaal, vrijwel overal ter wereld is het illegaal om roms te downloaden.
3. Touchscreen-bedieningselementen van smartphones zijn nutteloos en onmogelijk te gebruiken omdat je ze niet kunt voelen (tenzij je door je huid kunt kijken, heb ik deze mogelijkheid echter niet.)

Het is waar dat Nintendo de klassieke NES-editie heeft gemaakt en deze heeft een licentie, maar deze gebruikt emulatie en heeft niet alle games die ik zou willen spelen. De NES-klassieker heeft ook HDMI-video, waardoor het een beetje moeilijker te gebruiken is en een complexere controller. Een draagbare Raspberry Pi zou zo kunnen worden geconstrueerd, maar nogmaals, dat vereist roms en is al zo vaak gedaan

Stap 3: De console/NES-kloon

Ik koos voor de retrobit NES voor de console, deze is veel kleiner dan de originele enorme NES en de meeste schakelingen zitten in een kleine ASIC (Application Specific Integrated Circuit). De console verbruikt heel weinig stroom, ik heb het niet gemeten, maar het is veel minder dan een originele NES zou gebruiken (de hele draagbare gebruikt 380ma bij 5v waarschijnlijk hetzelfde als een origineel, maar dat had geen scherm). De console kan ook worden aangepast om op 5v te werken, wat handig is omdat USB dit gebruikt en veel beter is dan de 9v die het oorspronkelijk gebruikte.

Het gekozen scherm is een 4,3-inch scherm dat wordt gebruikt voor auto-back-upcamera's, als ze auto's zouden maken die niet zo groot waren als de death star, dan zou dat niet nodig zijn. Dit kan ook worden aangepast naar 5v, zodat de hele console op 5v kan draaien, wat betekent dat ik de Adafruit Powerboost 1000c kan gebruiken om het apparaat van stroom te voorzien. Ik heb echter eerder powerbank-circuits voor vergelijkbare doeleinden gebruikt

Kijkend naar de retrobit is het duidelijk dat deze kleiner gemaakt kan worden, eenmaal geopend zitten er drie printplaten in de console en is er maar één nodig. Het eerste bord bevat alleen de controllerpoorten en de stroom- en resetschakelaar, geen echte circuits. De reset-schakelaar is niet gebruikt, hoewel ik denk dat het voor sommige Zelda-spellen nodig kan zijn om de reset-knop te gebruiken. Corrigeer me als dit niet klopt. Het tweede bord bevat circuits om de 9v van de voeding terug te brengen naar 5v, ik weet niet helemaal zeker hoe dit circuit werkt als ik vermoed dat het een zenerdiode gebruikt om een referentie van 5.1v te leveren en vervolgens een transistor als spanningsvolger.

De andere dingen op het bord zijn enkele audio- en videopoorten die ook niet nodig zijn, dus dit bord kan, net als het andere, worden verwijderd. Dit is een iteratief proces, verwijder één bord en bedraad dan opnieuw, test altijd, test altijd alles, want dan weet je wat het is dat niet werkt als je maar één ding hebt veranderd.

Stap 4: Aanpassing van het scherm (scherm als je platter wilt gaan)

Het scherm gebruikt een xl1509 (klik om de datasheet te zien) schakelregelaar om de 9-36v aangegeven spanning te verlagen naar de 5v die intern wordt gebruikt, deze regelaar is 83% efficiënt volgens de datasheet, dus verwijdering of bypass is gunstig voor de levensduur van de batterij van de eenheid. Door de 5v aan te sluiten op pin 2 of de condensator die erdoor wordt gevoed, kan het scherm van 5v werken en wordt het stroomverbruik verminderd. Dubbele winst, een meer bruikbare spanning en een betere levensduur van de batterij.

Dus beide units zijn nu efficiënter en gebruiken 5v. Ik heb het scherm ook dunner gemaakt door de opbouwcondensatoren zijwaarts opnieuw te bedraden, dit was niet nodig, maar ik wilde oefenen hoe het moest en om te zien of het nog zou werken. Dit maakte het scherm 2 mm dunner, veel werk voor 2 mm maar het was een experiment en een leerervaring dus het was oke. Dit omvat veel testen, het ene bit veranderen en dan testen en een ander veranderen.

Het is tenminste van achteren verlicht, in tegenstelling tot een gameboy-voorschot waarvoor een syzygy nodig is voordat je het kunt zien.

Dunner is meestal beter met draagbare en draagbare apparaten, maar ik denk dat de dunheid optimaal is op ongeveer 19 mm. Hoewel het misschien helpt om dingen getextureerd te maken in plaats van de gladde achterkant die ze nu op telefoons plaatsen, kan ik je niet vertellen hoe vaak ik mijn PSP heb laten vallen omdat het was zo glad.

Stap 5: De controller bouwen

Nu we het scherm op 5v hebben en de NES op 5v, kunnen we beginnen met het bouwen van de controller. De controller is relatief eenvoudig volgens moderne normen, niet zoals de PS4 die meer bedieningselementen heeft dan de Buran, hoewel er nog steeds veel bedrading voor nodig is, elke knop heeft 5v, aarde en een signaaldraad nodig.

Met 8 knoppen zijn dat 24 aparte soldeeraansluitingen en dat is exclusief de aansluitingen naar het 4021 schuifregister of de NES. Ik heb hiervoor perfboard gebruikt met koperen pads aan één kant, dit is gemakkelijker dan stripboard snijden of boren en is sneller en laat mijn soldeerverbindingen er beter uitzien.

De gebruikte tact-switches werden op hun plaats gesoldeerd en vervolgens werden de verschillende draden aangesloten. De soldeerverbindingen moeten conisch en licht concaaf zijn zoals op de afbeelding. Ik kan niet genoeg benadrukken dat de keuze van soldeer en ijzer hier belangrijk is, ik heb eerder twee controllers gebouwd die niet werkte, deels omdat ik niet zo goed was in solderen, maar deels omdat ik loodgieterssoldeer en een grote beitel tip ijzer. Kies dus het juiste gereedschap, dat betekent niet dat je een heel duur soldeerstation nodig hebt, maar gebruik geen slecht gereedschap of soldeer.

Stap 6: Test opnieuw en opnieuw

Na het bedraden van de controller en het dubbel controleren van de verbindingen, kan het worden getest met het apparaat, omdat dit instructable niet helemaal chronologisch is, en ik heb eigenlijk een reservescherm en NES, het beeld van mij die het test is met die ongewijzigd. Als u besluit er een te bouwen, raad ik u aan eerst de controller te bouwen, omdat dit enige niet-warmtekritische praktijk geeft bij het solderen. Ik zou deze stap hier kunnen beëindigen en beweren dat het de eerste keer allemaal werkte, maar lees verder en hoor mijn fouten.

Toen ik voor het eerst probeerde te solderen op de PCB met mijn loodgieterssoldeer en vreselijk strijkijzer, tilde ik sporen op en brak de console, dus leer van mijn fouten en gebruik een fijnpuntijzer en elektrisch soldeer, probeer ook de onderdelen niet te oververhitten. Het werkte in ieder geval, de omlaag en links knoppen werkten niet, na het controleren van de 5v- en massa-aansluitingen en een paar keer drukken realiseerde ik me dat ik ze had aangesloten op de verkeerde pinnen op het schakelregister, nadat ik dit goed had aangesloten het werkte. Dit is mijn vierde NES-controller die ik met de hand heb bedraad en pas de tweede die werkt, dus wees geduldig, oefen en probeer het opnieuw

Stap 7: Kleine NES, maar geen stroom en behuizing

Dus we hebben nu alles wat we nodig hebben voor een compacte nes, het scherm, controller, cartridge en nes. Maar we willen een draagbare nes en dus hebben we batterijen nodig. Het apparaat gebruikt 380ma wanneer het in bedrijf is, maar dit is na mijn stroomaanpassingen en met het scherm op 4:3 en 30% helderheid. Oorspronkelijk heb ik dit niet gemeten en ik dacht dat het rond de 700ma zou uitkomen. Maar dat bleek verkeerd te zijn en ik had waarschijnlijk de goedkopere powerboost 500c kunnen gebruiken, maar we leren gaandeweg, dus als ik er nog een maak, kan ik de 500c of zelfs een powerbank-circuit gebruiken. De batterijen zijn twee 18650 lithiumcellen parallel om een nominaal vermogen van 3.7v 5200mah te geven. Het gebruik van het 1000c-bord om dat naar 5v te verhogen, zou een looptijd van ongeveer 9 uur moeten geven, hoewel ik dit nog moet testen. De draden zijn verlengd met dikke kabel omdat deze veel stroom moeten kunnen voeren, zo'n 1A dus de lintkabel zou dat niet aankunnen. Gebruik als algemene regel dezelfde draad of dikker, houd de kabels kort en zo netjes mogelijk voor het oplossen van problemen, want dat zal u zeker moeten doen. Wees heel voorzichtig bij het solderen van stroomvoerende batterijdraden en zorg ervoor dat u de batterij niet kortsluit met uw ijzeren punt. Dit is de reden waarom ik zei om een strijkijzer met een fijne punt te gebruiken, brede ijzers vergroten de kans op shorts. Ik heb tijdens het uitvoeren van deze procedure een powerboost verbroken door de output met mijn strijkijzer kort te sluiten.

Stap 8: Oh nee, het gaat niet uit

De powerboost lijkt, in tegenstelling tot de meeste powerbanks, geen load-sensing circuits te hebben en heeft dus een schakelaar nodig om hem uit te schakelen, deze verbindt de en-pin met de gnd-pin en het apparaat wordt uitgeschakeld. Hoewel je een schakelaar zou kunnen gebruiken na de 5v-uitgang, zou de powerboost nog steeds zijn verblindende blauwe led hebben om al je kracht te verspillen die we willen voor gamen. Ik heb een tijdelijke schakelaar aangesloten omdat ik niet de juiste schuifschakelaar had om te passen. Dit was tijdelijk maar verwerkt in het eigenlijke ontwerp, het werkt soms niet goed maar ik wilde de unit afmaken.

Stap 9: Versterker

De versterker is een eenvoudige op lm386 gebaseerde versterker, deze loopt net als de rest van de unit op 5v. Maar wees voorzichtig, niet alle lm386-versterkers kunnen op 5v werken. Ik gebruikte de versie eindigend op n-3, en een 8 ohm luidspreker. Het apparaat was bedraad zoals in het bovenstaande diagram, maar ik heb een powerline-condensator toegevoegd voor ruisonderdrukking en de geluidskwaliteit verbeterde van schokkend slecht tot gewoon slecht. Na lang naar de menumuziek van Super Mario 3 te hebben geluisterd en me steeds meer te gaan ergeren, kreeg ik een idee.

Ik vermoedde dat audio-clipping (wanneer een golfvorm de bovenkant heeft afgekapt omdat de maximale spanning die de versterker kan uitvoeren is bereikt) hier het probleem was en dus heb ik een potentiometer aangesloten om mijn theorie te testen, het was misschien geen clipping, maar de potentiometer het probleem met de geluidskwaliteit opgelost en nu klinkt het gewoon slecht. Ik denk dat dit een slechte geluidsgeneratie is door de asic in het apparaat in plaats van mijn ontwerp, maar ik kan je dit vertellen en je zult het waarschijnlijk geloven. Ik heb drie weerstanden van 3,3 kohm aangesloten om een potentiaalverdeler te vormen om het volume tot aanvaardbare niveaus te verminderen. Dit verminderde het maximale volume van het apparaat tot 1/3 van het origineel, maar vanwege de vreemde manier waarop mensen geluid waarnemen, was het niet zo veel stiller, maar veel minder hinderlijk vervormd.

Stap 10: Zet het lager

Het geluid werd vervolgens aangesloten op een x9511 digitale 32-staps potentiometer, hierdoor wordt het volume lager en kan ik knoppen gebruiken om het volume van maximaal naar minimaal te verlagen. Dit is niet logaritmisch, wat ideaal zou zijn, maar het werkt om het volume te verlagen met behulp van knoppen. Er is een massaverbinding en een signaaldraad voor de volumeknoppen, geen pull-ups nodig. Omdat de digitale volumeregeling een bijzaak was, was de bedrading erg strak in de buurt van het schakelregister. Ik legde de draden over de bovenkant van de printplaat omdat er nergens anders was.

Het digitale deel was een bijzaak, daarom heb ik de knoppen niet laten drukken en ik wilde niet de enorme portoprijs betalen voor zo'n klein onderdeel. Als ik er nog een maak, worden de volumeknoppen tegelijkertijd afgedrukt. Ik heb de volumeknop gemaakt van wat triplex, plamuur, kaart en verf. Het is niet perfect, maar door tijd- en geldbeperkingen bleef ik voorlopig bij het niet-optimale.

Stap 11: De zaak

Ik heb geen afbeeldingen van het ontwerp van de behuizing, aangezien deze in maart, april en mei 2018 is ontworpen. Deze is in maart 2019 geassembleerd. Ik kan u echter enkele details geven over hoe deze is ontworpen, ik heb papier gebruikt om een ruwe schets te tekenen, door de verschillende componenten op elkaar te leggen om de ruwe lay-out te krijgen. Voeg ruimte toe voor draden, deze kunnen de reden zijn dat het apparaat niet sluit

Ik wilde om twee redenen een portretconsole: de grootte, de nes-cartridge is enorm, waardoor een landschapsconsole de hoogte minimaal 145 mm moet hebben en omdat ik wilde dat de console zou voldoen aan de gulden snede van 1.618, wat het ongeveer 230 mm maakt voor de juiste verhouding. Omdat de console-print het dikste deel is, zou het het scherm hebben aangetast en zou het apparaat nog dikker zijn.

Portret is beter, tenzij je schouderknoppen nodig hebt, ik denk dat het er beter uitziet, en het betekent dat ik dezelfde bedieningsafstand kan behouden als een originele NES-controller. De kast is 129 mm breed omdat dat de dikte is van de houder voor de cartridgepoort plus de kastdikte en 200 mm omdat dat een handig getal is dat dicht genoeg bij de gulden snede ligt om er goed uit te zien. Studies hebben aangetoond dat de gulden snede niet echt de voorkeur heeft, maar in het bereik van voorkeurrechthoeken ligt, ongeveer vierkantswortel 2 tot ongeveer vierkantswortel 3 (als iemand me kan wijzen op de studie die dit heeft gevonden, zal ik u dankbaar zijn). De luidspreker heeft gaten in een patroon en mijn initialen in het midden. Die slimme schroefgaten houden het apparaat zo dun mogelijk. De kast werd gemonteerd met m2 schroeven omdat ik kleine schroeven wilde. Amerikanen die lezen, denken misschien "waarom heb je niet gewoon schroeven in inches gebruikt", nou omdat ik geen Amerikaan ben en inches over het algemeen fractioneel zijn en dat is moeilijk in te voeren in een decimale omgeving zoals CAD.

Ik heb veel schuifmaten gebruikt om dingen herhaaldelijk te meten, en onthoud dat 3D-printers niet nauwkeurig zijn, dus laat toleranties. De prints die je hier ziet zijn de vijfde poging en de tweede unit, ik heb er al eerder een gebouwd maar zonder geluid of zo'n mooi ontwerp. Gebruik bij het ontwerpen van hoesjes papieren sjablonen om de pasvorm te controleren. Papier is goedkoper en sneller dan een 3D-printer. Er zijn soms 20 pogingen nodig om de meting goed te krijgen. Tenminste, toen ik de controller mounts maakte, maar dat was omdat ik moest raden hoeveel tienden van een inch de afstand zou moeten zijn (de gaten op perfboard zijn 0,1 of 2,54 mm uit elkaar) en vermenigvuldigen, afronden en en dan controleer je het op een rij. Ik weigerde inches in mijn ontwerp te gebruiken omdat het al mijn metingen in millimeters zou verknoeien.

Stap 12: Alles monteren

De gaten in het perfboard moesten een schroef van 2 mm accepteren, dus ik gebruikte een boor van 2 mm om de gaten te vergroten om de controller-versterkerkaart te monteren. Het scherm was warm gelijmd en hete lijm werd gebruikt om de draden aan de afdrukken te bevestigen om ze netjes te houden. De patroonpoort was voorzien van wrijving en houdt zichzelf op zijn plaats. Hete lijm is erg handig in dit soort situaties, niemand zal de binnenkant zien, dus gebruik het lijmpistool om dingen vast te houden. Omdat ik geen 3D-printer had, heb ik ze naar een bedrijf gestuurd dat ze heeft afgedrukt, ik heb dezelfde kleur opgegeven, maar zoals je kunt zien komen de kleuren niet overeen. De schroeven draaien in ondermaatse gaten in het plastic, maar de gaten die ik gebruikte waren een beetje groot, dus de schroeven hadden weinig houvast. De batterij was vastgelijmd met, kun je raden, hete lijm.

Stap 13: Conclusie - Nieuw draagbaar ontwerp

Het laatste apparaat waar ik erg blij mee ben en het speelt de games die ik wil. Er zijn enkele games die de kloonconsole niet kan spelen, maar ik weet niet waar de lijst ervan is. het scherm is in 4:3 om de vertraging op het apparaat tot een acceptabel bedrag te verminderen en met een batterijduur van 8 uur kun je de meeste games spelen zonder op te laden. Het apparaat is en ik zal het nu claimen, de dunste (40 mm) en smalste (129 mm) draagbare nes ooit (waarvoor een hele nes-cartridge nodig is). Tenzij iemand het tegendeel kan bewijzen.

Het is natuurlijk verre van perfect, de kast had beter afgewerkt kunnen worden, zoals schilderen. de bedieningselementen zijn ook niet zoals ik wilde, ik wilde ze in andere kleuren dan waar ze nu in zitten met de A en B ingelegd.

Ik heb zeker veel geleerd tijdens dit project, maar ik heb een draagbare nes, iets dat ik aan veel mensen kan laten zien en hen kan verbazen met de 8-bits graphics en de 3D-geprinte behuizing. Als je de stl-bestanden of een stapsgewijze handleiding wilt, zeg het dan in de opmerkingen en ik kan een stapsgewijze handleiding doen, maar tegen een vergoeding omdat ik er al een heb, dus ik zou specifiek een andere moeten maken om veel foto's te maken die kost tijd en vereist een nieuwe set componenten, ik zou genoeg mensen nodig hebben die ervoor willen betalen om mijn tijd en investering waard te zijn. Ook als er meer foto's of verduidelijking nodig is, of een andere bewerking van de instructable, laat het me dan weten in de comments.

Stap 14: Vragen die ik kan krijgen

Wil je er een voor mij maken?

Nee, als ik er een maak voor de plannen, dan zal ik die misschien verkopen

Wat zijn de afmetingen

129 mm x 200 mm x 40 mm of in imperiaal 6x10^-3 ch x 9.9x10^-3ch x 1.99x10^-3ch

Maar dat zijn niet de imperiale afmetingen die ik wilde

5.079x7.87x1.57 nu tevreden?

Ik zou het beter kunnen doen

Laat het me zien, ik wil het graag zien. Of om het moderne spraakgebruik te gebruiken "foto's of het is niet gebeurd"

Waar is het gat voor aan de onderkant van het apparaat voor?

De bovenste vierkante is voor een uitbreidingspoort en de onderste ronde is voor een koptelefoon, ik had geen aansluiting met een ontkoppeling, dus liet ik hem staan.

Waarom heb je het scherm kleiner gemaakt?

Om de lag te verminderen, was het onspeelbaar

Waarom heb je niet zo'n 3,5-inch scherm gebruikt?

Het beeld scrolde constant verticaal, ik denk dat het een v-sync-probleem was. het was niet n-sync

Kun je toevoegen…

Dat is waarschijnlijk waar de exp-poort voor is, tweede controller, av out etc, oplaadpoort

Gebruik een frambozenpi

Lees de instructable

Gebruik een echte nes

Nee, het is enorm

Plannen alstublieft

Laat het me weten in de comments, er kunnen kosten aan verbonden zijn

Ga je een draagbare n64 bouwen?

Nee, zie de video's van Ben Heck daarover. Ben is vaardiger dan ik en worstelde er enorm mee.

Hoe lang duurde het om het te bouwen?

Ongeveer 20 uur om te monteren, ongeveer 300 uur om de behuizing te ontwerpen en opnieuw te ontwerpen. Dat was echter te wijten aan onervarenheid, dus ik kon het nu veel sneller doen. Waarschijnlijk ongeveer 50 uur om een nieuwe draagbare computer van vergelijkbare complexiteit te ontwerpen.