Cartucho Raspberry Pi NES

Olá Este é um console de jogos retrô baseado no Raspberry Pi. Em um cartucho do console do jogo NES. Uma tela integrada pode ser usada para o jogo. Ao emitir vídeo via HDMI, mostra a imagem da capa do jogo, bem como a temperatura central, veja a foto. Sugiro um pouco de nastalgit e leio sobre a montagem e configuração de um dispositivo desse tipo. Cuidado, depois muito tráfego e fotos.

Nostalgia

Na infância, nós, com mais de 25 a 35 anos, adorávamos jogar consoles. Então não havia nenhuma palavra nova para o console, então vou chamá-los assim. Meu conhecimento dos consoles começou com Dandy (clone do NES). Super Mario Bros, Contra, Ducktales, Battletoads são apenas alguns dos hits da época. Então todo o quintal ia tocar com meu amigo Sega (Sega Mega Drive), em sucessos como Sonic, Ultimate Mortal Combat 3, Contra Hard Corps e muito mais . E quando o Play Station saiu, devo dizer, ele não nos alcançou imediatamente, a série Resident Evil causou um prazer verdadeiramente assustador.


Essa foto me ajudou a enxugar uma lágrima de nostalgia. Devo dizer que não sou o primeiro a criar um Raspberry Pi no cartucho NES. Sim, este não é o meu dispositivo. E este cartucho é quase ideal para esses fins, é pequeno e bonito. E por dentro há muito espaço. Julgue por si mesmo.


Dentro do Raspberry Pi Zero, um hub USB e um par de cabos de extensão. Todas as varas são colocadas na cola hot melt.

Assembléia

Eu queria colecionar algo igual ou similar. O mesmo cartucho do NES foi selecionado. Outras opções são muito pequenas ou não parecem muito boas. O Raspberry Pi 3B era o coração ardente do carro retrô. Os conectores USB com pinos de solda convenientes também foram adquiridos na Ali. Isso é tudo.


Ah, sim, você repetirá este projeto, não tome cartuchos de tinta. Existem tão poucos deles. Pegue algo mais comum ou menos conhecido. Existe também a opção de levar um cartucho com Ali, mas o original aquece a alma. Meu lançamento em 1986.

Você também precisará de uma chave de fenda nes especial se o cartucho estiver parafusado em três parafusos. Também existem opções de cartuchos precoces com cinco parafusos, que são desaparafusados ​​com uma chave de fenda comum. Eu tenho apenas um.

Todas as peças que interferem são cortadas e serradas do cartucho com uma faca de escritório e uma lâmina de serra.


Os conectores salientes foram soldados ao Raspberry Pi. Os especialistas dizem que você pode ficar sem uma estação de solda, se primeiro desmontar cuidadosamente os conectores com cortadores de fio e depois soldar uma perna de cada vez. Tudo colado ao hot melt. Entre os conectores USB e a framboesa, havia um isolador de plástico não consumível. Não esqueça de conectar o GND Raspberry Pi e o corpo do conector USB (não mostrado na figura acima). Caso contrário, alguns joysticks não funcionarão.


O último Retropie foi instalado na framboesa . No começo, havia o Recalbox , mas eu o recusei, porque ele não suporta a vibração dos joysticks no Playstation 1. Mas devo dizer, o Recalbox é um pouco mais conveniente em termos do que funciona imediatamente e não há nada para configurar. No Retropie, várias configurações, você pode personalizar infinitamente. É disso que eu gostei.
Aqui está o que aconteceu. Todos os joysticks com xinput estão conectados.

Ecrã

O apetite vem com a comida. Que tal incorporar a tela no cartucho? Para reproduzir ou exibir a imagem da capa do jogo. Essa tela foi encomendada. Esta é uma tela de DPI paralela de 800 * 480 de 3,5 polegadas que usa quase todo o GPIO Raspberry Pi. Funciona para mim no modo 120 Hz (mas a renderização ainda está em 60 Hz), a resposta é instantânea. O único aspecto negativo é a matriz de 6 bits. Apenas 262.144 cores. Embora, em geral, isso não seja particularmente perceptível, julgue por si mesmo.

Screenshot do jogo Comix Zone (Clicável)

Todas as pernas da tela e do Raspberry Pi foram soldadas. A tela foi soldada por dois cabos de um velho cabo IDE esfarrapado. Hipotecas de 5 mm são instaladas sob a tela, não tocam na parede inferior do cartucho. Uma fita isolante é colada ao redor do perímetro da tela para que não haja flashes laterais. Tudo é colado à cola quente. Na tampa superior, cortei uma janela e colei um copo com 2 mm de espessura.


Para começar a exibir imagens nesta tela, você precisa corrigir a configuração /boot/config.txt . Eu recomendo os proprietários do WinSCP para Windows, que, ao conectar-se ao Raspberry Pi via SSH, fornecem a apresentação dos arquivos como no comando Total. Muito confortável Especialmente se você executá-lo no modo de shell sudo su - , que dá acesso a todos os arquivos.

Infelizmente, quando a tela DPI está ligada, a saída de vídeo HDMI não funciona. Portanto, criei dois arquivos de configuração na pasta / boot / , um config_hdmi.txt e o segundo config_dpi.txt . A configuração config_hdmi.txt define a resolução para 1080p60Hz e remove o overscan. config_dpi.txt contém as configurações de DPI da tela.


Mudar as configurações será o nosso autoscript que está disponível na rede
\\ 192.168.x.xxx \ configs \ all \ autostart.sh ou na pasta no dispositivo /opt/retropie/configs/all/autostart.sh


O script switchscreen.sh também foi escrito, que deve ser colocado em / home / pi / RetroPie / retropiemenu / . Esse script alterna manualmente as configurações e pode ser acessado no menu principal de configurações do Retropie. Depois de iniciá-lo, é necessário puxar o cabo HDMI; caso contrário, após a reinicialização, tudo voltará automaticamente. Não se esqueça de registrar o script

 chmod +x /home/pi/RetroPie/retropiemenu/switchscreen.sh 

O Autostart.sh mostra traços de código que desabilitam o DPI da tela quando o HDMI está ativado. Copiei esse script na Internet, para que não funcione na nossa tela. Poderíamos ser confundidos com transistores para desligar a energia da tela, mas por que, se precisarmos exibir a imagem da capa do jogo em execução no momento? Você só precisa descobrir o que é DPI.

Interface de exibição paralela (DPI)

O DPI, como já foi dito, é uma interface paralela para telas. Informações nesta interface uma vez , duas vezes e calculadas incorretamente . Bem, agora estará aqui, em russo.

Todas as tentativas de ativar o DPI com comandos do console durante a operação HDMI falharam. Talvez ele estivesse fazendo algo errado. O plano B foi adotado para implementação: exibir a imagem em uma tela pequena, puxando as pernas do GPIO programaticamente.

O DPI é caracterizado pelo fato de que um pixel é transmitido para a tela por ciclo de clock do sinal de clock. Como temos uma matriz de 6 bits, são 18 pinos para três cores e também há exibição habilitada (indica uma data válida), h_sync (define o endereço da linha horizontal como zero no controlador de exibição), v_sync (define o endereço da linha vertical como zero no controlador de exibição ) A captura de dados ocorre na extremidade descendente do sinal do relógio. Isso é conhecido se descriptografarmos a linha “dpi_output_format = 0x6f015” do nosso config_dpi.txt de acordo com esta terminologia.




A sequência de bits é mostrada na figura acima. Para cada linha que começa com VSYNC, há um ciclo completo de medidas da linha HSYNC. Este é um quadro. Alpendre traseiro e frontal são os chamados recuos da tela, que estão na memória do controlador, mas não estão na tela.

Agora decodifique a linha “hdmi_timings = 480 0 16 16 24 800 0 4 2 2 0 0 0 120 0 46080000 6” do nosso config_dpi.txt. Não há nada complicado aqui, basta escrever os parâmetros em ordem.


Quais pernas GPIO são usadas para renderização em cores são mostradas nesta figura. Temos o Modo 5. Atenção, essas não são as pernas em ordem, a saber, a notação GPIO! Outros sinais Relógio - GPIO 0, DE - GPIO 1, VSYNC - GPIO 2, HSYNC - GPIO 3.


Um python foi instalado rapidamente, a biblioteca GPIO necessária e um script hello foi escrito, pelo menos colorindo a tela em azul. E também tive uma dissonância cognitiva quando o Notepad ++ no Windows não mostrou o recuo em que eles estavam no nano, enquanto fazia o empacotamento de tabulação, em vez de espaços, ao empacotar linhas. A propósito, VSCode peca da mesma maneira, como consertá-lo, eu não o encontrei.




Muito devagar, Python. Foi uma surpresa para mim o desaparecimento dos pixels já renderizados. Embora o que eu estava esperando seja óbvio.

Foi decidido reescrever tudo em C. Ele funciona mais rápido, a cerca de alguns quadros por segundo. A tela ondula como nos antigos monitores ou radares CRT. O que você precisa Retro! O código é publicado no GitHub .


O GPIO é acessado diretamente através dos registros BCM2837 SoC. Eu peguei exemplos de código aqui .

Tudo começou com um programa muito pequeno, mas agora o processador e a memória são carregados na forma de pequenas barras de rolagem. A temperatura do processador é desenhada nessa fonte.


Para executar o código, você precisa copiar o conteúdo do repositório para a pasta / home / pi / lcd_screen / (Quem sabe como escrever o caminho relativo ao binário e não a pasta de trabalho em C no nix? Portanto, até agora apenas nesta pasta) e execute os seguintes comandos.

 gcc ./lcd_screen/lcd.c -o ./lcd_screen/lcd chmod +x ./lcd_screen/lcd 

Ou faça o download do binário de lançamentos imediatamente. Para começar, você precisa digitar o seguinte. SUDO é necessário para acessar o GPIO.

 sudo ./lcd_screen/lcd path/file.bmp usec_per_frame 

Onde “path / file.bmp” é o caminho para o arquivo de imagem, ele funciona apenas no formato BMP, “usec_per_frame” é o atraso entre os quadros em microssegundos, para não carregar o processador em vão.

Automatizamos o lançamento do nosso programa de LCD para que ele mostre a capa desejada quando o jogo estiver em execução. Obviamente, o Retropie usa um raspador embutido para carregar as tampas.
Instale o conversor de imagens. Ele converterá todos os formatos para bmp suportados pelo programa. Ao mesmo tempo, e redimensione, para que as imagens fiquem em tela cheia.

 sudo apt-get install imagemagick 

No diretório / opt / retropie / configs / all / , crie dois arquivos: runcommand-onstart.sh e runcommand-onend.sh . O Retropie executa automaticamente esses scripts ao carregar / encerrar qualquer jogo. Lembre-se de atribuir chmod + x a cada arquivo.


No script inicial, a presença da conexão DPI é verificada primeiro e, em seguida, é pesquisada uma imagem nos formatos jpeg ou png, é rotacionada no ângulo desejado, seu tamanho é alterado e convertido para o formato bmp, depois o meu programa inicia com os parâmetros necessários.

Refrigeração

O Raspberry Pi 3B é mais poderoso que o Zero e precisa de um bom resfriamento. Especialmente em um caso tão fechado. Com um pequeno dissipador de calor visível na foto, após meia hora de reprodução em qualquer emulador, a temperatura do núcleo atingiu 80 graus e a trotagem começou.


Foi solicitada uma ventoinha centrífuga de 40 * 30 * 10 mm, mas até chegar, tentei cortar uma pequena placa de 80 * 30 mm de alumínio de 3 mm. Naquela época, eu havia removido todos os pinos do GPIO, para que eles não interferissem mais na instalação da placa. Além disso, também recortei um pedaço de 20 * 10mm para contato com o chip e fiz um sanduíche das placas. Isso excedeu todas as minhas expectativas, com um máximo de 65 graus no núcleo.


Então parece dentro.

No final, o que

Como isso é jogado? Ótimo! Com gritos, batendo gamepads, censuras mútuas. Assim como uma vez.

Não foram observados atrasos ou atrasos.

A tela, é claro, é pequena, apenas três polegadas e meia. Os smartphones de cinco polegadas nos mimavam, mas você pode jogar. O texto é legível, mesmo pequeno. Eu prefiro HDMI.

Você pode vir a um amigo, jogar, a portabilidade permite. Acessórios relacionados: cabos, cabos, joysticks, carregamento ocupam mais espaço do que o próprio console.

Som

Infelizmente, o som padrão do Raspberry Pi deixa muito a desejar. A modulação PWM com filtragem passiva é usada como um sistema de som. Portanto, um DAC USB foi adquirido no PCM2704. Principalmente por causa de seu tamanho.

Realmente não há saída de som suficiente ao reproduzir em uma pequena tela LCD, então também comprei um micro amplificador de 3W no NS8002 e peguei um alto-falante de um tablet de 8 Ohm.


Tudo isso se encaixa na tela LCD. Virá, eu vou colocar.

Retropie de arquivo

Montagem concluída. A seguir, são apresentadas algumas das configurações Retropie menos interessantes para leitura de entretenimento.

. , . , . Obrigado pela atenção.

• dosbox .
• emulationstation.
• .
• -.
• - Retropie
• Raspberry Pi Steam .
• Brutal Doom, .

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