Mesin Arcade Modular: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Dua anak laki-laki saya dan saya ingin membuat mesin arcade, tetapi kami tidak dapat memutuskan jenis apa yang akan dibuat antara kabinet stand-up penuh, konsol bergaya bar-top atau stick-stick untuk dicolokkan ke TV. Akhirnya terpikir oleh kami bahwa kami dapat membangun ketiganya sebagai solusi modular dengan modul yang dapat digunakan secara individual atau digabungkan sesuai keinginan.

Karena desain dan pilihan komponen yang sederhana, ini juga merupakan bangunan yang cukup murah dibandingkan dengan banyak proyek mesin arcade rumahan dan Anda harus dapat mencapai bahan di bawah 200€/$. Saya sudah memiliki sebagian besar bahan kayu dan elektronik yang tergeletak di sekitar jadi sejauh ini saya telah menghabiskan kurang dari 100€.

Langkah 1: Desain

Konsep desain dasarnya adalah sistem arcade dua pemain yang terdiri dari satu set modul independen yang masing-masing memiliki beberapa fungsi individual dan juga saling melengkapi saat dibaut bersama.

• Modul Kontrol berisi semua kontrol dan elektronik kontrol termasuk pengontrol USB. Modul ini dapat digunakan sebagai pengontrol gaya tongkat pertarungan yang terhubung ke konsol atau Raspberry PI.
• Modul Tampilan menampung tampilan dan Raspberry PI (atau SBC pilihan Anda) dan dapat digunakan secara mandiri sebagai komputer "all-in-one" atau terhubung ke Modul Kontrol untuk membentuk unit arcade bartop.
• Modul Stand bertindak sebagai unit penyimpanan dalam mode mandiri dan ketika dikombinasikan dengan bartop membentuk mesin arcade stand-up yang lengkap.

Kami mencoba untuk menjaga desain sesederhana dan sefungsional mungkin dengan mengambil beberapa petunjuk desain dari permainan vintage - meja - meja tahun 70-an dan 80-an dan menghindari elemen non-fungsional seperti tenda yang menyala dan cetakan-T yang ditemukan di banyak lemari. Tentu saja Anda dapat memodifikasi desain untuk menambahkan elemen-elemen ini jika diinginkan.

Saya memutuskan tata letak tombol yang cukup klasik yang sepertinya saya ingat dari arcade masa muda saya dengan kluster tombol "enam lurus" di samping masing-masing joystick (StreetFighter2 FTW). Saya menempatkan tombol Start dan Select di panel depan untuk memenuhi emulasi konsol serta tugas input koin dan pemilihan pemain. Saya juga menempatkan tombol di setiap sisi untuk permainan pinball. Tentu saja Anda bebas memodifikasi desain sesuai selera dan metode input yang diinginkan, mis. trackball. pemintal tertimbang dll.

Saya membuat sketsa konsep kasar awal unit bar-top di atas kertas dan kemudian membuat ulang model skala yang benar di SketchUp - lihat file terlampir untuk masing-masing modul dan kombinasi.

Saya mendasarkan dimensi di sekitar monitor layar lebar 19 yang saya beli bekas seharga €10. Hal ini menghasilkan lebar kabinet keseluruhan 500mm yang menyisakan jarak sekitar 30mm jika saya perlu mengganti monitor.

Periksa file SketchUp untuk pengukuran yang tepat pada semua dimensi. Saat memotong panel atau lubang tertentu, saya menggunakan alat pengukur pita di SketchUp untuk mengukur dimensi dalam model sebelum menandai potongan pada bahan konstruksi.

Langkah 2: Alat dan Bahan Kayu

PERINGATAN: GUNAKAN HATI-HATI DAN ALAT KESELAMATAN YANG TEPAT SAAT MENGOPERASIKAN ALAT LISTRIK

Peralatan

• Obeng dan sekrup
• Gergaji meja atau gergaji bundar
• Gergaji ukir
• Mata bor dan mata bor lainnya termasuk gergaji lubang 28mm untuk kancingnya
• Ampelas
• Router dan sudut pembulatan bit

Bahan:

• Terpal MDF 19mm (3/4")
• Terpal MDF 6mm (3/4")
• Kurung sudut (saya menggunakan beberapa yang plastik yang sangat berguna - lihat foto konstruksi)
• Pengisi kayu
• Cat (lihat langkah "Selesai" nanti untuk detailnya)

Langkah 3: Konstruksi Modul Kontrol

Saya memulai Modul Kontrol dengan memotong sisi-sisi dari MDF 19mm berdasarkan dimensi dari model SketchUp.

Selanjutnya saya memotong panel depan dan belakang. Saya menandai bevel pada panel-panel ini dengan menempatkannya rapat pada sisi-sisinya dan menandai sudutnya dengan pensil dan kemudian menggabungkan tanda di kedua sisi dengan tepi lurus. Saya kemudian memotongnya dengan melihat di meja gergaji dan selesai dengan amplas. Saya cukup yakin ada cara yang lebih baik untuk melakukan ini dengan lebih banyak alat dan/atau keterampilan yang lebih baik tetapi ini berhasil dengan baik untuk kebutuhan saya dan tidak butuh waktu lama.

Saya kemudian memotong lubang tombol depan dan samping dan menghubungkan semua panel dengan kurung sudut dan sekrup. Saya awalnya berencana untuk menggunakan lem, tetapi pengujian saya dengan menempelkan ke tepi potong MDF tampaknya menunjukkan bahwa ini tidak akan cukup kuat. Saya juga sudah memiliki banyak tanda kurung yang saya daur ulang dari proyek lama;).

Saya juga membulatkan tepi atas yang menghadap ke depan pada tahap ini menggunakan router dengan bit pembulatan sudut. Hal ini memberikan tampilan yang lebih bagus dan rasa yang lebih nyaman pada modul dan menjelajahi tepian yang kasar di mana tangan Anda secara alami berada di samping kontrol.

Selanjutnya saya memotong bagian atas dan bawah dari MDF 6mm. Saya memiringkan panel atas seperti panel depan dan belakang untuk memastikan hasil akhir yang pas dan mulus. Saya tidak memiringkan panel bawah karena saya tidak berencana untuk mengisi dan mengecatnya. Sebaliknya saya akan menggunakannya sebagai panel akses pemeliharaan. Saya mengebor dan mengebor lubang sekrup coutersunk dan mengebor lubang yang cocok di braket sudut.

Saya kemudian membongkar panel belakang dan membuat lubang besar untuk akses reguler ke kabel USB dan Raspberry PI.

Akhirnya saya memotong tombol panel atas dan lubang joystick dan dipasang kembali. Saya tidak memperbaiki panel atas di tempatnya pada tahap ini karena saya ingin tetap longgar selama proses pengkabelan.

Langkah 4: Alat dan Bahan Elektronik

NB: Daftar ini hanya diperlukan jika Anda ingin menjadi kutu buku elektronik. Anda dapat dan mungkin harus mendapatkan semua barang ini sebagai bagian dari kit plug and play (seperti yang ini) dan menghindari semua penyolderan dan pengkabelan khusus. Setelah melakukan ini sekali "dengan cara yang sulit" saya pasti akan pergi ke rute kit jika saya pernah membuat kabinet lain.

Peralatan

• Penguji multimeter/konektivitas
• Besi solder
• Alat pemotong kawat
• Crimping tool (saya hanya menggunakan pemotong kawat)

Bahan:

• Arduino Leonardo/Pro Micro dengan profil joystick USB HID (saya menggunakan klon murah)
• hub USB
• Joystick dan tombol arcade.
• Konektor crimp agar sesuai dengan joystick dan tombol yang Anda pilih
• 2x Mini papan tempat memotong roti
• Menghubungkan kabel (saya terutama menggunakan kabel jumper Dupont)
• Solder elektronik (masih memiliki gulungan inti rosin asli saya dari perguruan tinggi)
• Tabung panas menyusut

Langkah 5: Pengkabelan Modul Kontrol

Sekali lagi, saya sarankan mempertimbangkan kit plug and play daripada pendekatan yang didokumentasikan di sini. Hanya ikuti pendekatan ini jika Anda:

A. Ingin kontrol penuh dari kode penanganan tombol tingkat rendah

B. Sangat menikmati penyolderan dan pengkabelan khusus (siapa yang tidak)

C. Sudah memiliki alat dan suku cadang dan/atau ingin menghemat beberapa dolar

D. Ingin mempelajari lebih lanjut tentang hal ini atau hanya berlatih

Motivasi pribadi saya adalah campuran dari hal-hal di atas. Ok, jadi inilah cara saya melakukan pengkabelan:

Pertama saya membuat kabel adaptor untuk menyambungkan konektor crimp pada tombol ke kabel konektor Dupont. Saya membuat salah satunya untuk sakelar mikro di masing-masing tombol dan empat di setiap joystick. Berteriak untuk melarang Larry untuk menggali jalur produksi untuk ini.

Saya kemudian menggunakan kabel khusus ini untuk menghubungkan tombol dan joystick ke pin input pada masing-masing pengontrol mikro melalui papan tempat memotong roti.

NB: Dalam desain ini ada mikrokontroler terpisah dan karenanya kabel USB untuk setiap pemain. Bagilah joystick dan sakelar mikro tombol sesuai di antara keduanya dan sambungkan kedua tombol pinball ke pengontrol mikro yang sama. Lihat foto-foto yang menunjukkan perkembangan melalui tahap pengkabelan jika Anda buntu.

Selanjutnya saya perlu menambahkan kabel untuk mengirim sinyal ke masing-masing sakelar mikro yang kemudian akan mengembalikan sinyal ke pin input pengontrol mikro ketika tombol ditekan. Saya menggunakan 4 pasangan bengkok di beberapa kabel Cat 5e untuk memberikan sinyal ke joystick dengan menyolder semuanya bersama-sama di satu ujung dan memasang kabel konektor Dupont yang terhubung ke pin sinyal pada pengontrol mikro.

Saya membuat kabel daisy-chain kecil untuk masing-masing dari 6 kelompok tombol dan akhirnya menggunakan kabel adaptor khusus saya pada tombol start/select dan pinball lagi semua terhubung ke pin sinyal mikrokontroler.

Pengkabelan sakelar mikro ke pengontrol mikro cukup mudah karena penggunaan papan tempat memotong roti mini dan konektor Dupont yang berarti saya dapat dengan mudah memindahkan kabel sesuai kebutuhan.

Langkah 6: Kode Pengontrol

Kodenya cukup mendasar. Saya memodifikasi contoh gamepad dari Perpustakaan Joystick Arduino yang luar biasa

Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang memulai dengan perpustakaan itu dari instruksi praktis ini.

Di akhir langkah ini, kami memiliki pengontrol tongkat pertarungan 2 pemain yang berfungsi, jadi kami merayakannya dengan beberapa putaran StreetFighter2 di laptop saya!

Saya awalnya berencana untuk menghubungkan mikrokontroler langsung ke Raspberry PI melalui USB tetapi saat menguji pada laptop saya menemukan bahwa menghubungkan dan melepaskan konektor micro USB ke mikrokontroler melalui panel akses sangat rumit dan akhirnya saya memutuskan sambungan. konektor micro USB dari salah satu mikrokontroler.

Solusi untuk ini adalah memasukkan hub USB dalam modul kontrol. Ini berarti bahwa hanya satu koneksi yang terekspos dari Modul Kontrol dan solusi keseluruhannya jauh lebih kuat. Dengan pemasangan kabel yang lengkap, saya menambahkan lubang sekrup countersunk ke panel atas dan memasangnya di tempatnya.

gamepad.ino

// Contoh gamepad sederhana yang menunjukkan cara membaca lima Arduino

// pin digital dan petakan ke perpustakaan Arduino Joystick.

//

// Pin digital di-ground saat ditekan.

//

// CATATAN: File sketsa ini untuk digunakan dengan Arduino Leonardo dan

// Mikro Arduino saja.

//

// Versi modifikasi dari kode asli oleh Matthew Heironimus

// 2018-08-11

//--------------------------------------------------------------------

#termasuk

Joystick_ Joystik;

voidsetup() {

// Inisialisasi Pin Tombol

pinMode(2, INPUT_PULLUP);

pinMode(3, INPUT_PULLUP);

pinMode(4, INPUT_PULLUP);

pinMode(5, INPUT_PULLUP);

pinMode(6, INPUT_PULLUP);

pinMode(7, INPUT_PULLUP);

pinMode(8, INPUT_PULLUP);

pinMode(9, INPUT_PULLUP);

pinMode(10, INPUT_PULLUP);

pinMode(16, INPUT_PULLUP);

pinMode (20, INPUT_PULLUP);

pinMode(21, INPUT_PULLUP);

// Inisialisasi Perpustakaan Joystick

Joystick.mulai();

Joystick.setXAxisRange(-1, 1);

Joystick.setYAxisRange(-1, 1);

}

// Status terakhir tombol

int lastButtonState[12] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

int pin[12] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 16, 20, 21};

batal () {

// Baca nilai pin

untuk (intindex = 0; indeks< 12; indeks++)

{

int currentButtonState = !digitalRead(pin[indeks]);

jika (currentButtonState != lastButtonState[index])

{

sakelar (pin[indeks]) {

kasus2: // ATAS

if (currentButtonState == 1) {

Joystick.setYAxis(-1);

} lain {

Joystick.setYAxis(0);

}

merusak;

kasus3: // KANAN

if (currentButtonState == 1) {

Joystick.setXAxis(1);

} lain {

Joystick.setXAxis(0);

}

merusak;

case4: // BAWAH

if (currentButtonState == 1) {

Joystick.setYAxis(1);

} lain {

Joystick.setYAxis(0);

}

merusak;

kasus5: // KIRI

if (currentButtonState == 1) {

Joystick.setXAxis(-1);

} lain {

Joystick.setXAxis(0);

}

merusak;

kasus6:

Joystick.setButton(0, currentButtonState);

merusak;

kasus7:

Joystick.setButton(1, currentButtonState);

merusak;

kasus8:

Joystick.setButton(2, currentButtonState);

merusak;

kasus9:

Joystick.setButton(3, currentButtonState);

merusak;

kasus10:

Joystick.setButton(4, currentButtonState);

merusak;

kasus16:

Joystick.setButton(5, currentButtonState);

merusak;

kasus20:

Joystick.setButton(8, currentButtonState);

merusak;

kasus21: {

Joystick.setButton(9, currentButtonState);

merusak;

}

}

lastButtonState[indeks] = currentButtonState;

}

}

penundaan (10);

}

lihat rawgamepad.ino dihosting dengan ❤ oleh GitHub

Langkah 7: Pengaturan Raspberry PI

Saya merekomendasikan Pi 3 untuk kinerja dan kompatibilitas game maksimum tetapi jika Anda hanya tertarik pada game yang lebih lama, perangkat bertenaga lebih rendah seperti Pi Zero juga akan baik-baik saja. Saya menggunakan Pi 2 cadangan yang sudah saya miliki.

Ada banyak sumber daya hebat di web yang menjelaskan cara menyiapkan Pi atau SBC lain yang Anda pilih dengan emulator dan ujung depan yang berbeda. Saya pribadi menggunakan dan merekomendasikan RetroPie dan saya menemukan ini - sangat baik - video dari ETA Prime menjadi cara yang bagus untuk bangun dan berjalan dengan cepat.

Langkah 8: Tampilan Modul Konstruksi

Saya memulai konstruksi Modul Tampilan dengan panel samping, menandai dan memotong yang pertama dari dimensi yang diukur dari file SketchUp menggunakan pita pengukur virtual. Saya kemudian menggunakan panel pertama sebagai template untuk menandai yang kedua.

Selanjutnya saya memotong panel belakang bawah, memasang beberapa kurung sudut dan kemudian memasangnya ke panel samping. Pada tahap ini saya memverifikasi bahwa monitor saya akan cocok. Itu sedikit lebih ketat dari yang saya harapkan tetapi ada ruang yang cukup.

Saya kemudian menambahkan panel depan bawah dan membuat lubang di dalamnya agar sesuai dengan modul kontrol. Untuk menandainya, saya menempatkan modul kontrol di atas modul tampilan dan mencoret bagian dalam lubang yang ada di modul kontrol.

Pada tahap ini saya dapat menyatukan kedua modul menggunakan dua baut konektor kabinet. Sekarang saya bisa melihat bentuk akhir dari gabungan modul bar-top!

Langkah selanjutnya adalah merutekan tepi panel. Untuk ini saya membongkar unit lagi. Saya juga memotong lubang untuk saluran masuk dan sakelar daya. Untuk ini saya pertama-tama menandai lubangnya, kemudian mengebor sudut dengan sedikit kayu kecil dan akhirnya memotong bahan yang tersisa menggunakan gergaji spiral.

Saya kemudian memasang kembali unit dengan menempelkan setiap bagian bersama-sama kali ini. Karena saya juga menggunakan kurung, saya tidak perlu menggunakan klem untuk menyatukan potongan-potongan itu.

Sekarang unit itu dalam bentuk akhirnya, saya memotong panel layar dan memasangnya di tempatnya, mengerjakannya dengan kertas pasir sampai pas. Ketika saya senang dengan kecocokannya, saya mengeluarkannya dan menggunakan gergaji ukir untuk memotong lubang tampilan agar sesuai dengan area layar yang terlihat. Setelah selesai, saya dapat menguji layar di tempatnya menggunakan beberapa braket untuk menahan monitor dengan longgar di posisinya.

Saya menyatukan kedua modul untuk melihat seperti apa tampilannya dan kemudian selesai menempelkan surround layar di tempatnya. Untuk melakukan ini, saya menambahkan beberapa bagian tambahan MDF 6mm di belakang surround layar untuk memastikannya kokoh dan untuk menghindari retakan pada cat nanti.

Langkah 9: Selesai

Setelah lem benar-benar kering pada modul tampilan, saya dengan murah hati menerapkan pengisi kayu ke semua sambungan dan noda dan mengampelasnya dengan amplas kasar.

Saya kemudian melapisinya dengan ikatan PVA encer sebagai lapisan segel pertama. Selanjutnya saya mengaplikasikan beberapa lapis campuran PVA dan cat kayu/baja serba guna putih yang saya temukan di garasi.

Lapisan awal ini semuanya diaplikasikan menggunakan kuas cat 2 inci biasa.

Saat lapisan dasar mengering, saya melakukan pengamplasan ringan dengan amplas berbutir halus. Setelah itu saya menambahkan lapisan cat putih lagi.

Ketika sudah kering, saya mengampelasnya lagi dan kemudian mengoleskan beberapa lapis cat semprot serbaguna murah dari kaleng yang saya beli di toko perangkat keras.

Sebelum mengulangi proses untuk modul kontrol, saya memotong panel belakang atas modul tampilan. Panel ini memiliki lubang di dalamnya sehingga saya dapat membawa modul tampilan dengan lebih mudah. Ini juga bertindak memungkinkan suara untuk speaker monitor internal keluar dari kasing.

Pada tahap ini saya juga memutuskan untuk melepas sekrup dari panel atas modul kontrol dan merekatkannya di tempatnya. Untuk memastikannya aman, saya menempelkan beberapa bagian pendukung tambahan terlebih dahulu.

Ketika modul kontrol dicat, saya menggunakan Dremel untuk membersihkan lubang kancing terus-menerus menguji ukurannya dengan salah satu kancing. Akhirnya saya menempelkan mur konektor furnitur ke bagian belakang modul kontrol.

Saya cukup puas dengan hasil akhir pada akhir langkah ini mengingat jumlah waktu dan usaha yang dihabiskan. Itu tidak berarti sempurna dan dapat ditingkatkan dengan lebih banyak waktu selama tahap ini. Ini benar-benar tergantung pada tingkat penyelesaian yang ingin Anda capai seperti berapa banyak waktu yang dibutuhkan untuk langkah ini.

Langkah 10: Tampilkan Komponen Modul

• Monitor Layar Lebar 19" dengan speaker
• Raspberry PI 2 Komputer Papan Tunggal (SBC)
• Raspberry PI 2 Kasus
• Adaptor daya USB 2Amp
• Kabel micro usb
• Kabel audio 3.5mm
• kabel HDMI
• Soket sasis listrik (tipe kabel ketel)
• Timbal ketel listrik
• Soket listrik ganda

Langkah 11: Tampilkan Pengkabelan Modul

Pertama, saya menambahkan panel dasar dan belakang ke cangkang modul tampilan. Panel belakang diamankan di tempatnya menggunakan pengait magnet sehingga dapat dengan mudah dilepas untuk akses cepat ke komponen.

Saya kemudian menyambungkan sakelar daya ke soket daya ganda untuk memberi daya pada PI dan monitor. Saya menyolder kabel daya ke sakelar dan membungkus kabel dengan tabung heat-shrink. Jika Anda tidak sepenuhnya nyaman tentang bagian ini, dapatkan bantuan dari seseorang yang memenuhi syarat. JANGAN mengambil risiko apa pun dengan kabel listrik.

Setelah saya memperbaiki sakelar dengan aman ke kasing, saya menempatkan monitor pada posisinya. Mengingat pertarungan yang sudah ketat, hanya beberapa braket plastik tambahan yang diperlukan untuk mengamankan layar di tempatnya.

Selanjutnya saya mencolokkan adaptor daya USB untuk PI dan kabel ketel untuk monitor. Yang tersisa hanyalah menyambungkan sinyal audio dan video ke monitor.

Karena monitor tidak memiliki HDMI-in, saya menggunakan adaptor HDMI ke DVI. Audio dipasok ke speaker monitor internal melalui kabel audio 3,5 mm dari PI. Dengan panel belakang menyala dan pengaturan audio aktif, volume audio oke tapi tidak keras. Saya mungkin menambahkan speaker dan amplifier mini di pembaruan mendatang.

Akhirnya saya menyambungkan hub USB ke PI dan dapat memulai pengujian modul tampilan yang beroperasi penuh.

Langkah 12: Majelis Akhir dan Pemikiran

Pekerjaan terakhir sebelum perakitan akhir adalah memasang kembali dan merakit Modul Kontrol setelah pengecatan. Ini berjalan cukup lancar selain mematahkan satu kabel yang harus disolder ulang.

Sebelum menggabungkan Modul Kontrol dan Tampilan, saya memotong beberapa cakram film kontak berperekat bening untuk menghindari barel konektor furnitur yang menonjol dari Modul Kontrol agar tidak menggores cat Modul Tampilan.

Saat itu hanya tugas sederhana untuk menempatkan modul dan menyatukannya. Pada tahap ini unit bar-top sepenuhnya lengkap dan siap beraksi. Sepertinya ini akan menjadi konfigurasi yang lebih disukai jadi saya tidak perlu membuat Modul Stand setidaknya untuk sementara waktu. Jika dan ketika saya melakukannya, saya akan memperbarui posting ini. Modul Stand itu sendiri harus yang paling sederhana. Ini pada dasarnya adalah lemari penyimpanan sederhana dengan lubang baut di bagian atas untuk terhubung ke unit bar-top.

Saya bersenang-senang mengerjakan proyek ini bersama anak-anak saya. Kami belajar banyak dan sekarang menantikan untuk memainkan banyak arcade lama dan konsol klasik di mesin baru. Terima kasih telah membaca dan beri tahu kami pendapat Anda tentang proyek ini di komentar!