描述

大家好，你們好嗎！

這就是 PALPi V4，它是一款由 Raspberry Pi 零 W 驅動的 DIY 復古游戲機。

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這里的想法是制作一個便攜式手持游戲機，可以運行復古游戲，如魂斗羅、口袋妖怪、超級馬里奧等。

對于顯示器，我使用了 4 英寸車載顯示器顯示器，由復合 PAL 輸出控制。

至于仿真操作系統，我使用了 RECALBOX ，因為它帶有許多預裝的游戲。

在本文中，我將向大家展示這款復古游戲機的整個構建過程。

材料

以下是我在此內置中使用的東西-

• 定制 PCB（由PCBWAY提供）
• IP5306集成電路
• 10uf 1206封裝電容x8
• 2R 0805 包裝 x1
• 1K 0603 包裝 x2
• 10uH電感x1
• 貼片按鍵 x1
• LED 指示燈 x4
• THT USB 微型端口 x1
• 鋰離子電池 3.7V 2600mah
• 母頭針 Con40 x1（或使用兩個 CON20 針）
• 撥動開關 x13
• 樹莓派 3B+ 型
• 4 英寸 PAL 顯示器（從 CAR MONITOR 中回收）
• 3D打印身體
• DC 筒式千斤頂
• 5V 桶形適配器（用于為鋰離子電池充電）

上一版

以前，我制作了 PALPi V1，它的內部規格與此控制臺相同，但它很厚且握起來不舒服。

PALPi Lite 是改進版，現在比原來的 V1 更纖薄，握持舒適。

入門

我首先在 fusion360 中設計了一個纖薄的盒形機身，并以基本的 PCB 形狀作為參考。

完成設計后，我導出了 PCB 的 DWG 文件，這樣我就可以將其導入我的 PCB 套件中，為 PCB 制作輪廓并將開關放置在指定的位置。

計算框

我使用 RECALBOX OS 來運行這個設置。

為什么選擇 Recalbox 操作系統，為什么不選擇 Retro Pi 或其他操作系統？

好吧，這里的答案很簡單，recalbox 是一個易于使用的操作系統，預裝了很多免費游戲。

此外，它很小，可以在低規格的樹莓派系統上運行。

就像我的情況一樣，我使用的是具有 1GB 內存的 Rpi Model 3B+。

它不完全是一個強者，但它可以處理一些復古游戲而不會出汗。

安裝它也很容易

• 下載 Raspberry Pi 成像器。
• 為您的設備選擇正確的操作系統，即 RecalBox
• 選擇您的系統，即 Rpi Model 3B
• Raspberry pi imager 將完成您在存儲卡上下載和安裝 RecalBox 的工作。

安裝RecalBox 操作系統后，您需要使用鍵盤插入 Raspberry pi 設置，因為第一次啟動總是需要鍵盤。

啟動整個設置后，RecalBox 就像一個普通的模擬器一樣工作。

PCB設計

設計過程中的障礙之一是如何使用 3.7V 電源為 Raspberry Pi 和 Screen 供電。

為此，我使用了 IP5306 的電源管理 IC。

它是一種升壓轉換器 IC，具有一系列功能，包括在過充電和過放電期間對電池進行低切和高切以及電池電量指示器。

它可以輸出 5V 2A 足以滿足我們的設置。

我從它的數據表中獲取了它的最小設置，并準備了一個帶有開關的電路板以及電源管理 ic 設置，該設置可以提升鋰離子電池為 Raspberry pi 和顯示器供電。

完成原理圖后，我將原理圖轉換為 PCB 文件并開始布局，首先使用早期的 PCB 輪廓作為參考，將開關放置在其位置。

PCBWAY

我為這個項目使用了 PCBWAY PCB 服務。我首先在PCBWAY的報價頁面上傳了這個項目的Gerber文件。

我選擇黃色阻焊層和白色絲印，沒有特殊原因選擇黃色阻焊層，我只是想看看黃色的PCB。

我在一周內收到了 PCB，PCB 質量非常好，這個 PCB 很小，我喜歡這些 PCB 的質量沒有因為數量或尺寸而受到影響。

PCBWAY，你們搖滾。

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部件

董事會的組裝過程主要包括三個步驟

• 錫膏點膠工藝
• 取放過程
• 熱板回流
• 測試
• 添加通孔組件

錫膏點膠工藝

現在第一步是在每個元件焊盤上逐個添加焊膏。

要涂抹焊膏，我使用的是帶有寬注射器的焊膏分配針，我使用的焊膏是由 63% 錫和 37% 鉛組成的普通焊膏。

拾取和放置過程

應用焊膏后，我們繼續下一步，將組件添加到指定位置。

我使用 ESD 鑷子將每個組件放置在適當的位置。

熱板回流焊接工藝

在“Pick & Place Process”之后，我小心地將整個電路板抬起并放在我的DIY SMT Hotplate 上。

熱板將 PCB 從下方加熱到焊膏熔化溫度，一旦 PCB 達到該溫度，焊膏就會熔化，所有組件都焊接到它們的焊盤上，我們抬起 PCB，然后將其放置在較冷的表面上一點點，以冷卻PCB的熱量。

測試板

回流焊后，PCB 部分完成。我們首先需要測試 IP5306 設置是否正常工作。

為了檢查我是否在輸入端和電池端添加了電線，然后我將輸入端與 USB 微型分線器連接，電池端與面包板上的 3.7V 鋰離子電池相連。

然后我們通過按下 PCB 上的 SMD 按鈕打開 IP5306 設置，這樣做將啟動電路，LED 電量計將顯示電池百分比。

然后我們測量 IP5306 設置輸出兩端的電壓，該電壓應為 5V。

最后，我們通過 USB 微型端口連接一個 5V 2A 充電器（這是為電池充電），指示燈 LED 將開始按順序閃爍顯示已充電多少電池。

檢查上述幾點后，我們的電路正在工作，現在我們可以繼續下一步，即添加剩余的 THT 組件

添加 THT 組件

THT 組件包括 20 個排針針連接器 x 2 和 13 個觸覺開關。

首次啟動

在進入主程序集之前，我們首先需要首次啟動 Rpi。

此時，它沒有啟用 PAL 端口或啟用 GPIO 按鈕。

為了啟用它們，我們首先將 Pi 與 HDMI 電纜和鍵盤以及 5V 2A 穩定電源（智能手機適配器）連接起來。

我們啟動 Recalbox 并轉到啟用 WIFI 的網絡設置。

編輯部分配置文件

• 在你的電腦上打開 Win SCP，在上面輸入樹莓派的 IP 地址，用戶名是root，樹莓派的密碼是recalboxroot。
• 去 recalbox>share>系統>recalbox.conf
• 對于啟用 GPIO 按鈕，我們只需要在下面的部分中更改兩件事。

設置controller.gpio.enabled = 1 （之前為 0）并將controller.gpio.args.map=1, 2更改為controller.gpio.args.map=1 （2 是第二個玩家控件）

• 只需根據我的更改您的默認設置，然后重新啟動整個設置，然后 BANG，我們的 Recalbox 設置將使用按鈕。

此外，這是按鈕的 GPIO 映射。開關將每個 GPIO 與 GND 連接起來，這就是 RPI 注冊按鈕 Tap 的方式。

主組件

• 主要組裝包括首先將電路板添加到 3D 打印主體。
• 然后我們將樹莓派的 PAL 輸出添加到主電路中，并將樹莓派放在電路板上。
• 然后我們將屏幕添加到主機上，并將其 PAL 端口連接到樹莓派的 PAL 端口，VCC 連接到 VCC，GND 連接到 GND。
• 最后，我們添加熱膠將屏幕固定到位。
• 然后我在 SMD 按鈕上并聯了一個外部觸覺開關，這個觸覺開關用于打開或關閉游戲機的主電源。我將觸覺開關焊接在性能板上。
• 然后我們將鋰離子電池添加到電路的電池側。

總裝

• 為了完成這個設置，我在輸入端添加了一個桶形直流插孔，這樣我就可以用 5V 充電器為這個設備充電。
• 我用熱膠將桶形千斤頂和鋰離子電池固定在原位。
• 然后我將觸覺開關粘在 3D 打印主體的一側。
• 最后，我用四個 M2 螺絲將底蓋加到機身上，我們的復古游戲機就可以開始搖滾了。

結果

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這是這個內置的結果，一個完整的手持游戲機，幾乎可以運行任何舊游戲，從 PS1 到 atari 游戲機。

聲音呢？

這個控制臺沒有內置的揚聲器設置來輸出音頻但是，我們使用的是 Raspberry Pi Zero W，它有 BT 和 WIFI 板載，這意味著我們可以連接任何 BT 揚聲器并以其原始音頻玩游戲。

• 為此，我們進入設置菜單 > Bt 控制器并添加一個新的 Bt 設備。
• 配對它，Bt 系統就會啟動。

至于聲音，我使用的是我之前制作的Jack O lantern Bt 揚聲器，您可以從這里查看。

在其上添加游戲

這是一個開源復古游戲模擬器，這意味著我們可以從任何游戲系統添加任何舊游戲并在此設置上運行它們！

我們首先需要下載您想在此游戲機上玩的任何游戲的自定義 ROM。例如，我下載了精靈寶可夢翡翠。然后我們首先需要將 Recalbox 連接到我們的 WIFI 路由器。

• 我們打開 WinSCP 并在上面添加我們的 Recalbox IP 地址以及用戶名root，pi 的密碼是recalboxroot。
• 轉到此菜單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，它在 Gameboy Advance 上運行，所以我不得不將其 ROM 文件復制粘貼到 GBA 文件夾中。
• 現在重新啟動您的樹莓派設置并打開 GBA 模擬器菜單，您將看到新添加的游戲。

結論

此設置有效，并且在現實世界中 100% 實用。幾天之內，我在這件事上玩了 10 多個小時。

我發現的一個問題是電池容量不夠，所以我在現有電池的同時又增加了一個 2600mAh 電池。這增加了它的備份時間。

此外，一般來說，Raspberry Pi Zero 的功能不足以運行 PS1 游戲，這很糟糕，一種選擇是超頻 CPU 并在其上添加散熱器以解決發熱問題。

更持久的解決方案是使用 New Raspberry Pi Zero W2 進行更改，或者獲得具有更多 RAM 的 Raspberry Pi 4。

最初我想使用計算模塊，但由于它不可用，我無法獲得一個。

這就是今天的人們，感謝PCBWAY支持這個項目！

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我很快就會帶著一個新項目回來！

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