Vuoi costruire una pulsantiera arcade, ma devi farlo bene

Preambolo

Essendo appassionato di retrogaming e abbastanza intraprendente nella progettazione e realizzazione di marchingegni futuristici, sono sempre alla ricerca di un modo economico per costruire pulsantiere con cui giocare ai vecchi videogiochi arcade su MAME.

Le capacità richieste per tali imprese rientrano sempre nel solito sottoinsieme composto da: buona manualità, un minimo di competenze tecniche in elettronica e falegnameria, abilità nel recupero dei materiali e un po’ di fantasia.

Ovviamente bisogna disporre anche una certa varietà di attrezzature, sia per lavorare il legno, sia per quanto riguarda la parte elettronica. A questo si può aggiungere un certo gusto nella ricerca delle forme e nella creazione di grafiche da applicare alle nostre creazioni, ma questo non rientra sicuramente nelle mie capacità. Le mie opere risultano solide, efficaci, comode, ma non di certo belle dal punto di vista estetico, anche se più volte ho ricevuto dei sinceri apprezzamenti tipo: “Che figata che hai costruito!!” e non parlo solo di pulsantiere arcade.

Quando si inizia a pensare ad un progetto, questo ha una forma nella nostra testa che solitamente differisce di molto dal risultato finale; lo stesso vale per il processo con il quale andremo a realizzarlo. Spesso, se non sempre, si parte entusiasti con la prospettiva di terminare in breve tempo e che ciò che otterremo sarà bellissimo, ma poi ci si blocca subito dopo aver iniziato, per via di una o più piccole difficoltà che naturalmente si incontrano.

Schematizzare

Il passo fondamentale che ci permette di trasformare un’idea in realtà è innanzitutto la trasposizione su carta. Sembra una banalità, ma la maggior parte delle idee non si realizza mai, se non la si trascrive. E’ quindi necessario schematizzare il pensiero trasportandolo su di un quaderno (o altro supporto), annotando misure e componenti necessari, cercando di mantenere le proporzioni e scrivendo via via pensieri e problematiche che supponiamo di poter incontrare.

Nella fattispecie stiamo parlando della costruzione di una pulsantiera per arcade gaming, ma queste linee guida possono essere ricondotte ad una qualsiasi attività volta ad ottenere l’oggetto che abbiamo in mente. E’ inoltre possibile schematizzare su PC o tablet, tramite appositi programmi, ma per ciò che ho potuto constatare solitamente questo si trasforma in un ostacolo, sia per un’eventuale inesperienza nell’uso di tali strumenti che ci porta a dover fare un ulteriore sforzo di apprendimento, sia per la fallacia dei dispositivi tecnologici (e degli utilizzatori) che porta alla perdita di dati, sovrascrittura con versioni vecchie, spegnimento improvviso per mancanza di carica o aggiornamento del sistema operativo, ecc.

Resto quindi fedele alla carta, che mi permette di avere sempre immediatamente sotto mano la schematizzazione della mia idea, oltre a facilitarmi nella correzione, nella consultazione e al facile reperimento nel futuro, a patto di essere un minimo ordinato e non distruggere gli appunti dopo aver terminato o abbandonato l’impresa.

Lista della spesa

Una volta ottenuto il tanto agognato “schema su carta”, si procede al recupero dei materiali e delle attrezzature necessarie.

Parliamo in questo testo di una pulsantiera per retrogaming, quindi facciamo la relativa “lista della spesa”.

Materiale:

  • pulsanti e manovelle (si dirà veramente così?);
Manovella e Pulsante Arcade
Manovella e Pulsante Arcade
Manovella e Pulsante Arcade
Manovella e Pulsante Arcade
  • controller elettronico da collegare alla console o al PC;
Controller Elettronico Joypad
Controller Elettronico Joypad
Controller Elettronico Tastiera USB
Controller Elettronico Tastiera USB
  • pannelli di legno e viti;
Pannelli di Legno
Pannelli di Legno
  • cavi, connettori e morsettiere;

    Cavetti
    Cavetti
Morsettiera
Morsettiera

Attrezzatura:

  • seghetto alternativo;
Seghetto Alternativo
Seghetto Alternativo
  • trapano / avvitatore con fresa per il legno;
Trapano Elettrico
Trapano Elettrico
Fresa per il Legno
Fresa per il Legno
  • saldatore a stagno e rotolo di stagno;
Stazione Saldante
Stazione Saldante
Saldatore a Stagno
Saldatore a Stagno
Attrezzatura

Per quanto riguarda l’attrezzatura, in base ai materiali che decidiamo di utilizzare per realizzare la struttura, possiamo adottare delle alternative quali traforo e seghetto manuale per il legno, in base alle esigenze.

Seghetto Manuale
Seghetto Manuale

Dobbiamo in sostanza riuscire a realizzare dei tagli dritti e dei fori dal diametro di alcuni centimetri, quindi ognuno può usare ciò che preferisce. Ovviamente per comodità saranno utili un cacciavite e dei morsetti da falegname. Non sottovalutiamo l’importanza di avere un parco attrezzature ben fornito prima di iniziare, per evitare di doverci bloccare durante il lavoro per mancanza di una lama o di una punta del trapano. Il saldatore a stagno, se non lo avete, dovete comprarlo oppure farvelo prestare, da questo non si scappa.

Materiale

Passiamo ora al reperimento dei materiali, argomento che mi sta quanto mai a cuore. L’obbiettivo che mi prefiggo è quello di utilizzare il più possibile materiale di recupero che, a differenza dell’attrezzatura sopra elencata, è possibile (la maggior parte delle volte) ottenere gratuitamente.

I pulsanti e le manovelle, se così veramente si possono chiamare, sono la parte critica. E’ possibile ordinarli sul web ad un prezzo contenuto e checché ne dicano, anche quelli provenienti dalla Cina sono ottimi, soprattutto perché tutti questi componenti vengono prodotti in Cina. L’unico contro è che una spedizione dalla Cina prevede dai 15 ai 60 giorni lavorativi per la consegna.

Il miglior pulsante per il gioco è di tipo switch come quello nell’immagine sottostante:

Pusante switch
Pusante switch

nel momento in cui scrivo il costo si aggira su 1€ c.a.d., ma con un po’ di pazienza e scaltrezza si possono trovare degli stock molto più convenienti. E’ possibile inoltre acquistare separatamente il corpo del pulsante e gli switch. Tutto dipende dal tempo che abbiamo a disposizione e dalla costanza nella ricerca.

Un’alternativa può essere rivolgersi a un vecchio distributore di videogiochi che, anche se i cabinet sono scomparsi, continuano a rifornire i locali di freccette, biliardi, calcetti e slot machine. Probabilmente il fornitore di freccette del vostro paese ha un magazzino nel quale ristagnano vecchi cabinet e tutti i relativi pezzi di ricambio. Se avete un minimo di capacità contrattuale potrete portarvi a casa tutto il necessario spendendo pochi euro.

Per stare all’interno del risparmio, valutate il numero esatto di pulsanti switch che volete applicare al vostro controller, considerando che saranno quelli che effettivamente userete per giocare dato che hanno delle ottime performance. Per tutti gli altri pulsanti accessori, quali “insert coin”, “start”, “pause”, ecc., è possibile utilizzare un qualsiasi altro tipo di pulsante ad esempio quelli nell’immagine sottostante:

Pulsante
Pulsante

che sono meno performanti, ma molto più economici. Questo rientra nella fase iniziale della schematizzazione e nell’estetica che volete ottenere.

Abbiamo bisogno poi di un circuito elettronico che interfacci i nostri controlli al dispositivo al quale vogliamo collegarli (console o PC). E’ possibile acquistare online un’interfaccia USB al costo di circa 25€ come nell’immagine sottostante:

Controller Elettronico USB Dedicato
Controller Elettronico USB Dedicato

ma questo ci toglie la maggior parte del divertimento e aumenta il costo. La soluzione divertente ed economica è recuperate il circuito interno di un joypad o ancor meglio di una tastiera USB. Il circuito di un joypad è più facile da saldare, ma ha il difetto di avere pochi contatti, anche se un qualsiasi joypad moderno permette di avere i quattro contatti per la manovella direzionale, sei pulsanti per il gioco e due pulsanti accessori per “INSERT COIN” e “START”. Il circuito interno di una tastiera permette una combinazione di circa 110 pulsanti, ma le saldature sono molto più difficili, dato che i contatti sono molto vicini tra di loro ed inoltre bisogna valutare il fattore “ghosting” per il quale alcuni pulsanti non possono essere premuti contemporaneamente.

Tutto il resto del materiale può essere recuperato gratuitamente. Io personalmente colgo sempre l’occasione di portarmi a casa armadi, che qualche amico butterebbe in discarica, per recuperarne i pannelli e apparecchi elettronici per recuperarne i cavi. Banalmente, per quanto riguarda il cablaggio, la soluzione più comoda è utilizzare un cavo IDE per floppy, che presenta molti fili elettrici di piccole dimensioni uniti tra di loro:

Cavo IDE floppy
Cavo IDE floppy

Questo ci permette di ottimizzare lo spazio tra una saldatura e l’altra mantenendo un corpo unico evitando fili volanti che possono risultare scomodi e confonderci durante i collegamenti.

Un esempio di realizzazione low budget

Questo è un arcade pad che ho costruito recuperando il controller di un joypad il quale presentava dei pulsanti non funzionanti ed i famosi pannelli ritagliati dalle pareti di un armadio destinato alla discarica. Le pareti frontali sono realizzate con il plexiglass di un vecchio sportello che avrebbe fatto la stessa fine dell’armadio

Pusantiera Arcade
Pulsantiera Arcade costruita tramite joypad hacking

 

Operazione bobinatrice

Automatizzare la bobinatrice

Dopo diverse esperienze:

* Antico prototipo in legno.. mai utilizzato e realizzato esclusivamente come mokup:

Antica Bobinatrice
Antica Bobinatrice

* Primo prototipo funzionante con il quale è stato realizzato un ottimo trasformatore:

Bobinatrice di legno 1
Bobinatrice di legno 1
Bobinatrice di legno 2
Bobinatrice di legno 2
Accessori per fissaggio
Accessori per fissaggio

la maggior parte delle volte terminate con successo

trasformatore

Guarda qualche foto:

Applicare la carta isolante durante la costruzione di un trasformatore

 

abbiamo deciso di spingerci oltre e automatizzare la bobinatrice.

L’idea è di utilizzare un motore e gestirlo con arduino possibilmente visualizzando qualche tipo di informazione su un display.

La struttura viene realizzata (quasi?) esclusivamente in ferro e dispone di un pannello di controllo tramite il quale avviare / fermare il motore e magari qualche altra figata.

Di seguito lo svolgimento dell’impresa

Motore

Motore marchiato Valeo 404.854 da 24V 4A nominali:

 

Foto frontale del motore
Foto frontale del motore
Foto posteriore del motore
Foto posteriore del motore
Etichetta del motore
Etichetta del motore
Connettori Motore
Connettori Motore

Il connettore più grosso ha i due cavi di alimentazione (rosso e nero), più un cavo verde collegato al corpo del motore.

// TODO capire come funzionano: Il connettore più piccolo ha tre cavi rossi

Alimentazione

(dati da verificare e mutabili nel tempo)

Si torna sempre ad utilizzare il solito alimentatore ATX. Dettagli Qui

Secondo la Tabella collegando il positivo al giallo e il negativo al blu si ottengono 22,6 volt e questo sembra funzionare.

Visualizza il video di accensione e funzionamento:

GUARDA IL VIDEO PER CAPIRE

Nonostante l’alimentazione con un voltaggio un po’ basso, il motore gira e sembra funzionare correttamente. La cosa che mi lascia perplesso è lo spegnimento quasi immediato della ventola dell’alimentatore (capirne la causa: non serve o non ce la fà?).

Arduino

La gestione del motore viene affidata ad Arduino.

// TODO Una volta capito come ottenere le informazioni dal motore verrà implementato il sistema di pilotaggio.

Avvitatore con alimentazione PC ATX

Operazione Macina

Tutti i diritti sono riservati a fluidone.it dipartimento Nephus

Fonte del sevizio

Lista componenti di partenza

Questi sono i pezzi che compongono l’avvitatore in questione:

  1. la batteria, ormai scarica;
  2. alloggio per batteria con connettore di ricarica;
  3. alimentatore / caricabatteria;
  4. avvitatore
  5. Alimenatore ATX, per approfondire CLICCA QUI

Caratteristiche avvitatore

Marca: Valex 7,2V c.c
Potenza: 102 W
(immagino siano giri) 0 – 550 min ^(-1)
Diametro 1.5 – 10 mm

Nr. di lotto: 80100
Codice Prodotto: 1429001

Stato attuale delle cose (28/02/2018)

L’avvitatore collegato all’alimentatore ATX con la tensione di 5 Volt ha una buona resa, ma non abbastanza potenza per far girare agilmente il mulino.

Missione

Costruire un circuito di ‘potenziamento’ che porti i 5 Volt erogati dall’alimentatore ATX, ai 7,2 Volt richiesti dall’avvitatore. Ovviamente dovrà rispettare gli Ampere.

Immagini

Batteria fotografata da sotto:

Immagine Frontale della batteria
Frontale batteria 7,2 Volt Avvitatore

 

Batteria fotografata lateralmente:

immagine della batteria ripresa lateralmente
Frontale batteria 7,2 Volt Avvitatore

 

Alloggio della batteria fotografato frontalmente:

immagine alloggio batteria frontale
Alloggio Caricabatteria 7,2 Volt Frontale

 

Alloggio della batteria fotografato lateralmente: da questo si può dedurre la tipologia del connettore:

Immagine alloggio batteria laterale
Alloggio Caricabatteria 7,2 Volt Laterale

 

Alimentatore anche detto caricabatterie da 9 Volt, 460mA:

immagine frontale dell'alimentatore
Frontale Alimentatore 9Volt Etichetta

 

Avvitatore Valex 7,2 Volt 102 Watt:

Immagine etichetta avvitatore
Etichetta dell’avvitatore 7,2 Volt 102 Watt

Circuito emulazione tastiera USB chip HT82K629A

Costruzione su basetta millefori del circuito di emulazione tastiera USB, con l’intergrato HT82K629A Win2000 compatibile. Il chip in oggetto è definito ‘obsoleto’, vediamo se questa affermazione corrisponde a verità

Link al datasheet HT82K629A_USB

Immagine dei PIN e sopratutto del verso: ht82k629a_verso

 

Circuito da realizzare:

circuit

 

Postazione di lavoro

img_20180211_223826

Particolari dei condensatori saldati sotto. Nel datasheet viene detto di saldare i condensatori più vicino possibile ai pin del HT82K629A. Lo spazio ristretto impone di saldare i condesatori ceramici direttamente tra pin e massa, sulla faccia inferiore della basetta.

img_20180211_223923

img_20180211_223949

 

Video della realizzazione tagliato e velocizzato 4x

 

Foto del circuito parzialmente realizzato.

img_20180212_011006

 

Fine parte 1

Alimentatore ATX con diverse uscite

Alimentatore recuperato e adattato con delle morsettiere, un sabato notte con ciò che mi ritrovavo sottomano in quel momento.

finito

Gli alimentatori per PC sono ottimi per erogare contemporaneamente diverse tensioni. Questo è del 2000 e per ora funziona abbastanza bene, ai giorni nostri ce ne sono di molto più potenti, qui sotto i suoi dati specifici:

etichetta

Tabella voltaggi

Visualizza tabella voltaggi

Ogni alimentatore è praticamente già pronto per l’uso, basta seguire i colori indicati sull’etichetta ed effettuare i collegamenti che ci interessano direttamente nei connettori. In questa foto di repertorio (mio) si vede un connettore ‘antico’, ma il principio del rosso e del nero rimane lo stesso.

connessionevolante_zoom

 

Per avere qualcosa di più stabile bisogna ingegnarsi. Questa è una foto dell’alimentatore in oggetto visto frontalmente

fronte

E’ avvitato sopra il case di un lettore CD che serve per contenere i cavi e supportare la morsettiera. Ho preso le misure col calibro, fatto i buchi con la punta del ferro, sfruttato gli inviti che si trovano sulla superficie inferiore e avvitato un pezzo di asse con le viti del legno come supporto alla morsettiera. Orribile alla vista, ma solido, compatto e soprattutto economico.

Veniamo al funzionamento. Qui sotto lo schema pin del connettore ‘grosso’ che si collega alla scheda madre

schermata-schemapinatx

Per potersi accendere, un alimentatore per computer, deve essere collegato a una scheda madre funzionante che chiude il circuito. Per ovviare a questo si fa un ponte tra il pin 14 (quello verde nello schema) e un comune.
NB (Oo): occhio che il filo che esce dal pin 14 non è per forza verde. Nella foto iniziale si vedono due fili volanti collegati tra loro:

 

finito_pontestart

Il nostro fantastico modello ha già l’interruttore di accensione

interruttoredettaglio

nel caso si disponesse di un alimentatore senza interruttore, sarebbe il caso di metterne uno proprio sul pin 14.

 

Adesso ci si addentra un po’ nel delirio. Credo nessuno si metterà mai a seguire questa strada, anche perché col senno di poi anche io stesso mi sono scontrato con qualche difetto..
Ho dissaldato da una vecchia scheda madre il connettore femmina e saldato ogni filo del rispettivo colore con il relativo pin, seguendo lo schema. Il led è quello del POWER e solo alla fine mi sono reso conto che sarebbe stato molto più figo prolungarlo sul lato frontale…

connettore

Attaccato con la colla al case improvvisato, permette di rimuovere il connettore ‘grosso’ per collegare un altro alimentatore. Con il solito senno di poi avrei potuto fare lo stesso con i connettori molex.

connettorecolla

Perchè la morsettiera:

morsettiera

conta che era sabato sera.

Avvolgimenti perfetti

Nella costruzione di un trasformatore uno degli aspetti più importanti è sicuramente la qualità degli avvolgimenti di filo di rame attorno al nucleo.

Non stiamo parlando della qualità del rame in sè, ma proprio del lavoro che tu dovrai fare. E’ obbligatorio che ogni spira sia più possibile vicino a quelle adiacenti. Qui sotto un perfetto esempio di avvolgimento eseguito a regola d’arte:

Avvolgimenti di rame perfetti

Durante l’avvolgimento del filo di rame smaltato è necessario accomodare le spire in modo che siano sempre una appoggiata all’altra. Si possono usare utensili simili a bastoncini del gelato oppure dei pezzi di plastica come quelli nella foto sequente..

 

[..Foto ..]

Applicare la carta isolante durante la costruzione di un trasformatore

Dopo aver costruito la bobinatrice e aver comprato il rame, avvolgete il primo strato di spire e bloccate il marchingegno. Misurate grazie a un metro la lunghezza della carta che vi occorre e tagliatela con la forbice dalle punte arrotondate.

Applicare Carta Isolante a Trasformatori Costruiti Con una Bobinatrice manuale in legno

Occorre applicare dei piccoli tagli di pochi millimetri a intervalli regolari, in corrispondenza degli spigoli del rocchetto [ meglio mettere un disegno..].