Retropie:自製一台遊戲機

其 實 好 多 年 前 ,我 第 一 次 購 買 的 raspberry pi ( RPi 1 Model B ),最 後 就 是 裝 了 retropie 用 來 玩 遊 戲 。玩 了 這 麼 多 年 ,我 都 沒 有 好 好 的 給 它 一 個 家 。一 直 使 用 的 ,亦 只 是 一 個 10 塊 錢 的 USB 手 掣 。

直 到 入 手 了 3D 打 印 機 ,我 才 為 它 打 印 了 一 個 永 久 的 居 所 。我 之 所 以 選 擇 下 面 一 款 外 殼 ,最 主 要 當 然 是 我 覺 得 佢 最 靚 仔 。這 個 設 計 使 用 街 機 大 小 的 手 柄 和 按 鈕 ,比 起 我 用 開 的 USB gamepad 實 在 是 一 大 升 級 ,打 機 時 的 感 受 是 完 全 不 同 。最 後 ,它 使 用 的 7 寸 顯 示 器 和 我 手 頭 上 的 一 模 一 樣 ,令 我 唔 洗 花 時 間 去 修 改 設 計 。

要 自 己 打 印 這 一 款 外 殼 ,你 的 3D 打 印 機 的 打 印 平 台 至 少 要 有 210 x 250mm。這 有 點 可 惜 ,因 為 很 多 入 門 級 的 3D 打 印 機 的 熱 床 都 未 必 有 這 麼 大 。

要 打 印 這 麼 一 台 迷 你 街 機 ,所 需 的 時 間 比 我 想 像 的 要 長 得 多 。我 用 了 一 般 最 常 見 的 設 定 ,0.4mm nozzle / 0.2mm layer height / 60mm/s printing speed,許 多 零 件 的 打 印 時 間 都 超 過 10 小 時 。最 長 時 間 的 那 一 個 ( base panel ) 甚 至 要 20 個 小 時 。最 後 足 足 用 了 五 六 天 才 完 成 全 部 的 打 印 。

整 個 模 型 是 設 計 得 十 分 完 美 ,全 部 用 螺 絲 組 裝 ,以 後 要 拆 卸 也 十 分 方 便 。不 過 有 一 樣 野 ,就 是 control panel 的 孔 徑 大 小 和 我 購 買 的 套 裝 有 點 不 一 樣 。加 上 我 多 買 了 兩 個 小 按 鍵 ( 24mm ) 做 start 和 select,所 以 要 自 己 load 個 model 入 去 tinkercad 稍 為 修 改 一 下 。

這 款 mini arcade machine 設 計 者 ,已 經 把 所 有 需 要 用 到 的 電 子 零 件 都 羅 列 出 來 ,組 裝 的 教 學 亦 十 分 詳 細 ,這 都 大 大 方 便 了 第 一 次 自 己 建 造 retropie 的 玩 家 。不 過 設 計 者 用 的 零 件 ,在 淘 寶 不 容 易 找 到 ,價 錢 亦 唔 係 最 平 。所 以 我 就 自 己 搵 過 一 D 又 平 又 容 易 找 到 的 零 件 。

 

首 先 第 一 樣 ,亦 係 最 重 要 的 ,就 是 街 機 的 手 掣 。這 些 手 掣 要 連 接 到 電 腦 ,就 要 一 片 USB 控 制 板 。USB joystick controller board 市 面 上 有 許 多 ,最 平 又 兼 容 raspberry pi 的 ,就 是 上 面 的 這 一 款 。它 在 淘 寶 只 要 十 幾 廿 蚊 。這 款 用 在 pi 係 可 以 即 插 即 用 ,完 全 唔 洗 裝 driver。如 果 你 不 想 用 上 面 這 一 款 平 價 貨 ,其 實 一 般 支 援 linux 的 控 制 板 就 應 該 可 以 用 在 retropie 上 。

如 果 是 第 一 次 購 買 這 種 東 西 ,最 好 是 買 「USB 控 制 板 + 搖 桿 + 按 鍵 」的 DIY 套 裝 。因 為 DIY 套 裝 都 會 有 齊 正 確 的 連 接 線 ,連 接 線 亦 都 已 經 安 裝 好 所 需 要 的 接 頭 。而 散 買 的 話 ,就 通 常 要 你 自 己 另 購 連 接 線 ,如 果 你 不 懂 的 話 ,就 有 機 會 選 錯 連 接 線 和 接 頭 的 了 。

上 面 這 兩 段 youtube 片 中 所 使 用 的 大 陸 平 價 DIY 套 裝 ,就 和 我 這 裡 用 的 一 模 一 樣 。

要 連 接 USB 控 制 板 亦 非 常 簡 單 ,大 家 可 以 參 考 上 面 的 youtube 片 段 和 上 面 的 接 線 圖 。Joystick 安 裝 的 方 向 和 接 鍵 的 次 序 是 不 太 重 要 的 ,因 為 你 第 一 次 進 入 retropie 時 ,它 就 會 要 求 你 設 定 各 個 按 鍵 。Retropie 會 詢 問 你 「那 一 個 方 向 是 上 」,「那 一 個 按 鈕 是 A」之 類 的 ,到 時 你 只 要 正 確 選 擇 就 可 以 。

如 果 你 覺 得 大 陸 搖 桿 太 cheap,也 可 以 考 慮 購 買 日 本 三 和 的 搖 桿 和 按 鍵 套 裝 。不 過 淘 寶 呢 ,會 唔 會 買 到 假 貨 我 也 唔 敢 包 ,所 以 ,買 貴 野 的 話 就 要 自 己 用 心 選 擇 有 信 譽 的 店 舖 。

Joystick 搞 定 了 之 後 ,第 二 樣 就 是 喇 叭 。打 機 呢 ,無 些 少 強 勁 的 音 響 效 果 ,實 在 係 唔 多 過 癮 。Mini Arcade Machine 的 設 計 者 為 我 們 選 擇 了 一 片 PAM8406 晶 片 的 amplifier module,和 兩 個 3 寸 大 小 ,4ohm 3w 的 speaker。

考 慮 到 唔 想 自 己 去 改 安 裝 孔 ,而 且 這 種 speaker 亦 唔 難 找 ,價 錢 亦 十 分 便 宜 ,所 以 我 就 在 淘 寶 買 了 一 模 一 樣 的 ( 這 種 東 西 是 單 個 賣 的 ,記 得 要 買 2 個 )。

至 於 amplifier module,選 擇 就 太 多 太 多 了 。原 設 計 者 選 擇 的 是 超 級 便 宜 ,要 自 己 焊 接 的 一 片 小 小 電 路 板 。

但 我 自 己 覺 得 太 麻 煩 了 ,反 正 USB joystick controller 都 唔 洗 焊 接 ,點 解 Amp 又 要 焊 接 呢 ?所 以 我 自 己 就 買 了 貴 一 點 點 的 ,已 經 內 建 了 接 線 端 口 的 Amplifier module。

我 選 擇 它 的 原 因 是 :1. 它 使 用 5V 電 源 ;2. 它 內 置 了 3.5mm jack;3. 它 內 建 了 大 大 個 的 音 量 調 節 旋 鈕 ;4. 它 的 電 源 線 和 喇 叭 線 接 口 都 內 建 了 screw terminal,上 螺 絲 就 得 ,唔 洗 焊 接 ;5. 它 夠 力 推 前 面 我 購 買 的 喇 叭 ( 3W x 2 )。不 過 ,市 面 上 的 喇 叭 和 Amp 真 的 多 如 牛 毛 ,大 家 其 實 可 以 隨 意 按 照 自 己 的 喜 好 選 擇 。

淘 寶 上 也 有 很 多 USB 供 電 的 Amp module,也 許 用 起 來 會 更 方 便 一 些 。

7 寸 LCD 我 就 用 上 面 這 一 款 ,微 雪 ( WaveShare ) 也 算 是 Pi 用 LCD 的 名 牌 了 。不 過 因 為 自 己 本 身 就 有 ,今 次 唔 需 要 再 買 。要 在 retropie 用 呢 款 LCD,就 要 自 己 在 config.txt 最 尾 加 幾 行 字 。詳 情 可 以 參 考 以 下 的 網 頁 。

https://www.waveshare.com/wiki/7inch_HDMI_LCD_(C)

因 為 這 款 外 殼 內 部 空 間 有 限 ,所 以 LCD 的 連 接 線 ( hdmi 和 usb 線 ) 最 好 就 買 用 「轉 彎 頭 」的 。「轉 彎 頭 」有 不 同 方 向 ( 上 、下 、左 、右 都 有 ),大 家 購 買 時 要 注 意 一 下 方 向 。

其 實 hdmi 也 有 用 排 線 的 ,會 更 加 省 位 ,安 裝 更 加 方 便 ,不 過 價 錢 就 會 貴 一 點 點 。

其 實 微 雪 後 來 也 出 了 一 款 內 建 了 音 效 的 7 寸 LCD,LCD 背 面 多 了 一 個 接 口 可 以 接 駁 一 對 5W 的 speaker。如 果 覺 得 上 面 要 另 購 speaker 和 amp 好 麻 煩 ,買 這 個 帶 speaker 的 LCD 其 實 也 不 錯 ,而 且 價 錢 也 差 不 多 。

因 為 我 之 前 用 的 是 第 一 代 model B,因 為 太 慢 ,有 些 模 擬 器 是 跑 不 動 的 。所 以 這 次 也 順 手 升 級 了 Pi 3 Model B+。雖 說 Pi 4 都 已 經 出 來 了 ,但 價 錢 還 有 點 高 ( 4G ram 版 本 大 概 要 ¥450 的 樣 子 )。雖 說 Pi 4 有 多 樣 升 級 十 分 吸 引 ,但 暫 時 retropie 還 未 支 援 Pi 4 ( 2019-08 )。而 且 現 時 的 Pi 4 也 有 過 熱 和 USB-C 供 電 等 等 的 問 題 ,還 是 等 下 一 年 降 價 和 問 題 都 解 決 了 之 後 ,再 買 4G 的 版 本 。

考 慮 到 Mini Arcade Machine 本 身 沒 有 散 熱 風 扇 ,入 面 可 能 會 比 較 熱 ,所 以 我 覺 得 有 需 要 為 Pi 3 加 裝 風 扇 散 熱 。

淘 寶 亦 有 些 專 門 售 賣 Pi 的 店 舖 ,可 以 幫 你 在 SD 卡 上 預 先 燒 錄 好 retropie 的 image。雖 說 這 也 只 是 十 分 八 分 鐘 的 事 ,但 怕 麻 煩 的 人 就 有 多 一 個 選 擇 。

為 了 讓 各 個 裝 置 提 供 足 夠 的 電 力 ,我 加 裝 了 一 個 舊 的 4 口 USB 充 電 器 ( 反 正 放 在 家 裡 沒 用 ),可 以 獨 立 為 Pi、LCD ( 因 為 retropie 唔 洗 用 touch screen,所 以 USB 唔 一 定 要 插 在 pi 上 )、Amplifier 供 電 。我 的 這 款 充 電 器 是 用 8 字 頭 電 源 線 的 ,電 源 線 用 多 長 也 沒 問 題 。但 如 果 用 USB 線 供 電 的 話 ,太 長 就 容 易 令 電 壓 下 降 ,影 響 Pi 的 效 能 。

這 款 Mini Arcade Machine 的 最 大 缺 點 ,就 是 只 有 一 個 Joystick,無 得 雙 人 對 打 。不 過 考 慮 到 這 款 外 殼 的 大 小 ,也 不 能 要 求 太 多 。如 果 你 想 雙 打 的 話 ,只 要 多 買 一 個 USB joystick / gamepad 就 好 。由 於 外 殼 本 身 沒 有 預 留 USB 接 孔 ,你 可 能 要 自 己 加 條 USB 延 長 線 ,再 在 背 板 開 一 個 小 孔 。

由 於 我 使 用 的 零 件 和 原 來 的 設 計 者 有 點 不 一 樣 ,所 以 我 的 迷 你 街 機 的 內 部 佈 局 也 不 太 一 樣 ,也 不 能 使 用 原 設 計 的 安 裝 孔 。因 為 打 印 base panel 很 花 時 間 ,我 就 沒 有 修 改 設 計 再 打 印 一 個 出 來 。我 的 零 件 都 是 用 熱 熔 膠 黐 落 去 base panel 的 。

背 板 有 Volume 調 大 細 聲 ;也 有 2 個 USB 孔 ,方 便 外 接 手 掣 雙 打 和 接 駁 keyboard;Pi 的 切 口 ,主 要 是 為 了 方 便 更 換 不 同 的 image,二 來 也 可 以 散 熱 。除 了 retropie 之 外 ,我 也 為 這 機 器 製 作 了 raspbian buster、LibreELEC 等 等 不 同 的 image。

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3D 打印耗材儲存盒 DIY ( 升級版 )

話 說 我 幾 個 月 前 ,自 己 DIY 了 幾 個 耗 材 儲 存 盒 。耗 材 裡 面 有 乾 燥 劑 ,在 打 印 時 也 不 用 把 耗 材 拿 出 來 ,確 保 任 何 時 候 耗 材 都 保 持 乾 爽 。

但 用 了 幾 個 月 之 後 ,就 發 覺 有 一 點 點 的 不 方 便 。因 為 4 卷 耗 材 是 由 同 一 條 軸 心 穿 過 ,所 以 每 次 用 完 一 卷 耗 材 要 換 的 話 ,就 要 把 所 有 耗 材 都 拆 下 ,再 裝 回 去 。

SAMLA Box Filament Spool Holder

而 我 的 可 重 複 使 用 的 乾 燥 劑 ( 電 子 防 潮 吸 濕 卡 ),是 放 在 耗 材 儲 存 盒 的 底 部 。每 4 個 星 期 左 右 ,就 要 拿 出 來 乾 燥 一 次 。這 個 時 候 ,又 是 要 把 全 部 野 拆 散 晒 ,乾 燥 之 後 再 組 裝 回 去 。

其 實 如 果 你 只 得 一 個 耗 材 箱 ,這 些 都 唔 算 係 好 大 問 題 。但 偏 偏 我 整 左 3 個 耗 材 箱 ,於 是 就 成 日 都 要 換 耗 材 ,經 常 性 發 生 乾 燥 劑 要 脫 水 ,於 是 就 好 很 煩 好 很 煩 。於 是 ,我 就 盤 算 著 要 改 進 我 的 耗 材 儲 存 盒 ,以 減 省 一 點 maintenance 的 時 間 。

首 先 ,我 想 把 耗 材 和 乾 燥 劑 的 位 置 上 下 對 調 ,那 取 出 乾 燥 劑 脫 水 時 ,就 不 用 先 拆 卸 耗 材 。於 是 ,我 就 設 計 了 一 個 可 以 簡 單 打 印 的 膠 籃 ,它 用 4 粒 m3 螺 絲 固 定 在 samla 膠 蓋 上 面 。

這 個 籃 我 用 來 放 置 乾 燥 劑 和 電 子 濕 度 計 。

耗 材 方 面 ,我 也 不 再 想 用 一 個 軸 心 穿 起 4 卷 耗 材 。我 希 望 每 卷 耗 材 都 可 以 獨 立 取 出 和 置 入 。

最 初 ,我 看 中 了 上 圖 的 這 一 款 ,非 常 便 宜 而 且 是 全 金 屬 ,還 可 以 自 由 調 節 寬 度 的 耗 材 支 架 。但 是 這 個 耗 材 支 架 的 螺 絲 比 較 凸 出 ,我 怕 它 不 能 在 samla 儲 存 盒 中 並 排 放 置 4 卷 耗 材 。( 其 實 改 裝 一 下 就 可 以 )

最 後 ,我 參 考 了 上 面 的 這 一 款 在 thingiverse 找 到 的 filament spool stand,再 把 它 修 改 到 可 以 一 次 過 放 上 4 卷 filament。

由 於 最 長 的 部 件 超 過 30 cm,我 的 3D 打 印 機 唔 夠 大 ,所 以 要 分 開 兩 截 來 設 計 。每 個 filament spool 的 厚 度 大 概 是 70mm 不 到 的 樣 子 。Spool holder 我 用 熱 熔 膠 固 定 在 Samla 箱 子 的 底 部 ,主 要 是 不 想 在 耗 材 箱 拿 來 拿 去 時 ,耗 材 會 在 箱 子 裡 面 走 位 。

這 個 自 己 打 印 的 spool holder 使 用 的 是 一 種 很 常 見 的 滾 珠 軸 承 ,叫 608zz ( 8 ×22 ×7 mm ),很 多 滑 板 、滾 軸 溜 冰 鞋 等 都 會 用 到 它 。608ZZ 在 淘 寶 最 平 可 以 去 到 五 毫 子 人 仔 一 個 。

即 使 是 用 了 最 平 價 的 ,大 陸 製 造 的 滾 珠 軸 承 ,耗 材 轉 動 的 順 滑 程 度 ,也 比 之 前 用 一 條 膠 軸 心 要 好 千 千 萬 萬 倍 。但 當 然 這 也 不 會 對 打 印 質 素 有 什 麼 重 大 提 升 ( 除 非 你 的 擠 出 機 極 度 垃 圾 ,咬 唔 緊 條 耗 材 ),但 至 少 ,購 買 滾 珠 軸 承 也 不 會 比 買 條 塑 膠 水 喉 軸 芯 貴 。我 買 一 米 25mm 膠 水 管 都 要 十 幾 廿 蚊 ,而 一 個 samla 箱 要 用 上 16 個 滾 珠 軸 承 ,都 唔 洗 10 蚊 人 仔 。

上 面 就 是 耗 材 箱 使 用 中 的 樣 子 。因 為 我 有 多 餘 的 bowden tube,所 以 我 也 喜 歡 在 耗 材 儲 存 盒 到 擠 出 機 之 間 ,用 一 條 比 較 長 的 bowden tube 連 接 兩 者 。我 覺 得 這 樣 不 會 把 耗 材 拉 得 筆 直 ,也 能 保 証 耗 材 最 少 地 暴 露 在 潮 濕 的 大 氣 中 。

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