Retro-Controller-Board für zwei Spieler
Arcadebuttons und Joysticks verkabeln (LED)

Weiter geht das Arcade-Projekt mit RetroPie! In Teil 1 habe ich euch gezeigt, wie man Retropie auf den Raspberry Pi spielt, und wie ihr eure Retrokonsole mit den passenden Games versorgt. Schaut dort gern mal rein! Der Raspberry Pi eignet sich ideal als Schnittstelle zwischen Controller und Gamepad. Ihr könnt diesen Retro-Controller aber genauso am PC oder Fernseher verwenden, da er sich einfach per USB anschließen lässt. Das macht diese Wochenendbastelei zu einem echt geilen Projekt! In dieser Anleitung möchte ich euch zeigen, wie ihr die Joysticks und LED-Arcadebuttons richtig verkabelt. Los geht’s!

Was ihr benötigt
Material

Werkzeug

  • Bohrmaschine mit Lochsägenaufsatz oder Forstnerbohrer
  • Stichsäge
  • Holzleim und Schraubzwingen
  • Crimp-/ Universalzange (http://amzn.to/2pKyE2W)

Schritt #1: Gehäuse zusägen

Die obere Platte säge ich aus einer beschichteten Pressspanplatte zu. Darauf entsteht später das Layout für Buttons und Joysticks. Der kleinere Teil wird nicht etwa weggeworfen, er bildet später die Frontplatte, in die meine One-and-Two-Player-Buttons eingeschraubt werden.

Von den Buttons und Joysticks wird nur der obere Teil, also die Taster und Steuerknüppel, zu sehen sein. Den Rest schraubt ihr unter der Gehäuseplatte an. Daher braucht ihr eine Mindesthöhe bei den Seitenteilen. Messt vorher kurz, welche Maße die Buttons und Joysticks haben und fertigt dann eure Skizze an. Auch die verlegten Kabel benötigen etwas Platz. Aufgrund der besseren Haptik säge ich die Seitenteile so zu, dass die obere Platte später leicht nach vorne geneigt ist.

Achtet darauf, dass die Seitenteile exakt die gleiche Größe haben. Zur Not geht ihr nochmal mit einer Feile darüber.

Schritt #2: Button-Layout festlegen und Bohrungen anfertigen

Mein Button-Layout habe ich in Illustrator angefertigt. Erst wollte ich die Buttons ähnlich anordnen wie bei einem SNES-Controller, doch die nur leicht versetzte Variante schien mir für ein solches Gamepad doch geeigneter. Im Nachhinein bin ich zufrieden mit dem Layout. Jede Taste lässt sich gut erreichen.

Mein Button-Layout als Download.

Ihr könnt es einfach ausschneiden und mit Klebestreifen auf eurem Brett fixieren. Mit Hammer und Körner setzt ihr dann insgesamt 16 Markierungen – 14 auf der Ober- und zwei auf der Frontplatte. Natürlich könnt ihr die Buttons nach Belieben selbst anordnen. Problemlos ließe sich das Brett auch um vier Buttons erweitern, was sinnvoll ist, wenn ihr vermehrt PS-one oder N64 darauf spielen wollt.

Messt die Breite eurer Buttons und wählt den korrekten Lochsägenaufsatz. Das Gewinde des Kunststoffgehäuses darf ruhig etwas Spiel haben.

Für die Joysticks müsst ihr einen kleineren Durchmesser wählen, da die mitgelieferte Blende eine Bohrung dieser Größe nicht überdecken würde.

In diese Aussparungen werden später die Player-One- und Player-Two-Buttons integriert.

Schritt #3: Gehäuse zusammenleimen

Setzt ihr ebenfalls beschichtete Platten ein, solltet ihr die Klebeflächen vorher leicht anschleifen. Ansonsten bleibt nur zu sagen, großzügig auftragen, gut verschrauben und über Nacht trockenen lassen.

Schritt #4: Verkabelung vorbereiten

Jetzt wird’s spannend! Es geht an die Verkabelung der Joysticks und Arcade-Buttons. Grundsätzlich dürft ihr euch nicht abschrecken lassen. Selbst mit null Plan von Elektrotechnik könnt ihr diese Schaltung aufbauen. Ich bin der Beweis …

Die Buttons bestehen aus dem Kunststoffgehäuse und der unten abgebildeten Steuereinheit. Die verfügt über einen Taster und drei Anschlüsse. Interessant sind eigentlich nur die unteren beiden Anschlüsse.

Über Normally Opened wird das Signal weitergegeben, das entsteht, sobald der Taster betätigt wird. Das Signal wird dann weitergegeben an den I-PAC. Dieser wandelt dann das analoge Signal in ein digitales um, das wiederum per USB an den Raspberry Pi oder PC weitergegeben wird. Hier führen also in unserem Fall 16 einzelne Adern zum I-PAC.

Über den Ground versorgt ihr den Switch mit Spannung. Diese verlegt ihr als Daisy Chain, schaltet die Steuereinheiten also einfach in Reihe.

Angefangen am Ground-Anschluss des I-PACs führt das Kabel über alle Buttons und Schalter der Joysticks und endet dann wieder im IPAC im Ground-Anschluss auf der anderen Seite.

Die Buttons lassen sich einfach mit einer Kontermutter befestigen, die Schalter ebenso leicht einhaken. Die Joysticks könnt ihr mit vier kleinen Schrauben anbringen. Dank der Langlochbohrungen lässt sich die Position der Joysticks leicht anpassen.

Am besten ihr verseht die Schalter gleich mit den Flachsteckhülsen.

Schritt #5: Buttons und Joysticks verkabeln

Wenn ihr Buttons ohne LED auswählt, müsst ihr nur Ground und NO anschließen. Damit habt ihr es schon geschafft. Aus ästhetischen Gründen habe ich mich für LED-Buttons entschieden. Die LED-Dioden müssen natürlich ebenso mit Strom versorgt werden. Hierzu verwendet ihr einfach ein Netzteil mit einem Output von zwölf Volt. Ihr habt immer einen Plus- und einem Minus-Pol, worauf ihr schon beim Stecken der LED-Dioden achten solltet. Ansonsten geht ihr genauso vor wie auch bei der Spannungsversorgung und legt zwei Daisy Chains, die jeweils Plus- und Minus-Pol versorgen.

Info
Bei mir haben drei LEDs nach kurzer Zeit den Geist aufgegeben. Das lag meiner Meinung nach an den verbauten Widerständen. Die waren bei allen LEDs gleich. Dabei benötigen die LEDs je nach Farbe unterschiedliche Spannung (rot  2,1V – grün 3,7V). Wonach auch die Widerstände unterschiedlich groß ausfallen müssen. Ich habe mir also Widerstände nachbestellt und eingebaut. Das hat natürlich zusätzlich Zeit in Anspruch genommen. Wenn ihr ein bisschen faul seid, könnt ihr Alternativ auch ein LED-Band unter den Buttons anbringen und sie so einheitlich ausleuchten. Letztlich habe ich mich aber doch für die ordentliche Lösung entschieden, was ich nicht bereue. Bei der Berechnung hilft euch ein LED-Vorwiderstandsrechner.
Bei den Joysticks geht ihr genauso vor wie bei den Buttons. Sie verfügen über vier Schalter.
Das Zwölf-Volt-Netzteil versorgt die LED-Dioden mit Spannung.
Ihr könnt die LEDs vorher testen.
Der I-PAC verfügt über einen Mini-USB-Anschluss, mit dem ihr euer Control-Board mit PC, TV oder Raspberry Pi verbinden könnt.

Arcade-Controller: Fazit

Mir gefällt das Ergebnis richtig gut! Mit diesem Controller-Board lässt sich der Flair von Spiele-Klassikern wiederbeleben. Und zu zweit machen Games wie Mario Kart oder Streetfighter doch erst richtig Spaß! Schätzungsweise stecken rund zehn Studen Arbeit in diesem Projekt, was sich für mich auf ganzer Linie gelohnt hat. Ein kleiner Tipp zum Schluss: Am besten ihr verwendet Kabel mit verschiedener Farbe, so kommt ihr nicht so schnell durcheinander in dem Kabelsalat.

Im letzten Schritt werde ich das Controller-Board in einem richtigen Arcade-Automaten einbetten. Darauf freue ich mich schon sehr, und natürlich halte ich euch auf dem Laufenden.

Wie findet ihr das Projekt? Habt ihr auch Bock, sowas zu basteln? Lasst mir gerne ein Kommentar da!

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Hier nochmal in bewegten Bildern:

Technik verstehen. Technik gestalten. Technik testen. Diese drei Dinge bewegen mich im Alltag. Hier möchte ich spannende Geschichten und Projekte mit euch teilen. Zusammen halten wir Ausschau nach aktuellen Trends und nehmen allmöglichen Stuff unter die Lupe. Kommentiert gerne mit und werdet ein Teil von FUTUR3 hoch drei. Würde mich freuen!

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