Raspberry Pi Retrogame Console

I-                  Introduction

Avant de vous présenter le tutoriel pour réaliser un émulateur rétrogaming sur Raspberry Pi, je vais faire une rapide présentation de l’entreprise ainsi que de leur produit phare.

Le Raspberry Pi est un ordinateur de très petite taille, environ 10 sur 6cm. Il a été créé à la base pour que la programmation soit accessible à tous, grâce à son prix peu onéreux (entre 25 et 30 euros), sa petite taille, son accessibilité (achetable facilement sur internet) ainsi que son adaptabilité.

Il est possible d’installer différents systèmes d’exploitation, cependant le plus optimisé pour cette machine est Raspbian, une version de Linux optimisé pour le matériel du Raspberry.

Il existe différents modèles de Raspberry, les principaux sont le Raspberry 3, 2, zéro, Pi. Les différences principales sont la mémoire vive, la fréquence du processeur ainsi que le nombre de cœur.

Les Raspberry sont généralement fournis sans matériels tier (souris, écran, boitier…) pour diminuer les coups.

Pour combler ce manque, il est possible d’acheter du matériel tier, notamment sur AdaFruit, il s’agit d’une entreprise qui conçoit et fabrique de nombreux produits électroniques mais aussi des tutoriels et des vidéos pour débutants. Le but de la compagnie est d'encourager les gens à s'impliquer dans la technologie, la science et l'ingénierie.

Pour ce projet nommé le PIGRRL 2, on utilisera un Raspberry 2 ou 3, il reprend le concept original de PIGRRL, cependant c’est une version plus puissante, plus simple et un temp de conception moins long que nous allons développer.

Le principe est simple, concevoir de A – Z une console de jeu rétro avec un Raspberry, ce projet prenant en compte les contrôles, ainsi que le boitier inspiré de la Gameboy. Même si ce projet peut être fait par des débutants. Les étapes sont diverses, il n’y aura pas seulement du codage, mais aussi de l’assemblages, de la soudure, de l’électronique. Compter un week-end si vous y dédier du temp pour réaliser ce projet.

 

I-                  Technologies utilisées

1-  Les Technologies

Pour ce projet, nous aurons besoin d’un Raspberry 2 ou 3, composant principal de notre projet, il permettra de gérer l’interface, les touches, et d’installer différents Software permettant l’émulation de jeux rétro.

Il nous faudra aussi de quoi afficher des informations ainsi que des jeux, le « PiTFT Plus Assembled » remplira cette fonction, c’est un écran tactile de 320x240 pixels en 16 bits. Compatible avec nos modèles de Raspberry.

Un circuit imprimé pour la manette de jeu. Il est conçu pour être utilisé dans des projets de jeux, le circuit se connecte avec un GPIO (General Purpose Input/Output, ce sont de ports d’entrées et de sorties). Il vous sera demandé plus tard de souder des boutons d’interrupteur tactile. Il est livré uniquement avec le PCB (Process control block), il peut aussi être utiliser pour d’autres projets personnels.

Il faut maintenant apporter de l’électricité à nos composants. Pour cela nous allons utiliser le PowerBoost 1000X, c’est une alimentation avec un circuit intégré de chargeur de batterie, cela permettra de recharger la batterie tout en exécutant notre projet. Il possède aussi un détecteur de batterie faible et beaucoup d’autres fonctionnalités.

Nous avons de quoi charger notre batterie, maintenant passons à la batterie à charger. Nous allons opter pour une batterie au Lithium ionique. Elles sont minces, légères et puissantes. Le circuit de protection empêche les surcharges, et courts-circuits mais n’a pas de thermistances (capteurs de température basés sur la variation de la résistance électrique en fonction de la température). Il est donc conseillé de la charger via un port USB.

Le son est un élément important d’un jeu. Il nous faut donc de quoi le gérer. Nous allons utiliser Adafruit Mono 2.5W. c’est un petit amplificateur capable de délivrer jusqu’à 2,5 watts de haut-parleurs. Sa taille, le rendu du son et sa compatibilité le rende très pratique pour des projets portables ou à piles.

 

Une fois une technologie capable de d’émettre des sons, il nous faut un Haut-parleur, le mini Metal Speaker est parfait pour n’importe quel projet audio de petite taille.

Il nous faudra des connecteurs pour les pins, le « GPIO Ribbon Cable for Raspberry Pi Model A+/B+ » fera parfaitement l’affaire car compatible avec le Raspberry que nous utilisons pour ce projet.

 

Nous aurons aussi besoin de commutateur (appareil destiné à modifier les connexions d'un ou plusieurs circuits électriques.), prenons le « Breadboard-friendly SPDT Slide Switch », qui fera parfaitement l’affaire.

Pour les contrôleurs de la manette, nous aurons besoin de bouton pression pour détecter les actions de la manette. « 2x20 pin IDC Box Header - Raspberry Pi A+/B+/Pi 2/Pi 3 », ils sont vendus par 10.

1-  Outils

Pour monter toutes les pièces énumérées précédemment ainsi que la coque de notre Gameboy, il nous faudra une imprimante 3d et les filaments de la couleur souhaitée et un soudeur pour les matériaux principaux.

Pour télécharger les plans du boitier ça se passe ici !

STL : https://www.thingiverse.com/thing:1277483

https://myhub.autodesk360.com/ue29f5e7b1/g/shares/SH7f1edQT22b515c761efd89997c0ecc0f13

 

Une troisième main peut aussi être recommandée pour plus de précision dans la soudure notamment.

1-  Diagramme de connexion

Ce diagramme illustre les connexions du projet.

I-                  Le projet

Le projet est de transformer un Raspberry PI 2 ou 3 en console portable type Gameboy, pour cela, nous avons plus haut le détail des composants principaux dont nous aurons besoins, le hardware (« équipement matériel, mécanique, électrique et électronique, qui entre dans la constitution d'un ordinateur, ou des machines de traitement de l'information en général ») principalement. Mais il va aussi nous falloir des softwares (ensemble des moyens d'utilisation, programmes, procédures, documentation d'un système informatique). Avec notamment l’installation d’un émulateur et ainsi que d’un logiciel capable de reconnaitre la pression d’un bouton.

1-  Software

Nous avons besoin, pour pouvoir jouer à des jeux rétro sur notre console, de ce que l’on appel des émulateurs. Le principe d’un émulateur est simple, copier le fonctionnement d’une autre machine, ici en l’occurrence, une console rétro.

 

A-     RetroPie

 

Nous allons utiliser RetroPie, c’est un Software spécialement conçu sous Linux penser pour exécuter des jeux classiques sur Raspberry Pi.

Installez-le donc sur votre machine, soit directement dessus, soit sur la carte SD que vous intégrerez après.

La configuration nécessite un moniteur HDMI, un clavier USB et une connexion réseau (WiFi ou Ethernet). Ceci est mieux fait avant que le Pi ne soit inclus dans le cas PiGRRL. Si vous avez une carte Raspberry Pi de rechange, c’est une option idéale… vous pouvez préparer le logiciel sur ce système, puis déplacer la carte sur le PiGRRL 2.

 

 

 

 

 

B-      Calibrage de PiTFT

 

Notre écran tactile PitTFT, a besoin de configuration pour pouvoir être valide. Pour cela aller dans votre inviter de commande et suivez les procédures suivantes :

-              cd

- sudo curl https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/pitft-fbcp.sh >pitft-fbcp.sh

-     sudo bash pitft-fbcp.sh

Une fois cela fait, une page comme celle-ci apparait :

Mettez -y les mêmes choix que ceux de l’image, donc : « y » pour continuer, puis on sélectionne le projet souhaiter avec « 1 », et enfin on souhaite continuer avec « y ».

Même principe ici, on valide avec « y ».

A-     Keypress

 

Software permettant de détecter la pression des boutons, il est donc indispensable pour détecter nos différents boutons.

Il est demandé de faire des manipulations similaires aux précédentes, dans l’invite de commande :

  • cd
  • curl https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/retrogame.sh >retrogame.sh
  • sudo bash retrogame.sh

Encore une fois, sélectionner les PIGRRL controls avec la touche 1.

1-  Electronique et montage

Une fois toutes les pièces dans votre possession, il est possible de commencer le montage. N’oubliez pas de prendre de quoi souder du fer vous en aurez besoin.

Le tutoriel de montage est en Anglais, cependant il n’est pas nécessaire d’avoir de grande connaissance dans cette langue pour comprendre le tutoriel, il est accompagné d’images pour une meilleure compréhension.

Ça se passe ici : https://learn.adafruit.com/pigrrl-2?view=all#power-circuit

 

I-                  Conclusion

 

Pour conclure, le projet PiGRRL 2, héritier direct du premier projet PiGRRL, à des avantages indéniables : meilleures performances, nouvelles pièces utilisé, utilisation d’un Raspberry 3 au lieu d’un modèle B. Une plus grande facilité de montage surtout car il n’est plus nécessaire d’acheter une manette que l’on démonte pour y récupérer les composants, on peut directement acheter les composants nécessaires. Comme le PiGRRL 2.0 Custom Gamepad PCB, pièce crée et commercialisée pour ce projet. Une plus grande autonomie ainsi qu’un guide plus détaillé. C’est un projet plus abouti que ces pairs qui ravira n’importe quel féru de rétro gaming mais aussi d’électronique.

Ce projet est le parfait exemple de l’avantage que possède le Raspberry, du fait de son grande portabilité, on est capable d’en faire une Gameboy, ce micro-ordinateur est réellement une révolution. Il y a juste à voir la créativité dont fait preuve la communauté Raspberry pour comprendre cette révolution. Du serveur web avec l’installation sur votre machine d’un programme de serveur web comme Apache, lighttpd ou NGINX. De la domotique avec de la reconnaissance vocale permettant le contrôle du chauffage, des lampes, des persiennes, du frigo, de la machine à laver…Ou d’une console portable comme on a pu le voir dans cette veille technologique, une imprimante 3d grâce à l’utilisation de nombreux Raspberry avec un module de caméra sur chacun d’entre eux pour scanner l’objet à reproduire. Mais aussi une horloge binaire grâce à un logiciel approprié.

Les facettes du Raspberry sont multiples, n’hésitez pas à chercher vous-même sur internet pour trouver des projets à votre niveau et qui correspondent à vos envies.

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