Fabriquer sa propre console portable (v2) : Présentation et montage

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DIY

Réaliser la première console portable n’a pas été des plus simple. Mais comme je vous l’ai dit lors de la présentation de mon prototype, je suis resté un peu sur ma faim.
Deux points m’ont dérangé : la puissance de la machine un peu en deçà de mes espérances et l’épaisseur finale du prototype bien trop importante à mes yeux. Aujourd’hui, je vous propose de solutionner tout ça grâce à un tout nouveau modèle, la Rétropad version 2.

C’est pas la taille qui compte

Pour la puissance, tout se joue sur le choix du Raspberry évidemment. Le Raspberry Pi A+ n’a que 256Mo de ram, ce qui est vraiment insuffisant pour avoir des jeux qui tournent sans ralentissement, surtout avec le processus de copie d’image (HDMI vers écran GPIO voir plus bas).
Prendre un Raspberry Pi Zéro permet à la fois de gagner en puissance (512mo de ram) mais aussi de réduire considérablement l’épaisseur globale ainsi que le coût (10€ max au lieu de 35€ pour un RPI A+).

Cependant, il faut être conscient de certains inconvénients :

  • Il est un peu plus énergivore que le Raspberry Pi A+
  • Il n’y a pas de sortie son analogique

Pour palier à ce manque sonore, on peut passer par ce petit schéma électronique que nous propose Adafruit mais qui reste un peu trop complexe pour les électroniciens amateurs que nous sommes si on souhaite le réaliser.
Une solution plus accessible consiste à utiliser une carte son externe USB mais cela nous ferait perdre l’unique port USB dont on se sert (normalement) pour connecter la manette (de Super Nintendo USB).

J’ai donc cherché le plus petit hub USB qui existait (que j’ai trouvé en tout cas) afin de le démonter et d’avoir 2 ports USB disponibles et soudables sans trop de difficultés.

Le hub n’est malheureusement disponible que sur Amazon.com (US), je n’ai rien trouvé de tel en France à mon grand regret. N’hésitez pas à en prendre deux à la fois pour réduire les frais de port si vous le commandez, que visiblement, les états unis sont très loin de la France vu du tarif …

La console sera plus fine, plus puissante et beaucoup moins chère que le modèle précédent !

Bref, j’ai choisi ces deux pièces (carte son et hub) pour leurs tailles minimalistes. Le but étant de faire la console la plus petite possible. Les haut-parleurs ne seront pas inclus dans ce modèle, seulement une sortie jack afin de brancher un casque audio. On gagne sur le prix final mais également sur l’encombrement global de la machine.

J’ai également souhaité faire quelques compromis pour gagner en minceur, facilité de montage et réduire le coût total de la machine. La console n’aura pas de sortie HDMI effective. Cela enlève la fonctionnalité “console de salon”, on ne pourra plus afficher les jeux sur une TV mais juste sur l’écran portatif de la console (c’est en tout cas mon choix au moment où je vous parle).

Ecran au dessous de l’autre

En parlant d’écran justement, cela faisait parti des autres problématiques. Le Tontec 3.5 est était un superbe écran avec un taux de rafraîchissement idéal (144hz) cependant il n’est actuellement plus en vente. De plus, il coûtait pas loin des 55€…

Je me suis alors intéressé aux écrans les moins chers que l’on puisse trouver sur le web et dont la production semble pérenne. Waveshare est la marque d’écran qui ressort le plus souvent, à la fois sur Amazon et sur eBay.
On retrouve leurs écrans dans toutes les tailles et à prix réduits.
Pour le modèle 3.5 pouces, il faut compter 18€ environ (souvent en promotion sur Amazon).

Finalement, voilà tout ce que j’ai pris pour ce qui est du matériel nécessaire à la réalisation de ce prototype :

Ainsi que le matériel nécessaire pour attaquer comme il se doit le montage :

Allez au boulot !

La partie la plus importante est la mise en place de l’écran sur le Raspberry Pi. Normalement leWaveshare 3.5 est fourni avec un connecteur femelle GPIO, cependant, il est bien trop épais pour notre projet.
Le but étant de réduire l’épaisseur de la machine au maximum (je me répète, oui)…

Prenez une pince coupante électrique et découpez la partie noire en plastique tout en laissant les tiges de connexion si vous le pouvez. Par la suite, il faudra dessouder chaque broche de la PCB de l’écran, soyez patient, c’est un peu délicat et long…

Une fois l’opération réussie, vous devrez faire le même nombre de point de soudure de l’écran sur le port GPIO du Raspberry Pi Zero W.

La prochaine étape consistera à souder chaque PIN du port GPIO avec un petit morceau de fil électrique dénudé (moins de 1 centimètre). Commencez par couper, dénuder puis souder les fils sur la PCB de l’écran.

Puis faites correspondre les fils avec leur emplacement respectif sur le Raspberry Pi Zero W et soudez les un à un. L’opération est un peu complexe mais une fois fini, vous aurez fait le plus gros. Le résultat doit correspondre à ce que vous voyez ci dessous.

Vous pouvez d’ors et déjà tester vos soudures en branchant l’alimentation USB, si votre écran affiche un fond blanc, c’est gagné !

La console ne dépasse pas le centimètre d’épaisseur. Plus fine qu’une 3DS, qu’une PSVita ou qu’une Switch

Le mini hub USB

Avant de pouvoir s’en servir il va falloir de dépecer…
Le hub est en fait une petite carte contrôleur sur lequel est soudé un port d’entrée et deux ports de sortie.

Commencez par dessouder chacun des ports, il ne doit rester que la PCB, c’est à dire une petite plaque de 3cm² environ.

Disposez-la sur le dos de l’écran Waveshare comme le montre la photo ci-dessous.

Nous allons souder cette carte au Raspberry Pi Zero W. La connectique USB entrante nécessite quatre points de soudure comme nous l’avons déjà vu sur le prototype précèdent, voici un petit rappel :

  • 5V (alimentation) : Fil rouge
  • GND (la masse) : Fil noir
  • Data + (une partie du flux de données) : Fil vert
  • Data – (l’autre partie du flux de données) : Fil blanc

Voici la liste des PIN (points de soudure) correspondantes sur le Raspberry Pi Zero W :

  • PP1 -> Rouge
  • PP6 -> Noir
  • PP22 -> Vert
  • PP23 -> Blanc

Référez vous à la photo ci-dessus pour faire correspondre les points de soudure sur la carte du hub (l’ordre et le choix des couleurs sont primordiaux). Attention de couper les fils électriques de telles sortes à ce que l’on puisse légèrement bouger la petite PCB du hub.

Plaçons ensuite l’interrupteur et le PowerBoost1000 qui vont gérer à la fois l’allumage, la recharge de la batterie et l‘alimentation de la console portable (5V).
Là aussi, le choix des couleurs des fils est essentiel.

Dans un premier temps, soudez les broches de l’interrupteur sur les trois PIN correspondantes du PowerBoost1000 :

  • GND : Fil noir
  • EN : Fil blanc
  • Bat : Fil rouge

Laissez un peu de longueur de fils pour l’interrupteur, je n’ai pas encore définie sa place précise au sein de la machine, cela dépendra de la coque que je réaliserai. Continuons en soudant l’alimentation sortante du PowerBoost, c’est ici que sortira notre tension de 5V stable pour alimenter l’ensemble de la machine.
Sur le Raspberry Pi Zero, on peut directement les brancher sur l’alimentation des PINs USB.

Aziz, lumière !

Positionnez ensuite votre batterie à côté du hub USB toujours sur le dos de l’écran et mettez un point de colle au pistolet à l’ensemble des périphériques que nous avons manipulé pour que plus rien ne bouge (l’entrée micro USB du PowerBoost doit être située vers le bas).
Pluggez la batterie au connecteur du PowerBoost1000 et testez rapidement l’ensemble en démarrant grâce à l’interrupteur trois broches. Si vous voyez des leds s’allumer et rien exploser ou fumer, c’est très bon signe :D

Finish Him !

Ouf ! Nous arrivons enfin au bout. Je pense que ça suffira pour le moment, le prochain tuto sera dédié à la partie logicielle ;)

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Tags : 3ds, console, diy, powerboost, psvvita, raspberry, rpi, rpi zero w, switch, winfi bluetooth,

Commentaires

  1. Jolzef

    Merci beaucoup pour ce tuto bien plus simple à réaliser que le précédent je pense que je vais le faire une fois terminé

  2. Greg

    Super projet. Concernant l'écran, j'avais acheté un waveshare 4 pouces pour mon projet. Malheureusemen, rien que dans les menus de retropie il ramait….chose résolue avec le tontec (découvert sur ton premier projet).
    Comment être sur sur cette marque que les hz sont suffisant ?
    Hâte de voir la suite 😉

  3. Paduction

    @Greg : Il faut tester car aucun constructeur ne le renseigne. Je le trouve suffisant sur le Waveshare mais il est clair qu'il doit exister des modèles plus performant (mais plus cher de fait).

    @jolzef : Plusieurs boutique locale comme Top Office, ou en ligne avec Dagoma ou Sculpteo.

  4. Jolzef

    Pense-tu que l'on pourrait mettre un rpi 0 et un écran dans un Logitech powershell et que la batterie intégrée pourrait alimenter tout cela?

  5. Paduction

    @Jolzef : Hello, ça me parait difficile, ou alors il faudrait également modifier la coque du logitech powershell.

  6. jolzef

    hey
    aurrait-tu quelques conseils ou un logiciel qui me permetterait de débuter sur l'imprimerie 3d s'il te plait?

    PS:je pose beaucoup de questions désolé mais je n'ai que 11 ans et j'aimerais faire mon propre modèle 3d

  7. Paduction

    Hello @jolzef : Tu peux regarder fusion 360 ou schetup pour la modélisation 3D. Youtube est rempli de tuto ;)

  8. Jolzef

    Merci beaucoup!
    (Je ne peut pas prendre ton modèle car, avec un copain on va démonter une 2ds prendre les composants et les remettre dans notre modèle 3d)

  9. Houssland

    Salut, si j'ai bien compris la video passe via le port GPIO? Je te pose la question car waveshare fournis un bridge hdmi avec les écrans. Merci

  10. Paduction

    @Houssland : Le bridge HDMI n'est fourni qu'à partir d'une certaine taille d'écran. Le modèle 3.5 pouces ci-dessus ne passe que par le GPIO.

  11. Paduction

    @Jolzef : Dommage pour Emuparadise mais je te laisse chercher où trouver tes roms ce n'est pas le propos de l'article ;)

  12. Jolzef

    Hey
    Serait-il possible de rajouter un stick analogique
    (Pour émuler de la PSP(si possible))

    Sinon continue, super projet je le ferais surement

  13. Paduction

    Pas d'mulation de la PSP pour le moment non ;)
    Le Raspberry Pi Zero arrive tout juste à emuler la PSone…

  14. Tetnobic

    Très belle réalisation ! On dirait du travail de pro (pas pour les … ;).
    Par contre dans le matériel nécessaire, tu ne précise pas ou trouver de "bon" fil à souder (pas l’étain, celui en rouge, nois, blanc, vert, …), ni trop gros ni trop petit ??

  15. Paduction

    @Tetnobic : Bien vu, j'ajoute ça au plus tôt dans l'article, sinon tu peux aller voir dans les premiers tutos sur la console portable, les liens y sont déjà.

    @Marcellus : Ce n'est pas tant pour la fonction "Hub" que l'objet est intéressant mais surtout pour sa miniaturisation. Malheureusement, il n'y a pas mieux pour le moment :(

  16. Leof34

    Tu aurrait du peut etre presque couper a ras les pins de l'ecran pour que la console soit plus fine non ?

  17. Paduction

    @Leof34 : C'est déjà coupé au max, il y a la place pour le processeur et autres chips (c'est déjà collé au max).

    @Jolzef : C'est pas mal mais je déconseille de prendre un RPI Zero (W ou non) seul. Il vaut mieux prendre le kit complet avec adaptateur usb et mini hdmi pour pouvoir travailler sans trop galérer.

  18. Paduction

    @Tanjju : Hello, pas de différence en terme de performance sur ce type d'application. Celle que je propose va jusqu'à 80mo/s, c'est largement suffisant pour Retropie/Recalbox et même Kodi pour ceux qu'il l'active.

  19. Paduction

    Excellente trouvaille, ça me parait correspondre parfaitement ! Après, il reste à le tester, certains HUB on besoin de drivers spécifique sous Linux. A voir donc si il marche sous Raspbian en natif, mais je reste confiant. J'en prendrai une paire pour tester quand je serai rentré de vacances ;)
    Joli coup Mr Nobic :D

  20. Paduction

    @Jolzef : La manette native de la PSOne n'avait pas de joystick ;)
    La dualshock est apparue par la suite.

  21. Arnaud

    Salut,

    Est ce que tu t’es interessé à la création maison de l’alimentation de la console? J’aimerai créer le circuit de charge et de régulation de la tension directement sur un circuit imprimé (où il y aura aussi la partie controlleur et audio) mais pas moyen de trouver suffisamment de contenu pour créer le circuit… Tu as des infos?

    Arnaud

    1. PaductionPaduction Auteur de l'article

      Malheureusement non je n’ai pas d’infos, et je ne pense pas avoir le temps de me pencher sur la chose?
      J’ai déjà trop de temps çà me désespère. En tout cas bon courage à toi et essaye de nous tenir au courant sans mauvais jeu de mot ;)

  22. Jolzef

    Salut Paduction

    Serait il possible de faire une coque relativement proche de la PSP (oui, encore la PSP je sais, mais je suis un grand fanatique de cette console

    1. PaductionPaduction Auteur de l'article

      Hello, je pars plutôt sur une forme assez similaire au tout premier modèle et légèrement plus fin.
      Après rien ne t’empêche d’adapter le modèle ;)

  23. Azgalorr

    Bonjour !
    Tout d’abord merci pour ces tutoriels très instructifs ! Je voulais savoir si il y aura là suite du tuto, ou si le projet s’arrete la ?
    De plus, j’ai essayé de mon côté de faire ce type de console avec un Rpi3 modèle B (puissant mais très gourmand) et pour améliorer autonomie et épaisseur je voulais passer sur le pi Zéro W. La question que je me pose c’est en terme de fluidité sur les jeux, est-ce que ça rame avec le pi zéro ou pas ?

    Encore merci pour les tutos,
    Cordialement,
    Azgalorr

    1. PaductionPaduction Auteur de l'article

      Hello, bien sûr que non, le projet continue mais j’ai de gros soucis personnel qui me bouffe tout mon temps actuellement.
      J’ai déjà avancé et je présenterai tout ça dés que je le peux en vidéo.
      J’ai d’autres projets DIY en parallèle aussi à présenter (Craftbox, grande borne, domotique…), tout ça va venir.
      Pour la fluidité, le Pi Zero est suffisant pour émuler jusqu’à la Playstation, au dela (Nintendo 64, Dreamcast…) ce n’est pas jouable…
      Merci pour ton commentaire, tins nous au courant pour ton projet et à bientôt ;)

    1. PaductionPaduction Auteur de l'article

      Hello Azgalorr,

      Très bonne remarque, j’ai simplement oublié de le mettre dans l’article (c’est corrigé). J’utilise du monobrin de 0.20mm. Ça convient parfaitement je trouve.
      Tu pourras le trouver ici même : http://amzn.to/2ko4bJO

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