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【立创开发板】多功能游戏机-Based on Liangshan Pi

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简介

基于梁山Pi的多功能扩展板,配备了1.3寸TFT显示屏、超薄摇杆、贴片按键、扬声器、锂电池、WiFi模块等,可以是一款NES游戏模拟器 / 互联网天气时钟 / 电子便签 / 遥控器

简介:基于梁山Pi的多功能扩展板,配备了1.3寸TFT显示屏、超薄摇杆、贴片按键、扬声器、锂电池、WiFi模块等,可以是一款NES游戏模拟器 / 互联网天气时钟 / 电子便签 / 遥控器

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2023-03-18 06:59:28更新时间:2023-05-18 01:08:16

描述

概述

  • 为了支持国产芯片方案的应用、学习更高的arm架构,专为梁山Pi设计了一款多功能扩展板,既可以玩游戏,也可以通过WiFi控制相关设备、显示网络内容。
  • 参考官方游戏机扩展板,并添加了个人创意(ESP-01S WiFi、按键++、1.3寸TFT屏幕、TP4056充放电)。
  • 目前已通过基础功能例程测试,设计第1版3D外壳,实现NES游戏模拟器。

功能说明

屏幕显示

image.png

  • 芯美达 1.3寸 TFT彩色显示屏,分辨率 240×240,ST7789V驱动。
  • 尺寸 26.16mm×29.22mm×1.5mm,12PIN 0.7mm 焊接引脚。
  • 控制方式:硬件SPI,屏幕背光可调。
  • 说明:个人创建了屏幕封装,可较好贴合实物。

音频输出

image.png

  • 8002A功率放大器 + 3020腔体喇叭。
  • 喇叭参数:4欧2W,尺寸 20mm×30mm×7mm。
  • 控制方式:DAC,模拟输出,音量可调。

供电管理

image.png

  • 第三方TP4056电源管理模块(Type-C接口),搭配3.7V 350mAh 1S锂电池。
  • 3.7V → 5V升压,通过梁山Pi降压至3.3V。
  • 充电功率 5V 1A。
  • 说明:个人创建了电源管理模块的封装,不使用排针插接方式,改用贴片方式焊接至扩展板。

摇杆 & 按键

image.png

  • 1颗 PSP超薄摇杆,可测量 X轴 & Y轴分量,2路ADC控制。
  • 4颗 功能按键,用于游戏操控。
  • 4颗 系统按键,用于模拟器界面操作。
  • 1颗 RESET按键,用于重置程序。

EEPROM

  • AT24C02存储器件,用于保存模拟器参数等初始化信息。
  • 控制方式:硬件IIC。

WiFi

image.png

  • ESP-01S模组,用于WiFi无线传输。
  • 控制方式:UART串口通信,AT指令配置。

NES游戏模拟器程序说明

image.png

  • 调整了官方游戏机代码,使其适配1.3寸屏幕和按键引脚,并且修改了NES源码,使游戏画面可以无裁切显示。
  • 注意:官方游戏机代码并没有将游戏画面全部显示!由于游戏画面尺寸 256×240,官方屏幕尺寸 240×280 ,因此官方代码裁切掉了左右两侧的8个像素列。

按键引脚修改

  • S1键:KEY_S1信号 -- PE5引脚。
  • S2键:KEY_S2信号 -- PE2引脚。
  • S3键:KEY_S3信号 -- PG13引脚。
  • S4键:KEY_S4信号 -- PG9引脚。
  • X键:KEY_X1信号 -- PD3引脚。
  • Y键:KEY_Y1信号 -- PD4引脚。
  • A键:KEY_A1信号 -- PG10引脚。
  • B键:KEY_B1信号 -- PD6引脚。

游戏画面优化

  • 受限于屏幕尺寸(240×240),不再显示 顶部状态栏 & 底部信息栏。
  • 不再裁切左右两侧像素列,通过降采样显示全部游戏内容,实测画面效果无明显失真,有利于游玩。
{
   while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI4, SPI_FLAG_TBE));
   spi_i2s_data_transmit(SPI4, NES_Palette[ppu->dummy_buffer[(int)(i*16/15-8/15)]]>>8);
   while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI4, SPI_FLAG_TBE));
   spi_i2s_data_transmit(SPI4, NES_Palette[ppu->dummy_buffer[(int)(i*16/15-8/15)]]);
}

3D外壳设计

image.png

  • 顶壳单独固定扩展板,底壳单独固定梁山Pi,最后通过排针接驳装配,喇叭和锂电池均置入电路板中心空隙。

展望

  • 目前3D外壳不容易装配,充电口不方便接入,需要再改进。
  • 继续开发程序,实现WiFi天气时钟和电子便签功能,并将其整合至NES模拟器。

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
演示视频.mp4
1
2
1_1.3'Screen_HardSPI_20230507.zip
29
3
NES_Game_Simulator_20230512.zip
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