Der Raspberry Pi mit RetroPie im Game-Boy-Case

Versuchsaufbau

Die erste große Hürde stellt das Umsetzen der Steuerung des Super Pi Boy dar. RetroPie lässt sich zwar mittels einer herkömmlichen Tastatur bedienen, doch unseren RasPi-Game-Boy möchten wir später mit dem originalen Steuerkreuz und den Drucktasten des Geräts bedienen. Wir müssen dem RasPi daher beibringen, die Signale dieser Schalter zu verarbeiten.

Hierzu eignet sich die GPIO-Schnittstelle bestens; eine gute Anleitung zum Einbinden von Arcade-Controllern finden Sie etwa bei Adafruit [15]. Das kleine C-Programm Adafruit-Retrogame [16] setzt beim Druck auf eins der Steuerelemente des Game Boy die Informationen der abgefragten GPIO-Pins in entsprechend konfigurierte Tastaturbefehle um. Die dabei genutzten Tastaturbefehle konfigurieren Sie später im Frontend von RetroPie.

Um erste Erfahrungen mit dem Steuern von RetroPie mittels Arcade-Buttons zu sammeln, missbrauchen wir ein altes USB-Gamepad, in unserem Fall einen abgegriffenen Logitech Wingman. Für die Tests benötigen wir lediglich das PCB, also die Platine, und das Gehäuse mit den Tasten. Den auf dem Printed-Circuit-Board verlöteten IC benötigen wir nicht mehr, dort sollen unsere Kabel Platz finden. Daher fällt dieser als Erstes dem Lötkolben zum Opfer (Abbildung 1).

Abbildung 1: Der IC, der die Signale des Gamepads verarbeitet, wird nicht mehr gebraucht.

Um die Drähte später korrekt anzuschließen (Abbildung 2), beschriften Sie diese vor dem Zusammenbau. Anschließend setzen Sie das Gamepad wieder zusammen und verbinden die einzelnen Leitungen mit der Experimentierplatine, sodass sich die Funktion jeder Taste und jedes Anschlusses auf dem PCB prüfen lässt. Dafür greifen Sie zum Beispiel auf die Widerstandsmessung eines Multimeters zurück (Abbildung 3).

Abbildung 2: Die auf das PCB des Gamepads aufgelöteten Kabel führen zum Experimentierboard.
Abbildung 3: Mit einem Multimeter lässt sich der Zusammenhang von Taste und Pin herstellen.

Die druckempfindlichen Bereiche auf der Platine entsprechen Schaltern, die beim Betätigen des Knopfs schließen. Jeder Schalter besitzt seinen eigenen Verbindungsdraht (Plus-Pol), alle Schalter teilen sich jedoch eine einzige gemeinsame Masse ("Common Ground", Minus-Pol). Bei einer Widerstandsmessung zwischen Masse und etwa dem Schalter A zeigt das Multimeter zunächst einen unendlich großen Widerstand an. Betätigen Sie nun den A-Knopf, verringert sich der Messwert – der Schalter ist geschlossen.

Die Verbindung der Experimentierplatine mit den GPIO-Pins des Raspberry Pi nehmen Sie mittels Jumperkabeln (männlich/weiblich) vor, die sich bequem und ohne Lötaktionen umstecken lassen. Bei der Belegung der einzelnen GPIO-Pins orientieren Sie sich am besten an der für den RasPi Modell B gültigen Pin-Belegung (Abbildung 4).

Abbildung 4: Pin-Belegung für den GPIO des Raspberry Pi Model B.

Nun verbinden Sie die GPIO-Pins mit den einzelnen Schaltern. Am besten planen Sie dies zunächst auf dem Papier und setzen die Verkabelung anschließend mittels der Jumperkabel um. In unserem Fall zeigte sich schnell, dass die Tasten des Gamepads nicht ganz ausreichen. Wir ergänzten deshalb die Steuerung mit zwei zusätzlichen Drucktastern für Select und Start sowie zwei weiteren Tastern (aus einem Experimentierset) für die linke und rechte Schultertaste.

Nun bereiten Sie RetroPie vor und passen die Software und deren Konfiguration an die vorliegenden Verhältnisse an. Des Weiteren lässt sich der Einbau des Kitsch-Bent-PCB sowie der Drucktaster vorbereiten und eine finale Belegungsmatrix (Abbildung 5) und Anschlusspläne für die Verbindung der alten Steuerelemente des Game Boy (Abbildung 6) und der zusätzlichen Taster (Abbildung 7) erstellen – darauf kommen wir später noch einmal zurück.

Abbildung 5: Die Belegungsmatrix.
Abbildung 6: Der Anschlussplan für das Steuerkreuz.
Abbildung 7: Der Anschlussplan für die Schultertasten.

Demontage

Zur Demontage des Game-Boy-Gehäuses benötigen Sie den auf der Einkaufsliste genannten Triwing-Schraubendreher. Nach dem Öffnen des Gehäuses gilt es, auf das Flachbandkabel zu achten, das Ober- und Unterseite verbindet. Für das Projekt benötigen Sie lediglich das Gehäuse, die Batteriefachabdeckung sowie die Bedienelemente. Zerlegen Sie den Game Boy trotzdem behutsam – die entfernten Komponenten machen vielleicht ein defektes Exemplar wieder flott.

Nach einer Grundreinigung der Gehäuseteile und Bedienelemente geht es ans Bearbeiten des Gehäuses. Hierzu greifen Sie am besten zu einem Dremel oder einem ähnlichen Werkzeug. Unserem Game Boy gingen wir mit dem Sägewerkzeug und zwei unterschiedlich großen Fräsaufsätzen ans Gehäuse. Die Fräser waren besonders auf der Stirnseite von großem Nutzen. Wem die Arbeit mit einem Dremel noch fremd ist, der sollte zuvor ein wenig üben – gerade bei Kunststoffen ist schnell zu viel Material entfernt.

Das genaue Vermessen der Teile und ein paar Handskizzen helfen dabei, so wenig Material wie möglich zu entfernen. Dennoch müssen Sie gerade an der Unterseite den gesamten Batteriekasten beseitigen, einschließlich der Verrippung. Stirnseitig benötigen Sie eine kleine Bohrung für den Anschluss des Netzteils. An der Oberseite gilt es, für das nun ein wenig vergrößerte Display Platz zu machen sowie eine kleine Aussparung für den Lautsprecher zu schaffen.

Anschließend bringen Sie noch im Deckel des Batteriefachs vier Bohrungen im Durchmesser 12,7 mm an und tragen rund um die Bohrlöcher ein wenig Material ab, sodass für die Verschraubung der Taster ausreichend Platz zur Verfügung steht. Abbildung 8 zeigt das Schlachtfeld nach dem vollständigen Zuschnitt des Gehäuses. Die verbliebenen, ungenutzten Öffnungen des Gehäuses verschließen Sie am besten mithilfe kleiner Kunststoffzuschnitte und Sekundenkleber.

Abbildung 8: Das Gehäuse des Game Boy nach Entfernen aller nicht mehr benötigten Teile.

Da die Befestigungspunkte, die die beiden Gehäusehälften bisher zusammenhielten, den beengten Platzverhältnissen weichen mussten, dienen nun zwei kleine Laschen mit eigens angeklebten M3-Muttern zum sicheren Verschrauben der Game-Boy-Hälften.

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