ZeroBOY PCB 2.1

Es ist vollbracht! Nach zig Stunden welche in Design, Entwurf und Testen von Prototypen investiert wurden, ist das ZeroBOY PCB 2.1 nun für jedermann verfügbar. Aber was kann das PCB, welche Features hat es und was kann es nicht? In diesem Artikel wird alles erklärt. Ps.: Das ZeroBOY PCB 2.0 und 2.1 unterscheiden sich nur in der Bauform, nicht aber in den technischen Features!

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Geschichte:

Im Sommer 2016 wollten wir nicht länger von dem Standard-PCB abhängig sein, bei dem der „Ersteller“ immer ordentlich mitverdiente, obwohl es genau genommen nicht sein Werk war. Ohne Paul Paulsen, unserem „Kabelbeisser-Guru“ der Gruppe, wäre diese Idee wohl nie umsetzbar gewesen, denn er investierte viel Zeit und Herzblut in das Design des ZeroBOY PCB 2.0 . Man muss bedenken, dass zur damaligen Zeit es noch keinen HDMI-TFT mit Sound-Output gab, keinen Zero W der Bluetooth/WLAN an Board hatte usw. und sofort… somit beinhalteten die ersten Gehversuche und Versionen des PCBs noch einige Features (zb. Sound über I2S) die zwar teils schon gut funktionierten, aber in der jetzigen Form etwas „over-powered“ oder inzwischen hinfällig gewesen wären.
Mann muss auch bedenken, dass sämtliche Dinge die Assembliert werden müssen (Chips, Ports,…) entweder einen Mehraufwand (Arbeitsstunden) oder Mehrkosten beim Hersteller wegen der Assemblierung bedeuten würden. Auch die Kosten bereiteten uns Kopfzerbrechen, da alles aus eigener Tasche finanziert wurde – es ist unserer Meinung nicht fair den User „BETA-Tester“ spielen zu lassen und auch noch für ein unfertiges/verbuggtes Board, welches er aus eigener Tasche bezahlen muss. Darum: Besser ein 100% funktionelles Board mit weniger aber essentiellen Features anbieten, anstatt jetzt aus geldgeilheit etwas auf die Bastler loslassen, was keinesfalls „Marktreif ist“. Da es inzwischen genug teure ALL-IN-ONE Lösungen und Sets gibt, haben wir den kostengünstigen aber effizienten Weg gewählt: Wir wollen nicht mit den teuren „Eierlegenden-Wollmichsäuen“ konkurieren, sondern eher einen für jedermann erschwinglichen und einfachen Weg gehen – Ein günstiges Board, welches auch wirklich nur die aktuellen benötigten Features abdeckt und noch dazu das Bastelleben vereinfacht und nicht verkompliziert.
2018 bekam dann das PCB 2.0 ein kleines Update auf Version 2.1: Die Bauform wurde verkleinert um auch einfach mit diversen größeren HDMI Displays verbaut zu werden, und der Code beinhaltet auch zwei zusätzliche Triggerbuttons.

Features:

• Fertig assembliert und natürlich getestet!
• Passendes Controller Board für das DMZ Gameboy Classic Gehäuse, unterstützt A, B, X und Y sowie L / R Triggerbuttons sowie natürlich Steuerung und Select/Start.
• Vorprogrammiertes ATmega32U4 Board (im Plug&Play Gamepad Modus), welches auch einfach & individuell getauscht oder über den Micro-USB Anschluss umprogrammiert werden kann.
• Powerstrip Brakeoutboard – welcher als Strom-Verteiler dient und auch vom Controller-Board getrennt und individuell im Gehäuse angebracht werden kann
• Klinkenbuchse Brakeoutboard – fertig assemblierter Kopfhöreranschluss, der ebenso vom Controller-Board entfernt werden kann um zb. den original Klinkenstecker zu nutzen.
• 2 Stück Triggerbuttons inklusive, welche nun nicht mehr direkt am Microcontroller sondern einfach am PCB angelötet werden können
• Mit JST-Buchse (Adafruit kompatibel) für den Anschluss des Akkus im Batteriefach mit 1,5A Sicherung (selbst zurückstellend!) damit auch nichts schiefgehen kann

#1

Das Ladeboard kann mit dem ZeroBOY PCB 2.0 verbunden werden: Der Akku wird durch eine sich selbst zurückstellende 1.5A Sicherung geschützt und man kann den JST Stecker (welcher von vielen Akkus, wie z.B. von Adafruit verwendet wird) im Batteriefach des Gameboy Classic Gehäuse nutzen.

ToDo: Der Ausgang des Lademoduls welcher normalerweise zum Akku führt geht in diesem Fall zu „- + Bat Out“.
Danach kann der Akku via JST Stecker oder direkt am Board nach an den Pins vor der JST Buchse ( +/- Polarität beachten!)  angelötet werden.
Praktischerweise ragt der Stecker in das Gameboy Batteriefach, wo der Akku untergebracht werden kann 🙂

#2

Die Ports bieten eine einfache Möglichkeit die vorassemblierte Klinkensteckerbuche zu nutzen. Außerdem wird das Signal via Hardware auf einen Kanal (Mono) gemixed und auf den Speaker geleitet – es geht somit kein Kanalsignal verloren und ein Mono-Downmix via Software ist nicht nötig.

ToDo: Ausgang (Kanal rechts, links und Masse/Ground) der Soundkarte oder des HDMI TFTs an den jeweiligen Pins (L= Kanal Links, R= Kanal Rechts und G für Ground/Masse) anlöten, danach den Ausgang (+ -) an den Verstärker an den IN (Eingangs-)Port anbringen.

#3

Der Powerstrip dient als Stromverteiler, welcher direk am Board genutzt oder auch herausgebrochen werden kann um in individuell im Gehäuse anzubringen. Dies garantiert eine gleichmäßige Verteilung und verhindert, der Raspberry Pi würde z.B. zusammenbrechen/überlastet sein, würde man sämtliche Verbraucher an ihn anbringen.

ToDo: Strom-Ausgang des Ladeboards (meistens ist es die große Standard USB A Buchse) an den jeweilen PIN (+ und -) anbringen, danach alle Verbraucher an das Ladeboard anbringen – und WICHTIG: unbedingt darauf achten dass der korrekte Anschluss, Strom (+) und Masse (-) verwendet wird.
Ein vertauschen von + und – kann zu schwerwiegenden Defekten der Geräte führen – darum immer doppel und dreifach kontrollieren!!!

FAQ

• Wie wird das ZeroBOY PCB 2.0 mit dem Raspberry Pi verbunden?
  Einfach mit einem Micro USB Kabel das PCB mit dem Raspberry Pi/Zero verbinden  – das wars, keinerlei Installation oder Konfiguration notwendig, alles Funktioniert Plug&Play!
• Brauche ich eine separate Stromversorgung für das PCB?
  Nein, der Microcontroller bezieht seinen Strom über den Micro USB Port über den auch der Datenaustausch stattfindet.
• Wie kann ich das PCB platzsparend mit dem Zero verbinden?
  Meistens liegt bereits ein Micro USB OTG Adapter der Bestellung im Shop bei (wenn Vorrätig), mit den großzügigen PINs am Adapter ist es ein leichtes Kabel daran zu löten die dann wiederum an die Pads des Raspberry Pi gehen (siehe Diagramme) – ein platzsparende und flexible Lösung!
• Warum ist hier ein Arduino Leonardo Pro Micro als separates Board am PCB angebracht? Warum verbaut ihr nicht selbst den ATmega32u4 und die benötigen Komponenten?
  Aus mehreren Gründen: Der erste ist, dass sich dieses Arduino Board sehr bewährt hat – es muss also keiner den Beta-Tester spielen oder befürchten, dass etwas nicht so funktioniert wie es soll. Zum anderen kostet allein der ATmega32u4 Chip fast soviel wie das gesamte Arduino Board! Somit bleibt das ZeroBOY PCB 2.0 erschwinglich und bietet trotzdem alle essentiellen Basisfunktionen… und sollte der Microcontroller doch das zeitliche segnen, kann man ihn auch mit etwas arbeit tauschen und muss nicht das gesammte ZeroBOY PCB 2.0 in die Tonne hauen 😉

Wichtige Infos

• Für Personen, die den HDMI-TFT verwenden: Die entfernten PINs des Boards müssen unbedingt mit Klebeband o.ä. isoliert werden (siehe roter Bereich im Bild unten), da es ansonsten zu einen Kontakt zwischen HDMI Board und dem ZeroBOY 2.0 PCB kommen kann (Kurzschlussgefahr!)
  

Kleiner Tipp für Leute, die Angst haben beim PCB 2.0 den Micro USB Port abzureissen und/oder diesen absichern wollen:
Hier eignet sich 2 k Epoxidkleber wie dieser hier perfekt – http://amzn.to/2yu1P1V. Mischen, über den hinteren Micro USB Port und dem Board streichen (wo die PINS des Ports in die Platine laufen) – fertig. Er braucht zwar etwas Zeit bis er Hart wird, ist er erst einmal ausgehärtet, ist der Port quasi fast unzerstörbaraber. Außerdem ist er zusammengemischt dickflüssig genug, dass er zb. nicht in die kleinen Öffnungen des Micro USB Ports läuft.  

Diese Methode wende ich auch bei defekten PCB 2.0er an, die zu mir retour geschickt wurden wegen abgerissenen Port. Ist er noch zu retten (die kleinen PINS von Port zur Platine sind nicht abgerissen) fixiere ich den Port nach dem erneuten Anlöten mit dieser Methode sehr erfolgreich – natürlich passe ich dabei auf dass nichts IN den Port läuft 🙂
Probiert es aus, bekam bisher immer gutes Feedback bei dieser „Reparaturmethode“ und sowieso: sicher ist sicher