先日ファミコンのコントローラーをCADで再現し自作の透明ケースを作ってみました。
本家コントローラーと遜色なく使え非常に完成度の高いものが出来たと思います。
もともとは既存製品のCADモデルを正確に作ることが出来たら、例えば100均で売られているミニゲーム機の内部基板をトレースして改造基板を作ったりと電子工作用途で面白いことに使えそう・・・、そんなことから手元にあったファミコンのコントローラーの正確なCADモデルをまず作ってみたのですが・・・。
基板形状とある程度ザックリとしたケースCADモデルが作れると、基板とケースとの干渉部分の確認が出来るためカスタム基板といったものが作れるようになります。
ファミコンコントローラーの例で言えば、オリジナルの内部基板を自作したカスタム基板に入れ替えて、本物のファミコンコントローラー(ケース)を使ったUSBゲームパッド化コントローラーにカスタマイズさせるといった具合です。
上記の自作ファミコンコントローラーのCADモデルは本家コントローラーと比べても遜色ないレベルにまで正確に作れたので、これを使ってファミコンコントローラ型の何かを製作してみようかと考えています。
ミニゲーム機や無線コントローラーなどアイデア次第で面白そうなものがいろいろと作れそうです。
電子工作的にはやっていて非常に楽しい試みです！
ファミコンコントローラー型のミニゲーム機の製作
さぁ本家ファミコンのコントローラー(ケース)のほぼ正確なCADモデルが出来たので、これをカスタムさせて中に何を入れて遊んでみよう・・・。
ケースの正確なCADモデルが出来たので、外形(寸法)はそのまま活かしファミコン本体にもちゃんと収納することが出来る何か面白そうなものはアイデア次第で作れそうです！
海外の方が作ったデータで本体に入らなかったというコメントを頂いたので、ファミコン買ってみた！
綺麗に洗浄したいのと中開けてみたい・・・なんかHDMIとかに改造できるんだっけか？
ってのはおいといて、綺麗に本体にも収まる🎮
さすが僕CAD👌 pic.twitter.com/Nu1mwhLUy8— ガジェット大好き！！ (@smartphone_jp1) September 28, 2024
ケース内部を調整すればファミコンコントローラー型のカスタムケースに合うようにPCB形状も作ることが出来るのでいろいろと応用出来そうです。
自作したオリジナルロボットを操作するための無線コントローラーを作るというもの面白そうです。
ファミコンコントローラー型の無線操縦機で動かす、ワクワクしますね！
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ESP-NOWを使い操作するベース回路やテストプログラムも一応作っていたのですが・・・
ESP NOWのテスト！
以前動いてたものが動かなくなってて昨日からやってたんですが、ようやく動いた。Arduino coreのアップデートでESP NOWの手順が変わったとかなんとか？で・・・ pic.twitter.com/Mu7kuC7q9l
— ガジェット大好き！！ (@smartphone_jp1) June 13, 2024
今回はゲーム関係のものをまず作ってみようかと考えています。
ファミコンコントローラー型ミニゲーム機のイメージ
ファミコンコントローラーの形状を活かしたミニゲーム機として製作するには、パーツを実装出来る基板スペースが結構少ないので難しくなってきそうです。
基板を固定するためのビス穴やボスなどケース内部には多くの突起があるため(不要なものはカットしますが)、その干渉等を避けると実際にパーツを基板に実装するための面積は結構小さくなります。
またディスプレイや駆動させる電源(リポバッテリーやボタン電池など)、スピーカーなども収納させる必要がありかなり大変な作業になりそうです。
ディスプレイサイズは市販されているモジュール形状のTFTでは、1.44インチまでのものならケース外寸を変えずに内部になんとか収納出来そうです。
モジュール形状のものではなくディスプレイ部分を直で実装すればもう少しサイズの大きなものが使えそうですが、バックライト制御等のパーツを実装する必要がありその分パーツ点数は増えてしまいます。
ケースの高さ的にはモジュール形状のもので上手く合いそうなのでこのサイズのディスプレイを使うことになりそうですが、やはり基板の実装面積が少なく大変になりそうです！
オープンソースのゲームエミュレータを組み込む？
オープンソースで公開されているゲームコンソールでは、NESエミュレータを使ったゲーム機を組み入れるのは面白そうです。
以前ESP32で動かすNESCATエミュレーターを使った自作基板を製作したことがあります。
ファミコン(NES)のゲームを動かすことが出来るので、ファミコンコントローラー型ミニゲーム機としては非常に良さそうです！(入るかな？)
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Wemos D1 Miniで動かすESPboyもなんとか収めることが出来そうですが・・・。
D1 Miniボードを直接基板に組み込むことはスペース的に難しそうなので、ESP8266を使い回路を組む形となりそうです。
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また、Z80エミュレータを使いESP32で80年代に流行ったレトロアーケードゲームをプレイ出来るミニゲーム機というのも面白そうです。
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ファミコンのクラシック感を活かしたこのようなレトロなゲームをプレイすることが出来るミニゲーム機として製作できれば面白そうですね！
CADのイメージ
ファミコンのコントローラーの形状(外形)をそのまま活かしたものを作りたいので、PCB及びケースを含めたCADモデルをまず作っておかないと製作に進めません。
ケースとの干渉部分などを考慮しディスプレイやバッテリー、スピーカーといったパーツの配置をある程度正確に決めないとPCBの形状が作れないためKiCadでの基板設計に移れないということですね。
十字キーやA/Bボタンはそのまま活かし、ゲームエミュレーターで必要な他のスイッチ等を追加して実装する形になりそうです。
駆動する電源は、電圧や容量的な問題で上記エミュレーターで動かすことを想定するとリポバッテリーになりそうです。
300~400mAh程度の容量があるバッテリーならPCBをカットしてなんとかケース内に収めることが出来そうです。
そして市販されているモジュールタイプのディスプレイなら1.44インチくらいまでのものが使えケースの高さもオーバーせず収まりそうです。
さらにスピーカーやバッテリーの充電&プログラム書き込み用USB端子なども必要となり・・・、実装スペースが少なく基板設計は大変になってきそうです。
さて出来るかな・・・！？
最後に！
CADイメージだけ見るとゲームウォッチみたいですね！
PCBの製作にも最近少し慣れてきたので、ケースや基板形状・サイズが決まっている限られたスペースに配置し設計することは出来るのか？みたいなちょっとした挑戦でもあるのですが、電子工作的には面白い試みとなりCADスキル向上の練習としても良い題材だと思います。
まだCAD上でのイメージに過ぎませんが、実際に形に出来ると楽しそうですよね！
またその際に詳しくご紹介出来ればと思います・・・
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