儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机
本帖最后由 RRoy 于 2020-9-9 11:56 编辑众所周知，我们蘑菇云创客空间有一台大名鼎鼎的“LV牌”街机。
之前好多小伙伴也想自己做一台，其实我们拍了视频的制作教程，不过粗略了一些，
https://www.bilibili.com/video/BV1cb41177QB/
前俩天，正好赶上有个瑞典斯德哥尔摩的数据科学家Max Fischer在Github上也放出来了做街机的教程。
那这周就带给大家看一看。
如何从头开始构建一台全尺寸1：1版本的街机！
文章篇幅较长，会详细介绍搭建全尺寸街机的所有步骤，包括预先设计好的 CAD 文件（可免费下载）、如何组装机身、运行街机程序的树莓派的设置方法等。
注：这还是项目作者第一次使用CAD...
## 构建机身
### 下载CAD文件
项目中所有的CAD设计都是用的 AutoCAD Fusion 360，由于这是作者第一次使用CAD，所以他也提到了自己的设计肯定不是最好的还有很大的改进空间，有能力的小伙伴们可以再优化。
CAD文件地址：见[参考链接](https://github.com/maxvfischer/DIY-arcade#download-the-cad-file "CAD文件地址")
当然大家也可以直接到**文末下载**打包好的。
### CNC切割部分
为了完美配合街机的按钮、操纵杆，屏幕、电源按钮和扬声器，按钮面板和屏幕面板都采用了CNC切割。
缺点是，这肯定会比手工制作更昂贵，但带来的好处是，整体效果更好了。
为了让机箱完美地结合在一起，两个侧板也采用了CNC切割。因为它们具有多个需要在两侧相同的圆形形状。
大家千万记住以1：1的尺寸利用CNC切割CAD文件，不要选择“利用完整的MDF板”。
### 手工切割部分
考虑到剩余的部分大多是大大小小的矩形，我们可以手工切割了。
这里，我们会用到两种不同的锯：
大概切割出来这么些形状的板子：
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在这过程中，唯一有一点困难的部分是舱盖板。
首先我们要在板上绘制出舱口的轮廓，然后用圆锯切出实际的舱口，这里在四角的边缘处使用了手持的曲线锯，因为在切割时更容易掌控。
现在我们已经把街机的主体部分拆分成了内外两部分，挡板用胶水粘到合适的位置。这里还用到了磁铁来固定位置。
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后板的底部也打一个洞，用来穿电源板的线。
### 绘制零件的轮廓
这一步重要的是将所有部件固定在两侧面板上的同一位置，好让机柜对称。
为了简化这一点，在每个面板应该连接到侧面板的地方绘制了轮廓。当按钮面板和屏幕面板以一定角度连接时，它们的轮廓首先被画在其中一块侧板上。
然后，通过使用一些参考点，将轮廓反射并转移到另一个侧面板。
这一步有点棘手，所以大家慢慢来。
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### 开始组装
接下来就是将所有的面板组装到一起了，这里使用了木工接合片来加强固定作用，屏幕面板是唯一不使用木工接合片固定的地方，因为以后还可能随时更换。
在粘合之前，我们可以先将各个面板装在一起试试，确保位置不偏不倚。
调节完毕后，上胶水，此时动作要快。粘合完成后，使用钉枪进行加固。
另外，别忘了清除从连接部件上滴下的多余胶水。
### 添加柜脚
为了均分来自支腿的向上力，将一小块木头胶合并钉在柜子的每个角上。
我把木头切出四个正方形，用作柜子的支腿。
用砂纸把边缘弄圆，
然后从外部将腿粘上，从内部拧紧。
### 搞定屏幕面板
首先，使用两根细木条作为固定的支架：
为了获得平滑的外观，此处使用手持铣床打了一个凹槽出来。
我使用的屏幕的前面设有按钮，因此我们需要在屏幕面板上钻孔才能使它们可单击。
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最后，将固定屏幕面板的螺丝与扬声器对齐，以获得更好的外观。
### 准备灯箱
作为真正的复古街机柜，我们当然需要在柜顶部安装一个发光的灯箱。为了将有机玻璃固定在适当的位置，将四个小木块用胶粘并钉在每个角上，以使其固定在有机玻璃上。
### 抹灰膏和砂纸
在机身被送去喷漆之前，我们还要做最后的润色，让它表面漂亮而又光滑。
抹灰膏被用来掩盖所有的指印，塑料衬垫被用来掩盖小的瑕疵。
等所有的东西都干了，使用电动砂光机去除多余的抹灰膏和塑料衬垫。所有的边缘都用手工打磨得很光滑。
### 喷漆，完成
在喷漆之前，用电动砂光机对机身表面进行处理。喷漆的难度有些大，我请了一个比较专业的师傅来操作。
为了得到更好的反射效果，我选择
黑色作为机身颜色，白色作为灯箱内部颜色。
【图】
出于设计感考虑，我还打印了很多机身贴纸：
当然这一步，大家也可以像蘑菇云的机器一样，贴满LV的贴纸。
贴贴纸的时候就要用到一些技巧了，通常是把一边固定，然后从上到下刮，防止产生气泡。
按钮说明：
至此，机身部分已经完成，接下来可以安装电子器件了。
## 安装电子器件
### 连接电源
将圆形的塑料电缆索环穿过背板底部的孔，从而连接电源。
### 安装屏幕
使用电镀打捆带固定屏幕：
【图3】
### 灯箱
为了与整体的设计感保持一致，我重用了侧板的一些图形组件：
打印一张大的贴纸，将贴纸上的「ARCADE MACHINE」镂空处理，以便光线通过。稍后贴纸会被粘在磨砂玻璃上。
光源使用的是 LED 灯管，灯管的线可以连接至机身底部的电源插排。使用双面胶将 LED 灯管粘在背板上。
为了防止光从玻璃处漏出，我剪下一些长泡沫条，并用双面胶粘在玻璃的边角背后。
使用双面胶固定玻璃的位置，并把贴纸贴在上面：
**安装街机按钮和摇杆**
我事先购买了两组街机按钮和摇杆，它们便于使用，没有电路板知识也不妨碍。因此，街机按钮的安装就很简单了。将每个按钮和摇杆安装到自带的电路板上，然后把 USB 线和电路板与计算机连接起来。
为了使摇杆位于孔的中心，我使用宽双面胶，将摇杆置入按钮面板。（这一步可以两个人合作完成）
### 在树莓派上配置 RetroPie
> Retropie可以将你的树莓派或者PC变成一台复古游戏机模拟器。 其基于完整的操作系统之上，你可以把它装在Raspbian系统上，或者直接刷入完整的镜像然后再添加更多的软件。Retropie预装了很多不同的模拟器，可以让你玩很多不同平台的游戏，比如FC，SFC，MD，CPS1，CPS2，NEOGEO，PS1等等。
>
> RetroPie 是免费的游戏机模拟器，通过它可以将你的树莓派、PC或者是Odroid 变为游戏机，RetroPie支持超过50+的主机系统，从1977的Atari 2600到PS2、Wii都可以支持，我们国内熟悉的儿时经典任天堂FC、GBA和PS都支持。RetroPie在树莓派上提供了SD卡的镜像文件，只需要刻录到SD卡后，就可以运行各种不同的模拟器，传输Roms到树莓派后就可以开始回味经典游戏了。
RetroPie 可以将树莓派改造成复古游戏机，它是一个持续更新的开源项目，你可以从官网获取安装指南：https://retropie.org.uk/docs/First-Installation/。
### 配置街机按钮和摇杆
街机按钮电路板的 USB 线与树莓派连接。开启树莓派和 RetroPie，出现欢迎界面，这时你可以配置控制器了。
### 电源键
为了方便开关街机，作者在屏幕面板上加了一个孔来安装电源键。
将两根线与电源键焊接在一起，这两根线分别连接树莓派的 GPIO pins 5 和 6。缩短 GPIO pins 5 和 6 时，树莓派将从暂停状态中被激活。
然后添加一小段脚本，在树莓派启动时执行。该脚本听从另一种 GPIO pins 5 和 6 的缩短情况，进而触发树莓派安全关闭。
关闭脚本的添加过程如下：
要添加关闭脚本，请执行以下操作：
1.启动Raspberry Pi；
2.当EmulationStation（RetroPie）启动后，在键盘上单击F4进入bash；
4.安装RPi.GPIO：（`pip install RPi.GPIO`请参阅https://pypi.org/project/RPi.GPIO/）；
5.在/ home下创建一个utils文件夹： `mkdir /home/utils/`；
6.将此脚本（`shutdown_script.py`）添加到新创建的utils文件夹中;
```python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import subprocess
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(5, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
old_button_state = True
while True:
button_state = GPIO.input(5)
if button_state != old_button_state and button_state == False:
subprocess.call("shutdown -h now", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
old_state_button = button_state
time.sleep(1)
```
7.要使Raspberry在启动时运行此脚本，我们可以在文件`/etc/rc.local`的末尾的行添加`python3 /home/utils/shutdown_script.py &`,就在`exit 0`之前。
目前，电源键只能关闭树莓派。我计划后续安装由树莓派控制的 relay，用于开关其他电子器件（如屏幕、灯箱等）。
### **扬声器**
每一个扬声器焊接了两根线。将扬声器置入 CNC 钻孔，与屏幕面板相连。所有线均连接至扩大器。然后用 3.5mm AUX 立体声音响线连接扩大器和树莓派。
### 完善线路结构
为了使机身内部的线路结构清晰，我用双面胶粘贴了理线器。
## 街机搭建完成
至此，利用树莓派搭建街机的过程就全部完成了。
目前，这台「自建」街机能够运行很多复古游戏。作者还打算将树莓派 3 升级到树莓派 4，这样就可以运行更多 Nintendo 64 和 PS1 的经典游戏了！
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原项目链接：https://github.com/maxvfischer/DIY-arcade
项目作者：Max Fischer
部分翻译参考：机器之心
### 一点想法
个人感觉，还可以增加一个投币的模块，
毕竟，街机的灵魂就在于投币、赢币！
然后再考虑一下散热的问题就完美了。
有兴趣的同学可以到Github上给作者star，地址是 https://github.com/maxvfischer
#### Github资料打包：https://cloud.yirenliu.cn/#/s/Yghb
好强大的动手能力啊 DFBJFz5siXP 发表于 2020-9-13 10:01
好强大的动手能力啊
这居然还是作者第一次使用CAD{:5_119:} 厉害厉害 厉害厉害（。＾▽＾） 暴露年龄的童年杀
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