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儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机

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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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图1

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图2

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图3

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，

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！

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图4

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

当然大家也可以直接到文末下载打包好的。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图5

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图6
儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图7
儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图8

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图9

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”。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图10

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：

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图11

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图12

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图24

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图25
儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图26

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：

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图27

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图28

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图29

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图30

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图31

按钮说明：

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图32

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图13
儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图14

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：

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图15

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图16

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图17

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。

儿时的快乐！用树莓派从零打造一台街机图18

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;

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。