1:1还原，自制树莓派复古街机：教程已开源

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要说起「入股不亏」的电子设备，树莓派绝对能排前列

不消说用树莓派打造车牌识别检测系统、训练游戏智能体这些「常规操作」了，现在它连波士顿动力机器狗都能自制。最近，更有人用树莓派制造了一台 1:1 还原的街机！

八九个月前，来自 Combient Mix 的数据科学家 Max Fischer 开始了一个从头开始构建全尺寸街机的项目，这台街机的核心计算设备就是树莓派。
昨天，Max 将街机创建的全过程写成文档，并发布在 GitHub 上。
项目地址：https://github.com/maxvfischer/DIY-arcade

该项目详细介绍了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）、组装机身的方法、运行街机程序的树莓派设置方法等。
每一步教程都有具体的照片可以参考，当然，除了树莓派，你还需要一个设备齐全的工具间。
项目包括两个主要部分：街机机身搭建、内部电子器件设置与连接。
机身搭建
下载 CAD 文件
这是作者第一次使用 CAD 软件，他开放了所有原始文件的下载链接。

下载地址：https://github.com/maxvfischer/DIY-arcade/tree/master/cad_files

零件切割
为了制作出完美匹配的街机按钮、摇杆、屏幕、电源键和扬声器，「按钮面板」和「屏幕面板」均使用了数控切割（CNC-cut）。这比手工切割贵很多，但是抛光效果更好。框侧板的制作也使用了数控切割，因为它们需要打穿两组完全相同的圆孔。

需要注意的是，要以 1:1 的比例对 CAD 文件进行数控切割。
其余的零件可以采用手工切割的方法，作者在这里使用裁板锯将 MDF 板切成较小的片，再用台锯切割成最终需要的木板片。
唯一需要多费功夫的就是舱盖板 (hatch panel)。首先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。

绘制零件轮廓

为了让组装后的机身能够保持对称，要保证所有零件安装的位置是准确的。最简单的方法就是在每张面板上绘制出轮廓。这可能会花点时间，但很重要。

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，要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。


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。


同时，还需要根据屏幕按钮的位置在木板上打孔，实现单击功能。


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，需要请专业的师傅来操作。作者选择黑色作为机身颜色，灯箱内部选了白色，反射效果更好。

出于设计感考虑，作者还打印了很多机身贴纸：


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：

灯箱

为了与整体的设计感保持一致，作者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，Max 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
Max 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，Max 使用宽双面胶，将摇杆置入按钮面板。

在树莓派上配置 RetroPie
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此处不再赘述，详情参见 GitHub 项目。

目前，电源键只能关闭树莓派。Max 表示，他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，Max 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。
试问谁不想拥有这样一台街机呢？


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！


参考链接：https://www.reddit.com/r/raspberry_pi/comments/inpll7/i_built_a_fullsize_arcade_machine_running_on_a/

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