Mando Arkanoid
Sumario
Introducción
En esta página muestro cómo diseñé y construí un control especial para el juego de Nintendo NES Arkanoid.
El juego de NES Arkanoid se puede jugar con dos controles: El control normal de NES y el Arkanoid Special Controller, que se vende (vendía) junto con el juego. Jugar con el control normal es un verdadero fastidio, la bola siempre va más rápido que el pad. Para jugar en serio, es imprescindible el Arkanoid Special Controller , en adelante ASC. ¿De dónde obtener uno? De Ebay, por 20 dólares. Mucha plata. Para empeorar las cosas, de acuerdo a la información que encontré en internet, el ASC original era de mala calidad (cheap), y duraba poco. O sea, que encontrar uno que funcione hoy en día, prácticamente imposible.
Vean la caja del juego original, con el special controller (The VAUS).
Recolectando Información
Buscando información en Internet sobre el ASC, no encontré absolutamente nada, ningún diagrama, ni circuito. Sólo alguna información al respecto pero sólo a nivel de programación, donde se habla de registros, puertos, signaturas, etc. Yo no soy programador, no entiendo casi nada de todo eso. Sin embargo, pude obtener la siguiente información:
- El ASC se enchufa en el segundo player del NES.
- En un pad de NES normal, hay que aplicar un código binario, de modo que, si tenemos el orden de botones mostrado en la tabla de abajo, el MSB corresponde a RIGHT, y el LSB corresponde a A. (En realidad, todo esto era una suposición mía, pero finalmente, ¡Resultó ser una suposición correcta!).
- Este pad de NES, al que se le aplica el código de la tabla de arriba, debe enchufarse al puerto serial D4. El ASC además tiene un botón de disparo y start, el cual debe conectarse a D3. En el siguiente dibujo, se muestra el enchufe del control de NES, con todos los puertos seriales identificados:
Y eso es todo. Ya tenemos toda la información necesaria para construir el Arkanoid Special Controller. Para esto utilicé un conversor análogo digital ADC0804, un 4021, y un BC547 .
El Circuito Esquemático
Aquí está el diagrama completo: Vean qué simple y elegante diseño.
Lista de componentes: Aquí está la lista de componentes, todos comunes, de muy fácil adquisición el comercio local, incluso en Chile. El potenciómetro es común y corriente, aunque sería mejor utilizar uno de buena calidad. En todo caso, si se gasta, se compra otro, son muy baratos.
- ADC0804 - Conversor Análogo-Digital de 8 bits --Datasheet (1)
- 4021 - Registro de desplazamiento de 8 bits --Datasheet (1)
- BC547 - Transistor NPN (1)
- 1N4148 - Diodo (1)
- Base de 20 pines (1)
- Base de 16 pines (1)
- Potenciómetro 5 KO , lineal (1)
- Resistor 10 K (3)
- Resistor 4.7 K (2)
- Resistor 470 O (1)
- Condensador 10 uF/16V (1)
- Condensador 220 pF (1)
- Condensador 0.1 uF (1)
- Placa impresa apropiada (1)
- Conector Molex 3 pines (1)
- Conector Molex 2 pines (1)
- Conector DB-9 hembra (Para NES clónico) (1)
- Cable con conector de un Zapper (Para NES original) (1)
- Cable con conector de un Control normal (Para NES Original) (1)
Éste es el aspecto de la placa que construí:
Y aquí está con el potenciómetro y el switch de disparo conectados:
Conector de NES ¿De dónde obtener uno?
¿De dónde sacar un conector de NES para este proyecto? Yo hice la mayoría de las pruebas con un PolyStation, que tiene entrada de controles con enchufes DB-9, por lo que no tuve problemas. Pero para NES, conectarse es un poco más complicado. Hay que tener en cuenta que si un cable no se usa en determinado control, sencillamente no está incluido.
La solución es usar el cable de un Zapper (la pistola de NES), y el cable de un control normal de NES.
Del cable del Zapper sacamos +5, GND, D3 y D4, y del cable del control sacamos CTRL y CK. La señal de CTRL es común para ambos joysticks, pero la señal de CK es diferente para cada Joystick. Sin embargo, ¡Funciona! (Cambia un poco el rango de movimiento, pero aún así es mejor que el pad).
Entonces, el ASC queda con dos enchufes, y se deben conectar los dos al NES para que funcione. En mi caso, compré un Zapper usado por unas monedas.
Funcionamiento de la Unidad
Con respecto a la tabla binaria que muestro al principio, hay que señalar lo siguiente: Los valores válidos son de 98 (todo el pad a la izquierda), y 242, todo el pad a la derecha. Además: de 0 a 31, está todo a la izquierda, y de 32 a 97, está todo a la derecha. De 243 a 254, está todo a la izquierda. Curiosamente, en 255, el pad está centrado. La mayoría de estos valores los determiné experimentalmente, midiendo la posición del pad en la pantalla. Todas las mediciones están en este archivo de Excel , donde 1.75 cm. es el pad a la derecha, y 25 cm. es el pad a la izquierda.
Finalmente, debo decir que el funcionamiento es perfecto, Arkanoid volvió a la vida con este control. A cualquier fanático de Arkanoid, le recomiendo que arme este control, y disfrute de este gran clásico. Personalmente, he llegado a etapas de Arkanoid que nunca había visto, a las que jamás habría llegado con el pad normal.
¿Para qué otros juegos sirve este control? Yo creía que servía sólo para Arkanoid, pero hace poco descubrí otro juego que lo utiliza: CHASE H.Q., también de Taito. Aquí están unas capturas.
Tiene buena pinta este juego. En la pantalla de opciones, de puede apreciar que está la opción de usar el Arkanoid Controller. Lamentablemente, no tengo el cartucho para probarlo con mi ASC.
Links
Aquí están los links, de donde obtuve la escasa información que encontré.
http://www.ameth.org/~veilleux/NES_Info/nes_jp.html (Link roto)
http://nesdev.parodius.com/ffpa.txt
http://nesworld.parodius.com/gxjoypad.htm
http://www.ameth.org/~veilleux/NES_Info/nes_jp.html
Contacto
Cualquier duda, consulta, comentario o lo que sea, escríbanme al mail: [mailto: gamemasterquilpue@hotmail.com gamemasterquilpue@hotmail.com]
Si alguien decide construir este invento, le agradecería que me escriba al mail y comente sus resultados. Igualmente, si alguien ve en algún lado un proyecto semejante a éste, que me mande un mail.
Quilpué, 2 de Agosto del 2002.
Apéndice: El Pad Vaus de Joseuro
Fruto de mi experiencia personal con este circuito escribo estos consejos de ayuda, pero en ningún caso me hago responsable de los daños que se puedan producir en tú consola, en tu televisor, en tus equipos electrónicos, en tu casa o en tu entorno familiar por el uso de este circuito, solamente he fabricado los circuitos impresos para hacer más fácil el montaje del esquema que ha publicado Eric Peña en su web. Supongo que si decides hacer este montaje es porque tienes algún conocimiento, aunque sea mínimo de electrónica, si no es así, asesórate y busca a alguien que te pueda ayudar a realizarlo. Lo siento pero no contestaré a nadie que me pregunte como se realiza un circuito impreso, para eso ya hay cientos de páginas en internet. Es normal que pueda tardar algún tiempo en contestar a los correos, pues no lo reviso muy frecuentemente, además tengo otros muchos proyectos pendientes, que me ocupan mucho tiempo, aún asi, trataré de contestar a todos los correos que reciba.
En primer lugar aconsejo que los circuitos integrados no se suelden directamente a la placa de circuito impreso, sino que se utilicen unos zócalos adecuados para ello, porque si algún integrado esta dañado de fábrica (es una posibilidad remota, pero puede ocurrir, de hecho a mi me ha ocurrido en alguna ocasión) o se estropea durante el conexionado de la placa (esto desafortunadamente es más frecuente), de esta forma es más fácil de cambiar que estando directamente soldados al circuito, en cuyo caso hay que desoldar y se recalienta el circuito impreso, se pueden dañar los demás componentes y generalmente se termina estropeando pistas y nodos, máxime en este circuito que tiene las pistas muy finas y los nodos bastante pequeños, con lo cual dejamos el circuito inservible y por consiguiente nuestro trabajo y esfuerzo.
En un principio, si hemos hecho todo bien y hemos soldado todos los componentes en su sitio pero ojo al diodo y al condensador de tántalo que están polarizados y si no hemos cometido errores en el conexionado de la placa con la Nintendo NES, el circuito no lleva ningún ajuste y ha de funcionar a la primera.
Para conectarlo a la Nintendo NES he utilizado un cable, que he adquirido en EBAY, extensible de los que vienen para usar con el Pad de la consola, he cortado la clavija que va hacia el joystick (¿la hembra?), para no equivocarse lo mejor es conectar el extensible a la consola y una vez conectado, cortar la otra clavija, la que va conectada al joystick, entonces tendremos 7 cables, que deberemos pelar e identificar, para esto se puede utilizar un multímetro en configuración para medir continuidad ó una lámpara de pruebas y una fuente de tensión, etc. y tener a mano una copia del esquema de las conexiones de la clavija de NES, una vez hayamos identificados los cables, cortaremos el que sobra, solo son necesarios, seis para la instalación, y a continuación soldaremos estos seis cables a los puntos señalados en el esquema del circuito impreso.
Aunque Eric Peña comenta en su web la manera de conectar los cables a las dos puertos de la Nintendo NES, yo he conectado todos los cables de la clavija en el puerto secundario (player 2) de la consola y el circuito funciona perfectamente, con lo cual, tenemos el puerto 1 libre para conectar un PAD normal de la consola, si no se conecta este PAD al puerto 1 el juego no funcionara, le pregunte a Eric si estaba al tanto de esto y me comento, que si, que el motivo de sus conexiones en los dos puertos se debían a la imposibilidad de conseguir un cable con todos los conectores ocupados, osea ninguno de los Pads de Nintendo Nes ni sus accesorios, traen todos los cables, los siete que lleva la clavija, solo llevan los imprescindibles para funcionar, pero los extensibles si llevan los siete cables que van a las dos clavijas, al menos los que yo he adquirido. Haciendo la conexión de esta forma, oséa un pad normal al player 1 y el Vaus al player 2 tenemos una indudable ventaja, que de la otra manera, y es que podemos pausar el juego en cualquier momento, pulsando el botón start en el pad, de la otra forma si conectamos el vaus a los dos puertos, nos será imposible pausar el juego una vez lo hayamos comenzado.
Como he dicho anteriormente si el montaje se ha realizado según el esquema de montaje y respetando la posición de los componentes en el dibujo, no debe de dar ningún tipo de problema y funcionar nada más conectarlo, pero como casi siempre en esta vida hay muchos factores que escapan a nuestro control, Puedes llamarlos Hados Malignos, Gnomos, fatalidad o simplemente la Ley de Murphy, cuando esto ocurre y antes de empezar a proferir palabras malsonantes o acordarnos de algún familiar cercano del autor. Hay una manera de verificar si los circuitos integrados funcionan correctamente:
- Verificar con un Multímetro preparado para medir continuidad, que todas las pistas del circuito impreso estan bien conexionadas y no hay pistas cortadas, verifica también que no hay malas soldaduras, falsos contactos, o cortocircuitos entre pistas adyacentes o nodos de los circuitos impresos.
- Con un Multímetro(Tester) preparado para medir tensión en continua, verificar que llega la tensión de +5V y Negativo a los pines correspondientes de los integrados, osea mirar el esquema y verificar que les llega tensión a los circuitos integrados.
- Siguiendo con el multímetro en continúa, si los puntos anteriores los hemos verificado y el circuito sigue sin funcionar, extraer de su zócalo el integrado 4021 y colocar la punta negra(Negativo) del multímetro en el pin nº8 del zócalo (del cual hemos extraído previamente el circuito integrado 4021, aunque esta prueba también se puede hacer con el 4021 insertado en su posición habitual, sin estar el mismo colocado en el zócalo, es más fácil hacer las mediciones y el ADC0804 no se verá afectado, por la no presencia del 4021). El pin nº 8 del zócalo es el mismo que el pin nº 8 del circuito integrado 4021 (Como es Evidente).
Ahora colocar la punta roja(Positivo) del multimetro en el pin 6, girar el potenciómetro de una punta a la otra, el multímetro ha de marcar variaciones continuas de 0 a + 5V, sucesivamente, osea: 0-5-0-5-0-5-0 y así sucesivamente, si esto no es así hay un fallo en este circuito integrado, o en su electrónica anexa, en el pin 7 ha de suceder algo similar al pin 6.
- Si el circuito sigue sin funcionar, hay que verificar que en el pin 3 y 5 del ADC0804, al dar tensión al circuito, pasan de 0 a +5V, en una fracción de segundo, esto se comprueba colocando la punta negra (-) del multímetro a negativo del circuito y la punta roja (+) del multímetro al colector del transistor, este cambio es muy rápido y dificil de ver con claridad, pero los pines 3 y 5 del ADC0804 han de pasar de 0 Voltios a + 5 Voltios, al dar tensión al circuito, en menos de medio segundo.
Si se quiere comprobar este hecho con más detalle, se puede sustituir el condensador de 0.1 microFaradio, por uno de gran capacidad, por ejemplo 100 micros, con lo cual el proceso será más lento.
- Si una vez concluidos todos estos pasos el circuito sigue aún sin funcionar, ya no queda mas nada que verificar y por deducción, lo único que podría estar mal es el 4021, sustitúyelo por otro nuevo y prueba de nuevo.
Si has llegado a este punto y no has conseguido que funcione, algo te ha quedado mal en algún momento, revisa todo cuidadosamente y muy despacio desde el principio, pues ya no hay mas nada que verificar, haz todas las comprobaciones que puedas en el circuito y sobre todo en el cableado.
Este circuito tiene una peculiaridad, de la cual te darás cuenta en cuanto lo pruebes, es la siguiente:
Cuando giras el potenciómetro totalmente a la derecha, el Vaus de la pantalla, evidentemente, se ira completamente a la derecha hasta el final de la pantalla, hasta aquí todo correcto, pero al ir girando el potenciómetro hacia la izquierda y una vez hemos pasado un poco del centro de su recorrido, el vaus desaparece de la parte izquierda de la pantalla, para aparecer todo a la derecha de la misma, entonces tendremos que girar de nuevo a la derecha, para que este vuelva a estar correctamente situado en la pantalla.
Esto no es en absoluto un mal funcionamiento del circuito, en el Vaus controller original, también ocurre así aunque lleva otros circuito integrados, pero en el caso del original, los creadores del mismo, lo solucionaron colocando un tope mecánico en el potenciómetro, que limita el giro del mismo un cierto angulo, si lo deseas, puedes hacer lo mismo y colocarle un tope, un tornillo, o cualquier otra cosa que se te ocurra.
La única diferencia entre los circuitos impresos, aparte de la disposición de los pines para el cableado, es que el circuito para la Nes PAL lleva dos resistencias más que el circuito para la Nes NTSC no lleva, el circuito de la NTSC no funciona en una Nes PAL, y al revés me imagino que igualmente tampoco funcionará, aunque esto aún no lo he probado.
Espero que esta ayuda te haya servido de algo, aunque como decía al principio, si has hecho el circuito correctamente, como aparece en el esquema y siguiendo el dibujo de la serigrafía del circuito impreso, no debes de haber tenido ningún problema.
Los componentes necesarios son:
Resistencias (1/4Wat. 5%):
- R1: 4.7K
- R2: 4.7K
- R3: 10K
- R4: 10K
- R5: 470 ohmios
- R6: 10K
- R7: 3K6 (Sólo PAL)
- R8: 3K6 (Sólo PAL)
Condensadores
- C1: 0.1uF
- C2: 220pF
- C3: 10uF Tántalo
- Circuitos Integrados:
- IC1: ADC0804
- IC2: 4021
Otros:
- D1: IN4148
- TR1: BC547
- J1-J4: Puentes en la Placa
- PUL.: Pulsador Start/Fire
- POTENCIÓMETRO: 5K Lineal
