まごころせいじつ堂

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ぴゅう太

PYUUTAJOY3 ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタ

 ぴゅう太のパッド型コントローラの代わりにMSXジョイスティックを接続するアダプタの三作目、
PYUUTAJOY3を作りました。

2023-02-02 21.10.47

 前作 PYUUTAJOY2 と同等の機能で2本のMSXジョイスティックが接続可能、SL/SRのトリガボタンを入れ替えることができます。
 PYUUTAJOY2は基板1枚を1P/2P兼用の設計にして上下に合体させるしくみが自分でも気に入っているのですが、部品点数が多くなり組み立てるのが面倒でした。これを部品削減とコネクタを垂直に取り付けることにより同一面積で同じ機能を実現したのがPYUUTAJOY3です。

その1:Dsubコネクタの垂直取り付けフットプリント
 KiCad(5)にはDsubコネクタを垂直に取り付けるためのフットプリント DSUB-9_Male_Vertical_P2.77x2.84mm というのがありますがどうみても端子の穴が小さいので自前のフットプリントライブラリにコピーして編集。1番ピンの四角いパターンは円に変更し、デフォルトでぎりぎり端子間に配線が通るよう穴を拡大。
DSUB9VLH

 サイズは2.1mm、穴は1.6mmでOK
DSUB9VLHpad

実際に挿入してみるとDsubコネクタ両端は6mmスペーサが適合、もう少し押し込めることができるくらい。ハンダ付けは端子間の内側からするとよい感じ。
2023-02-03 23.51.47

その2:ダイオード削減
 ぴゅう太のコントローラは6個のダイオードを内蔵しておりPYUUTAJOY2でも合計12個のダイオードを使用していた。が、回路図を見てみると減らせそうな感じがする。

ここからは回路図 ぴゅう太 (TP1000) キーボード、コントローラまわり を参照。
キーマトリクスはJ2、コントローラはJ3のコネクタ。

キースキャン出力はLS138のY0~Y7出力がダイオードを介してJ2-1,2,3,4,5,6,7,8に対応。どれか1つだけが"L"になりその他はダイオードのおかげでオープン。キーマトリクスを通ってJ2-9,10,11,12,13,14,15,16がLS251の入力D0~D7に対応。LS251のセレクト端子A,B,Cでどれか1bitを選択して読み取る。
コントローラはコモン端子がLS138のY4,Y5でそれぞれJ3-1,J3-2に対応。J3-3,4,5,6,7,8はキーボードマトリックスのJ2-11,12,13,14,15,16に対応し、それぞれがコントローラのSL,SR,Down,Left,Up,Rightボタンに対応する。これらはキーボードマトリックスの
[Oラ] [Pセ] [Lリ] [;レ] [.ル] [,ネ]
[¥ヘ] [@ヲ] [:ケ] [ ム] [/メ] [ ロ]
に対応する。なのでコントローラを接続しなくても対応するキーを押したら反応するはず。

LS138からの出力はダイオードを介しているので複数キーを同時に押しても"L"と"H"がショートしないようになっている。しかしコントローラのコモン端子はなぜかLS138の出力が直接出ている。このためコントローラ内の6個のボタンそれぞれにダイオードが挿入されているのだが、LS138の出力もLS251の入力も同時に1bitずつしか行わないのでコモン端子をダイオードの先から出していればコントローラにダイオードはいらなかったはず。ということでPYUUTAJOY2を改造し、コモン端子側にダイオードを挿入し本来ダイオードを入れるべき箇所をすべてショートしてみたら問題なく動作した。

PYUUTAJOY3回路図
PYUUTAJOY3V01L01-sch
※ダイオードが並列になっているのは貫通部品と表面実装部品を選択するためで実質1本

PYUUTAJOY3V01L01-pcb

 組み立てると高さがあり送料が高くなりそうなので今回はキットで配布する予定です。設計データなども公開予定。


PYUUTAJOY2 ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタ

 前回試作したぴゅう太のジョイパッド端子に接続してMSX仕様のジョイスティックを接続可能にするアダプタを改良した。主な変更は拡張I/O端子側に干渉したMSX用ジョイスティック端子の位置を変え、コンパクトにするために二段重ねの構造にした。基板は一種類で一部の実装を変えるだけ。
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 下段はぴゅう太とDsub9ピンメスコネクタで接続。コネクタの位置は拡張I/Oを避けるようオフセットしている。ジョイスティックのトリガ端子2つを入れ替えるスライドスイッチもある。上段はぴゅう太側との接続がないだけで同じ構造。ジョイスティック1,2の切り替えはジャンパで行う。
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 2つの基板は下段のピンヘッダと上段のピンソケットで重ねる。
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 ピンヘッダは1列x4ピンを4つ、正方形の辺となるように配置している。これにより上段を90°回転して搭載することができる。
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回路図
PYUUTAJOY2V01L01-sch

 ダイオードが並列になっているのは1N4148のリード付部品と表面実装部品のパターンを載せたかったため。これらを重ねて配置しているのでどちらかをはんだ付けする。
PYUUTAJOY2V01L01-pcb

・Dsubコネクタをはんだ付けする基板のエッジ部分が奥に入りすぎたため、ややはんだ付けしづらい。ここは修正しないとキットには向かない。
・トリガを入れ替えるスライドスイッチは、上段と下段が重なるので下段のスライドスイッチが指で操作しづらい。上段のはんだ付けした後の端子をニッパーでカットする。
 ぴゅう太に繋いでみた。このように拡張I/Oスロットとの干渉を避けることができる。
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 上段を90°回転させて取り付けてみたがこれはあまり意味がなかったかも。この状態だと下段のトリガ切り替えが指ではできない。
 重ねた基板の間隔は10mm(ピンヘッダ/ピンソケットによる)なのでスペーサで固定してもよい。
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 前回のPYUUTAJOYと今回のPYUUTAJOY2の比較。
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必要な部品:(すべて秋月電子)
D1~D6(D7~D12) : 1N4148 または 1N4148W x12
J3~J6 : ピンソケット1列4P x2、ピンヘッダ 1列4P(カットして使用) x2(90°搭載もする場合はx4)

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 boothのまごころせいじつ堂で配布予定です。
→販売開始しました。
PYUUTAJOY2 ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタ

ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタの試作

 だいぶ前にぴゅう太を入手していたのだがコントローラーのしかもプレイヤー1側が潰れていたのでなんとかしようと考えていた。
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 ぴゅう太のコントローラーは本体側Dsub9ピンのメス1つで2つのコントローラーを接続している。上下左右と2つのトリガの6入力をプレイヤー1、プレイヤー2のコモン端子にダイオード経由で接続して認識する。


PYUUTAJOY-sch

PYUUTAJOY-pcb



 基板は秋月C基板サイズ。Dsub9ピンのコネクタはエッジに実装。
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カセットインターフェース側を避けたのだが
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 拡張I/Oポートにはかぶる。
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 たなむ(@tanam1972)さんのぴゅう太mk2バージョンアップアダプタと干渉する。
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 動作確認はスクランブルのゲームカートリッジで確認した。トリガーボタンのSL,SRの区別は最初の難易度指定の箇所で確認できた。プレイヤー2側もOK。

 次は物理的に干渉しないように改版する。
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