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ファミコンコントローラーをパソコンで使える基板を作っています

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FCPad基板

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ファミコンのコントローラでゲームがしたい

パソコンでファミコンなどのエミュレータで遊ぶ場合、一般に売られているゲームパッドで遊ぶことになります。この時、スーパーファミコンはそれっぽいゲームパッドがありますが、

ファミコンはちょっと変わったのしかありません。

そこで、以前 Arduino Pro microを使って、ファミコンのコントローラをゲームパッドに改造しました。

この改造方法は、安上がりですが、配線がちょっと面倒です。そこで、専用の基板を作ることにしました。

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FCPadの回路

FCPad回路図

回路は、Arduino Pro microを全く同じです。Pro microの回路を、ファミコンのコントローラ基板の中に収めてしまおうという考えです。

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アートワーク

FCPadのアートワーク

ファミコンのコントローラの基板と同じ形になるように、基板を設計します。設計したものを印刷して、基板とサイズや穴、パッドの位置が同じかどうか確認しました。

FCPad基板

こちらがパッド側です。ファミコンのパッドの形状は、十字キーとセレクト、スタートキーは2つに割れている形状で、ABボタンはくし形でした。2つに割れている形状はボタンを斜めから押した時の反応がイマイチなのですが、本物に合わせて十字キーのみ2つに割れているパッドにしてみました。

こちらが背面です。Arduino Pro microのための部品が載っています。

面付け

コントローラ1つあたりの基板のサイズは、横113mm、縦43mmです。2枚面付けすると、横113mm、縦100mmくらいになるり、縦43mmも100mmもほとんと料金が変わらないので、2枚面付けしてみました。

ただ、横幅が113mmと、基板の安いサイズの100mmを超えてしまうので、これにより料金が高くなってしまうことろが残念。

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PCBWayに発注

いつものいい仕事をしてくれるPCBWayに発注します。

基板の発注

PCBWayに基板を発注

サイズを長さ100、幅113として、枚数10枚で「今すぐお見積もり」をクリック。

PCBWay面付け

今回は面付け基板なので、「基板の種類」を「面付け」に「X-out Allowance in Panel」は「はい」にしました。X-out Allowance in Panelは、面付けしたどちらかの基板に不良があっても、基板全体としては良品として出荷しますよという意味です。しかし、失敗した子基板にはマジックで❌が書かれるので見れば不良とわかります。

面付け基板にしても、面付けしない基板と料金は変わりませんでした。面付け基板は別料金を取られる基板屋さんが増えてきているので、これはありがたいです。

基板の色は「赤」、表面処理は金メッキとしたいので「無電解金フラッシュ(ENIG)」にします。今回の基板にはボタンのためのパッドが作り込まれています。表面処理がはんだメッキの場合、だんだん接触が悪くなり、最悪ボタンが反応しなくなってしまいます。ボタンのパッドが腐食しないよう、はんだメッキではなく、腐食しない金メッキとしておきます。

そして、製造番号が基板内ではなく、捨て基板に印刷されるよう、

Please print product number on the breakaway rails.
製造番号は捨て基板に印刷してください。

と、「その他特殊加工」の欄に書いておきました。書かなくても通常は捨て基板に印刷してくれるのですが、1回だけ捨て基板ではなくてメインの基板に製造番号が印刷されてしまったことがあったので、書くようにしています

ステンシルの発注

PCBWayでステンシルの発注

メタルマスクは、いつものように画鋲で基板と固定して使うので、「枠なしメタルマスク」にします。サイズは一番小さい「190mm x 290mm」です。

画鋲で位置合わせをするために、四隅に穴が開いているので、その穴を確実に開けてもらえるよう「既存の基準点」を「レーザーが通る」にしておきます。

大きなステンシルは不要なので、15cmx15cmの大きさにカットしてくれるよう「その他特殊加工」の欄に

Please cut 15cm x 15cm.
15cm x 15cmにカットしてください。

と書いておきます。

データのアップロードとレビュー待ち

ガーバーデータをアップロードすると、PCBWayの人がデータが正しいかをレビューしてくれます。

PCBWay支払い

程なくしてレビューが終わり、支払いをして、発注完了です。

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基板にバグが発見される

発注した深夜にPCBWayからメールがありました。

Hi,
Good day.
There is an engineering question of your order W******ASF** need your check:
See attached screenshots, for the pointed areas there is small copper trace which seems will cause short circuit ?
Could you pls check and advise if we should delete the small copper trace ?
OR, just make as it is in your gerbers ?
Awaiting your prompt reply to proceed ASAP, thank you !


あなたのご注文に技術的な質問がありチェックが必要です。
スクリーンショットで示されているところに、ショートすると思われる短い配線があります。
この短い配線を当方で削除していいか、単にその形状が正しいのかをご確認頂きご連絡をお願いします。

これは、明らかにバグでした。間違って短い配線がパッドの隙間に入ってしまっていました。完全にショートではなかったためか、DRCチェックでエラーにならなかったようで、言われるまで気付きませんでした。

「気づいてくれてよかったぁ」と思いました。「削除してください」とメールして一件落着。深夜なのにPCBWayのスタッフの方ありがとうございます。

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1枚の基板の状態でプレビューできる

データをアップロードし、レビューが完了すると、面付き基板をアップロードしたのに、子基板に分割した場合の画像がレビューできるようになっていました。

このコントローラの基板の外径は、凹みがたくさんあって、うまく切り抜いてくれるのか心配だったので、この形状が確認できてよかったす。

PCBWayプロ仕様で、とても便利ですね。

2021.3.27 追加 つづきはこちら

追加終わり

ここで紹介したファミコンコントローラUSB化キットは、こちらで販売しています。

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