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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Como conectar um joystick de um console de jogo a um computador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / TV Os fãs de jogos de computador começaram a conectar joysticks familiares e convenientes de consoles de videogame a seus computadores em 1999, quando o pacote de software DirectPad Pro, distribuído gratuitamente pela Internet, apareceu para atendê-los. Mas muitas vezes acontece que um joystick totalmente funcional se recusa a funcionar com um computador. O autor oferece a sua própria solução para este problema, proporcionando também a oportunidade, útil em muitos jogos, de aumentar o número de joysticks ligados simultaneamente ao computador. Os joysticks dos consoles de jogos são conectados à porta paralela LPT1 ou LPT2 do computador por meio de adaptadores feitos de apenas alguns diodos de pequeno porte. Na Internet é fácil encontrar diagramas de conexão para joysticks dos consoles "Atari", "TurboGrafX-16", "Genesis" ("Sega Mega Drive-ll"), "NES" ("Dendy"), "PlayStation" ( incluindo o joystick "DUAL SHOCK"), "SuperNES", "Sega Master System", "Nintendo-64", "Sega Saturn", 'Jaguar", "Virtual Boy". Os joysticks em si não requerem qualquer modificação e trabalho, via de regra, sem fonte externa nutrição. Os joysticks mais comuns nos países da CEI são Dendy, PlayStation e Sega Mega Drive. Estas últimas, infelizmente, são fundamentalmente incompatíveis com algumas placas-mãe de computador desenvolvidas recentemente. Os joysticks dos dois primeiros tipos são usados com sucesso por vários amantes de jogos que instalaram o pacote DirectPad Pro em seus computadores. Mas às vezes os joysticks que interagem normalmente com um console de jogos se recusam a funcionar quando conectados a um computador. Além disso, ao conectar vários joysticks à porta LPT ao mesmo tempo, é impossível prescindir de uma fonte de alimentação externa. Existem duas razões principais para isso. Em primeiro lugar, a capacidade de carga das linhas de porta LPT utilizadas para alimentar os joysticks é insuficiente. Já sob uma carga de 3...4 mA o nível é log. 1 (levando em consideração a queda de tensão nos diodos adaptadores) cai abaixo do mínimo necessário para a operação do microcircuito joystick - 3 V. Em segundo lugar, o efeito tiristor característico dos microcircuitos CMOS se manifesta - um aumento repentino e acentuado no consumo de corrente. O último fenômeno está associado à abertura de um tiristor “parasita” geralmente fechado com segurança, formado dentro do microcircuito por seções de um cristal semicondutor de diferentes condutividades. Torna-se possível se a tensão na entrada lógica do microcircuito ultrapassar a tensão de alimentação, e ocorre, via de regra, quando a alimentação é ligada ou durante uma reconexão “quente” dos conectores sem desligar a alimentação. Estas são exatamente as situações que surgem ao conectar um joystick a um LPT de acordo com o esquema “padrão”. A tensão em suas entradas lógicas é aumentada, pois, diferentemente da saída de potência, elas são conectadas diretamente às linhas das portas, sem diodos isolantes, e não consomem corrente perceptível delas. A situação é agravada pelo capacitor de bloqueio normalmente presente no circuito de alimentação do joystick e descarregado no momento de ligá-lo. Deve-se dizer que nem todos os chips CMOS são suscetíveis ao efeito tiristor na mesma medida. É típico, por exemplo, dos microcircuitos KR537RU10, KR1146FP2, mas raramente aparece em séries comuns como K561, KR1561 e muitas outras, fabricadas usando técnicas especiais - anéis de proteção, transistores MOS com canal vertical e porta de anel, tecnologia SNS ( silício sobre safira). Diagramas aprimorados para conectar joysticks de consoles de jogos à porta LPT são mostrados na Fig. 1 (para "Dandy") e fig, 2 (para "Sony PlayStation"). Ao contrário dos protótipos distribuídos via Internet, em ambos os casos os diodos de silício convencionais VD1-VD5 são substituídos por diodos Schottky, diodos semelhantes VD6-VD11 são reintroduzidos e aumentados de acordo com O número de conectores para joysticks é cinco e dois. Claro, se você não planeja usar tantos joysticks ao mesmo tempo, os conectores “extras” podem ser eliminados.
Os cátodos de todos os diodos existentes e recentemente introduzidos são conectados em paralelo. Assim, todas as linhas de porta nas quais o nível de log é ou pode ser definido por software estão envolvidas na alimentação do joystick. 1. É claro que a carga está distribuída de forma desigual entre as linhas, a maior parcela da corrente é dada por aquela cuja tensão é um pouco maior que nas demais. No entanto, a possibilidade de alimentar simultaneamente cinco joysticks “Dendy” ou dois joysticks “PlayStation”, incluindo “DUAL SHOCK”, foi confirmada experimentalmente. Os diodos VD7, VD8 (ver Fig. 1) ou VD7-VD9 (Fig. 2) também desempenham uma função adicional - eles protegem o chip do joystick do efeito tiristor, evitando que a tensão em suas entradas suba acima da tensão de alimentação em mais de a queda direta de tensão no diodo Schottky. Esta tensão nunca excede aquela em que uma junção pn “regular” dentro do microcircuito pode abrir, o que pode provocar um efeito tiristor. O plugue X1 que se encaixa no soquete da porta LPT do computador em ambas as opções de adaptador é o DB-25M. Os diodos VD1 - VD11 são colocados dentro do corpo do plugue, soldados diretamente aos seus contatos e bem isolados com pedaços de tubo de policloreto de vinila de diâmetro adequado. Números de contato dos conectores X2...X6 na Fig. 1 são indicados para plugues DB-9M acoplados a soquetes de cabos “estreitos” de joysticks. Caso seja necessário conectar um joystick com soquete “largo”, o plugue DB-9M é substituído por um DB-15M, levando em consideração as diferenças na atribuição dos contatos indicadas na tabela. Plugues de consoles de vídeo com defeito também podem ser usados como X2-X6.
A última opção é quase a única para joysticks PlayStation, já que os soquetes adequados para X4 e X3 (Fig. XNUMX, vista lateral dos soquetes) só podem ser encontrados em um console de vídeo com defeito. Se não houver, será necessário usar soquetes separados do tamanho necessário, colocados nos pinos correspondentes dos plugues do cabo.
O comprimento dos fios que conectam o adaptador às tomadas (plugues) dos joysticks não deve ultrapassar 1 m, é preferível usar um cabo plano. Se você se limitar a conectar um joystick, o conector para ele poderá ser instalado no corpo do plugue X1. Você pode eliminar completamente o conector soldando os fios do cabo do joystick diretamente nos contatos do plugue X1 e nos terminais dos diodos VD1 - VD11. Naturalmente, tal joystick não pode mais ser conectado a um console de vídeo. Para o pleno funcionamento dos joysticks “DUAL SHOCK” com realimentação de vibração, é necessário fornecer tensão de 2 V de uma fonte externa ao conector X2 (ver Fig. 7,5), o que não é necessário para outros tipos de joysticks. A fonte deve ser projetada para uma corrente de pelo menos 0,5 A (para cada joystick). Às vezes é recomendado aumentar a tensão para 9 V, o que aumenta significativamente o efeito de recuo. No entanto, como resultado, o enrolamento do vibrador superaquece. Sem alimentação externa, o joystick “DUAL SHOCK” permanece operacional, mas o feedback de vibração não funciona. Como diodos VD1 - VD11, além dos indicados nos diagramas, são adequados KD923A ou outros diodos Schottky de pequeno porte. Como último recurso, você pode usar o KD522B normal, mas isso aumentará a probabilidade de operação instável de alguns joysticks. Todos os diodos devem ser do mesmo tipo. Os diodos VD6, VD9...VD11 (ver Fig. 1) ou VD6, VD10, VD11 (ver Fig. 2) não precisam ser instalados se isso não causar falhas. A comunicação entre joysticks conectados à porta LPT do computador e programas de jogos é garantida por Pacote DirectPad Pro. O pacote foi desenvolvido por Earle F. Philhower III em 1999. Os drivers incluídos nele funcionam no Windows 9x usando o conjunto de instruções DirectInput do pacote DirectX versões 5.0 e anteriores. Como resultado da instalação do pacote DirectPad Pro, um novo dispositivo de jogo aparecerá no sistema - o “joystick DPP”. Instale o DirectPad Pro na seguinte ordem. Depois de criar uma pasta separada (por exemplo, com o nome DPP) e descompactar o arquivo dpadpr50.zip nela, você precisa seguir as etapas "Meu Computador" - "Painel de Controle" - "Dispositivos de Jogo" - "Adicionar" - "Adicionar " - "Instalar do disco", informe o nome da pasta do sistema operacional do computador. Na lista de arquivos que aparece, selecione DirectPad Pro.inf, clique duas vezes em "OK" e selecione o dispositivo DirectPad Pro Standard And Force FeedBack. Em seguida, encontre o controlador DirectPad Pro (para o joystick “Dendy” e o “PlayStation” normal) ou o controlador DirectPad Pro Force FeedBack (para o joystick “DUAL SHOCK”) na lista de dispositivos de jogo. Ao clicar no botão “Propriedades”, selecione o controlador – NES para “Dendy” ou uma das cinco opções oferecidas pelo computador (geralmente PSX Digital ou PSX Left Analog) para “PlayStation”. Resta especificar o número de identificação (ID) do joystick (1 - para o primeiro instalado, em ordem crescente de número - para os subsequentes) e o endereço da porta LPT à qual será conectado. Você pode descobrir o endereço da porta usando o seguinte esquema: “Meu Computador” - “Painel de Controle” - “Sistema” - “Dispositivos” - “Portas COM e LPT”. Resta calibrar o joystick pressionando seus botões e observando os movimentos do retângulo preto dentro do quadrado branco na aba “Configurar” da janela “Propriedades” (Fig. 4). Em caso de falhas, na aba “Avançado” da mesma janela, aumente o valor do parâmetro PSX Scan Delay de 3 para 10. Lá você também pode selecionar os parâmetros Sine, Ramp, Const, Spring, que fornecem o melhor feedback efeito no joystick "DUAL SHOCK".
A maioria dos programas que simulam a operação de consoles de vídeo no IBM PC fornecem suporte para joysticks DPP. Você pode “baixar” emuladores de console gratuitos, por exemplo, do site . Em princípio, você pode controlar a operação de qualquer programa de computador usando o joystick DPP. Existem vários emuladores gratuitos para isso, por exemplo, joyemu41 (por Simone Zanella). Após a instalação de qualquer um deles, todas as operações anteriormente realizadas com o mouse poderão ser realizadas através do joystick DPP. Adição Ao conectar o joystick do console de vídeo Sega à porta LPT de acordo com o esquema recomendado pelo autor do pacote DPP, os computadores modernos compatíveis com IBM, ao contrário de suas versões obsoletas, não respondem ao pressionar UP/Z e DOWN/Y botões do joystick. De acordo com isso padrão (em um arquivo chamado genesis.gif) os botões mencionados estão conectados às linhas STROBE e AUTOFEED da porta LPT, cujo estado é exibido pelos bits 0 e 1 do registro de controle da impressora. Para o programador, esta é a porta 37AN (LPT1) ou 27AN (LPT2). A explicação do motivo da incompatibilidade não foi encontrada em nenhum site da Internet. Tive que estudar cuidadosamente o design dos adaptadores de porta LPT em computadores pessoais de várias gerações. Na Fig. 1a mostra um diagrama típico dos circuitos de entrada e saída de um bit do registro de controle do “antigo” adaptador LPT, usado no IBM PC/XT, em seus clones e em alguns computadores de gerações posteriores. A saída de coletor aberto do inversor DD1, carregada pelo resistor R1, está diretamente conectada ao contato do conector. A entrada do inversor DD2 também está conectada aqui. Com o uso padrão de um registro para saída de sinais de controle da impressora, o nível lógico na saída do elemento DD2 repete aquele aplicado à entrada do elemento DD1, e o nível no contato do conector X1.1 é invertido por ele.
O driver do software do joystick da Sega está usando um truque ilegal. Entrada de registro 0 no bit correspondente do registro de controle na saída do elemento DD1, um nível de alta tensão é definido. Neste estado, o transistor de saída do inversor DD1 está fechado e não afeta o funcionamento da unidade. O botão do joystick SB1 conectado aos contatos do conector X1, quando pressionado, conectará a entrada do inversor DD2 ao fio comum. Como resultado, a leitura do registro de controle do processador do computador dará 0 no bit correspondente quando o botão for liberado e 1 quando pressionado. Nos computadores modernos, os circuitos de entrada e saída do registrador de controle são construídos de acordo com um esquema diferente, mostrado na Fig. 1,6, e os elementos DD1.1-DD1.3 estão, via de regra, localizados dentro do LSI. A lógica da operação padrão (somente saída) do nó permanece a mesma, mas a técnica descrita acima não funciona mais. Portanto, o computador não responde ao pressionar os botões UP/Z, DOWN/Y do joystick. Um diagrama aprimorado de conexão de um joystick de um console de vídeo Sega a um computador é mostrado na Fig. 2. Possui três diferenças em relação ao original. Primeiramente, o sinal do botão DOWN/Y é aplicado ao pino 15 anteriormente livre (ERROR) do plugue X1. Em segundo lugar, foram introduzidos os transistores VT1 e VT2, cujas bases recebiam sinais dos botões UP/Z e LEFT/X, e seus coletores eram conectados entre si e ao pino 10 (ACKNLG) do plugue X1. Os emissores dos transistores são conectados respectivamente aos pinos 1 (STROBE) e 14 (AUTOFEED) do plugue X1. Em terceiro lugar, foi adicionado um diodo VD8, que reduz a probabilidade de um efeito “tiristor” no chip do joystick CMOS.
A posição do botão DOWN/Y agora é exibida na posição 3 do registro de status da impressora no endereço 379h para LPT1 ou 279h para LPT2. No bit 6 do mesmo registro, dependendo dos níveis de tensão configurados pelo software nos emissores dos transistores, é exibida a posição do botão UP/Z ou LEFT/X. Por exemplo, se o pino 1 estiver baixo e o pino 14 estiver alto, o transistor VT2 estará constantemente fechado e o VT1 estará aberto quando alto e fechado quando baixo na linha UP/Z. Ao inverter os níveis nos pinos 1 e 14, o transistor VT1 ficará constantemente fechado, e o VT2 estará aberto em nível alto e fechado em nível baixo na linha ESQUERDA/X. A energia é fornecida ao joystick através do circuito VCC através dos diodos de isolamento VD1-VD8 de oito linhas da porta LPT, em sete das quais (pinos 3-9 do plugue X1) um alto nível lógico está constantemente presente. O consumo de corrente do joystick depende do número de botões pressionados simultaneamente e, via de regra, não ultrapassa 2...4 mA. A tensão de alimentação do joystick não ultrapassa 3,5...3,8 V (VD1-VD8 - diodos Schottky indicados no diagrama) ou 3,1...3,4 V (diodos de silício normais). Todos os elementos do dispositivo adaptador podem ser colocados dentro da caixa plástica do plugue DB-25M de 25 pinos (X1), soldando seus cabos diretamente nos contatos. O plugue DB-9M (X2) é conectado aos demais elementos por um cabo plano de nove fios ou um feixe de fios isolados multipolares com seção transversal de pelo menos 0,2 mm2 e comprimento não superior a 1,5 m. Resistores - quaisquer pequenos. Os valores de dois deles (R1 e R3) não são críticos e podem variar de 22 a 82 kOhm. Transistores - KT315, KT312, KT3117 com quaisquer índices de letras ou outras estruturas np-p de silício de baixa potência. Transistores com coeficiente h250E ultra-alto (mais de 21) não devem ser usados. Os diodos de barreira Schottky 1N5819 podem ser substituídos por outros semelhantes KD923A. Se você instalar diodos de silício convencionais, por exemplo, KD522B, a tensão de alimentação do joystick diminuirá e, como resultado, algumas cópias poderão funcionar mal. Para se adaptar ao novo método de conexão do joystick do console Sega, foram feitas alterações nos arquivos dpadpro.vxd e dpadpro.dll do pacote DPP versão 5.0. O pacote atualizado (número de versão alterado para 6.0) está empacotado no arquivo dpadpr60.zip, onde a pasta C++ também contém o texto fonte da nova rotina de pesquisa do joystick. Ao instalar um novo pacote em seu computador, siga as recomendações do artigo citado acima, selecionando o controlador “Genesis” (joystick com botões UP, DOWN, LEFT, RIGHT, A, B, C, START) ou “Botão Genesis 6” (botões adicionados) no estágio apropriado do processo X, YZ, MODE). Ao trabalhar com joysticks de outros consoles de vídeo, a nova versão não difere da 5.0 original. Se durante a calibração for detectada uma reação incorreta do computador ao pressionar os botões do joystick, o motivo geralmente está em erros de instalação do dispositivo correspondente. O pacote DPP foi projetado para funcionar em um ambiente Windows-9x. Para sistemas operacionais Windows 2000/XP, será necessário um driver "NTPAD XP" adicional. Pacote de software DPP versão 6.0. Autor: S.Ryumik, Chernihiv, Ucrânia
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