Game Boy на Raspberry Pi: как собрать портативную приставку

Ручная приставка Game Boy на базе Raspberry Pi, вид спереди

Введение

Raspberry Pi — удобная и универсальная платформа для создания карманной ретро-приставки в стиле Game Boy. В этой статье объяснено, какие платы подходят, какие компоненты понадобятся, как собрать устройство и какие подводные камни ожидают на пути. Также приведены практические чек-листы, методология сборки и рекомендации по отладке.

Важно: используйте только те образы игр (ROM), которыми вы законно владеете.

Какую модель Raspberry Pi выбрать

Практическое правило: выбирайте плату по балансу размера, производительности и доступности портов.

Raspberry Pi A: компактнее и дешевле, но слабее по CPU и памяти, мало портов. Подходит для простых эмуляторов и компактных корпусов.
Raspberry Pi B / B+: от классических плат до Raspberry Pi 4 — лучший выбор для плавной эмуляции и многоплатформенной совместимости. Подходит, если нужны производительность и дополнительные интерфейсы.
Raspberry Pi Zero: самая компактная и недорогая опция. Многие портативные проекты основаны именно на ней. Потребует адаптеров для USB, если нужны дополнительные устройства.

Таблица совместимости моделей и назначений

Модель	Размер	Производительность	Рекомендованные эмуляторы
Zero	Очень компактный	Низкая — средняя	GB, GBA (ограниченно), NES, SNES на низких настройках
A	Компактный	Низкая	GB, NES, простые платформы
B / B+ / 4	Стандартный	Средняя — высокая	GBA, N64 (ограниченно), PS1, большинство 2D-консолей

Необходимые аппаратные компоненты

Минимальный набор:

Raspberry Pi (Zero / A / B)
Плата контроллера или PCB (например PiGRRL 2 или совместимый PCB для кнопок)
Дисплей: 2.8–3.5” TFT / IPS модуль 320×240 или выше; бывают сенсорные и без сенсора
Источник питания: PowerBoost или другой зарядно-зарядный контроллер для LiPo
LiPo аккумулятор (ёмкость зависит от ожидаемого времени работы)
Усилитель звука (например Adafruit PAM8302) и динамик
Резиновые или пластиковые кнопки, крестовина
Провода, разъёмы, переключатели выключения/сна
МикроSD-карта с прошивкой RetroPie/RetroArch или другой системой
Паяльник, припой, инструмент для обжимки и разделки проводов

Дополнительно:

Корпус: оригинальный корпус Game Boy, 3D-печатный набор или готовый корпус из набора
Защитный экран или пластиковая вставка
Экранировка для уменьшения помех

Важно: сохраняйте оригинальные разъёмы и длины проводов при сборке. Планируйте расположение батареи и дисплея заранее.

Программное обеспечение: что поставить

RetroPie — наиболее популярный пакет для ретро-игр на Raspberry Pi; объединяет EmulationStation и RetroArch.
Recalbox — альтернатива с удобным интерфейсом и преднастройками.
Batocera — образ, фокусированный на простоте установки и производительности.

Короткая инструкция по подготовке microSD:

Скачайте образ (RetroPie/Recalbox/Batocera) с официального сайта.
Запишите образ на microSD с помощью balenaEtcher или Raspberry Pi Imager.
Вставьте microSD в Pi, подключите дисплей и клавиатуру для первичной настройки.
Настройте Wi‑Fi, ssh и скачайте дополнительные эмуляторы при необходимости.

Три пути сборки

Выберите подходящий способ в зависимости от навыков, бюджета и времени:

Использовать оригинальный корпус старого Game Boy
Напечатать на 3D‑принтере кастомный корпус
Купить набор (DIY kit) или готовое устройство

1. Использовать старый корпус Game Boy

Плюсы:

Аутентичный внешний вид и ощущения
Часто доступны кнопки и накладки

Минусы:

Может потребоваться модификация корпуса
Не всегда достаточно места для современных плат и батареи

Практическая методика:

Разберите корпус и оценивайте внутреннее пространство.
Снимите оригинальную плату и измерьте доступный объём.
Примерьте дисплей и Pi, пометьте места крепления.
При необходимости слегка вырежьте стойки корпуса или используйте монтажную пластину.
Сохраните оригинальные кнопки для тактильного ощущения.

2. 3D‑печать корпуса

Плюсы:

Полная кастомизация: петли, держатели, вентиляция
Возможность скомпоновать всё удобно

Минусы:

Нужны STL-файлы и 3D-принтер или сервис печати
Требуется точная подгонка и постобработка

Где искать STL:

Thingiverse, MyMiniFactory, GitHub проектов Adafruit и сообществ ретро‑геймеров.

Рекомендации по печати:

Печатайте крышки и рамки из PETG для прочности.
Добавьте ребра жёсткости и крепёжные точки для дисплея и PCB.

3. Наборы и готовые решения

Плюсы:

Экономия времени
Подбор совместимых компонентов
Часто есть инструкции и поддержка

Пошаговая методология сборки (микро‑SOP)

Подготовка компонентов: сгруппируйте плату Pi, дисплей, PCB контроллера, аккумулятор, усилитель и провода.
Тестирование вне корпуса:
- Подключите дисплей к Pi и загрузите систему с microSD.
- Проверьте вывод видео и звук.
- Подключите контроллер через GPIO и проверьте нажатия.
Разметка и подготовка корпуса: отмечайте положения креплений и отверстий под кнопки.
Механическая сборка: установите держатели, закрепите дисплей и PCB, подключите батарею.
Электрические соединения: аккуратно пропаяйте необходимые контакты, используйте термоусадку.
Финальная загрузка и настройка ПО: калибруйте экран, настройте контроллеры и профили эмуляторов.
Тестирование всех кнопок, сохранений и выхода из игр.

Критерии приёмки

Консоль загружается в меню эмулятора.
Все аппаратные кнопки отображаются корректно в настройках контроллера.
Экран без мерцания, звук слышен и чист.
Устройство не перегревается при часовой игре.
Батарея держит заряд достаточно для порции игр (минимум 1–2 часа для компактных сборок).

Чек-листы по ролям

Для новичка:

Купить EZ‑GBZ или аналогичный набор.
Приобрести Raspberry Pi Zero и microSD.
Минимум инструмента: паяльник, отвёртка, ножницы для проводов.
Следовать пошаговой инструкции из набора.

Для опытного мастера:

Проектировать или править STL под свои потребности.
Подключать собственные усилители и модуль зарядки.
Настраивать оверклокинг Pi и профиль эмуляторов.

Для дизайнера корпуса:

Продумать эргономику: угол дисплея, вырезы под ладони, охлаждение.
Убедиться в точности посадочных мест для всех разъёмов.

Что может пойти не так — типичные ошибки и их решения

Экран не показывает изображение: проверьте контакты шлейфа, питание дисплея и корректность драйвера в системе.
Контроллер не распознаётся: проверьте пины GPIO и конфигурацию в config.txt или udev правила.
Быстрая разрядка батареи: проверьте контроллер заряда, режимы энергосбережения и яркость экрана.
Перегрев: улучшите вентиляцию, уменьшите напряжение процессора.

Альтернативные подходы

Использовать готовые мини‑ПК платформа на базе RK или Allwinner, если важна производительность и аппаратная поддержка — однако это выходит за рамки классического Raspberry Pi.
Применять USB‑адаптеры для беспроводных контроллеров вместо GPIO PCB.
Для простых 2D‑игр использовать Raspberry Pi Pico + дисплей и специализированный софт — очень экономный вариант.

Совместимость эмуляторов и производительность

Выбор эмулятора зависит от мощности платы. Для Raspberry Pi Zero и A подойдут: GB, GBC, NES, SNES (на упрощённых настройках). Для Raspberry Pi B / 4 возможна эмуляция GBA, PSP (ограниченно), PS1.

Примечание: N64 и Dreamcast часто предъявляют повышенные требования к аппаратной графике и могут работать нестабильно на обычных Pi.

Юридические и этические замечания

ROM-файлы обычно защищены авторским правом. Использование ROM допустимо только если вы владеете оригинальной копией игры или если игра находится в общественном достоянии. Покупка картриджей на вторичном рынке и создание собственных дампов — законный путь к сохранению коллекции.

Важно: скачивание ROM из непроверенных источников нарушает авторское право в большинстве стран.

Советы по энергопотреблению и батарее

Выбирайте контроллер зарядки с защитой от перезаряда и балансировкой, если используете несколько элементов.
Оптимизируйте яркость экрана и громкость для увеличения времени работы.
Подумайте о включении режима пониженного потребления в настройках ядра и эмуляторов.

Тесты и критерии приёмки

Пример набора тестов перед финальной сборкой:

Полный цикл загрузки от cold boot до меню эмулятора.
Проверка всех аппаратных кнопок во всех направлениях.
Запуск тестовой игры на 30 минут для проверки стабильности.
Тест автономности при средней яркости.
Тест нагрева после часа игры.

Короткий глоссарий

ROM — файл‑образ игры.
GPIO — унифицированные контакты ввода/вывода на Raspberry Pi.
LiPo — литий‑полимерный аккумулятор.
PCB — печатная плата с контроллерами кнопок.

Заключение

Собрать портативную консоль Game Boy на базе Raspberry Pi можно разными способами: восстановить оригинальный корпус, распечатать свой дизайн или купить набор. Выбор модели Pi, дисплея и батареи напрямую влияет на возможности устройства. Следуйте методологии: тестируйте компоненты вне корпуса, планируйте размещение, проверяйте электропитание и ПО. Не забывайте про юридические аспекты при использовании ROM.

Ключевые советы:

Для простоты и скорости используйте готовый набор.
Для наилучшей аутентичности — сохраняйте оригинальные кнопки и корпус.
Для максимальной гибкости — 3D‑печать корпуса и кастомная разводка.

Важно: всегда тестируйте устройство перед окончательной сборкой и храните резервные образы microSD.

Сводка

Выберите модель Raspberry Pi по балансу размеров и производительности.
Подготовьте дисплей, контроллер и питание.
Решите: оригинальный корпус, 3D‑печать или набор.
Установите RetroPie или альтернативу и протестируйте периферийные устройства.

Примечание: сообщество ретро‑геймеров активно делится проектами и STL‑файлами — ищите вдохновение и инструкции на GitHub, Thingiverse и профильных форумах.