Der Pitendo – Arcade-Box im Eigenbau

Dieser Blog heißt seit seinem Bestehen „Herrn Emrich schreibt über die Grundschule und andere Dinge“, aber bisher ging es hier irgendwie immer um Schule – und nicht um andere Ding. Da wird es nach 6 Jahren Blog doch einmal Zeit für etwas völlig anderes – mein Pitendo.

Die Vorgeschichte

Meine Eltern waren nie besonders medienaffin, was dazu führte, dass eine klassische Konsole erst sehr spät Einzug im Hause Emrich fand. NES, Master System, C64, Mega Drive, SNES, Game Boy und Game Gear kannte ich nur von Freunden (rückblickend war diese Entscheidung meiner Eltern bestimmt nicht ganz verkehrt). Fasziniert war ich natürlich dennoch immens von den Möglichkeiten der Konsolen – die seinerzeit den PC-Spielen doch immer ein stückweit voraus waren.

Im Studienalter – als Dreamcast, Xbox und PS2 meine Wohnung bereichert haben, begann ich dann damit alte Konsolen über Ebay zu kaufen. Es stellte sich allerdings heraus, dass dieses vorhaben sehr kostenintensiv war, man auch oft defekte Geräte erwischte – und der Platz in der Studentenbude auch nicht endlos groß war. Also flogen die alte Schätze dann auch irgendwann wieder raus (welch Frevel!!). Stattdessen kam hin und wieder der Emulator auf dem heimischen PC zum Einsatz.

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Dann, vor einigen Jahren, kam der erste Raspberry Pi in mein Haus. Eigentlich sollte er nur als Printserver für einen Drucker ohne Netzwerkanschluss herhalten – doch dann entdeckte ich das Projekt Recalbox. Mit Hilfe dieser kostenlosen Software konnte man aus dem Pi in wenigen Schritten eine – nein – 20 Konsolen machen. Von Colecovision über NES bis zum Nintendo 64 war alles möglich – und ich fühlte mich ein wenig wie das berühmte N64-Kind

Seitdem stand ein weiterer Raspberry Pi im Wohnzimmer und bei Bedarf konnte ein wenig gezockt werden. Vor einigen Wochen dann wollte ich mir das neuste Update der Software herunterladen und stieß dabei zufällig auf die Bilder eines do-it-yourselfs-Arcade-Automaten, der mit dem Raspberry Pi und der Software Recalbox betrieben wurde. Ich war sofort hin und weg setzte mir in den Kopf, dass ich auch so ein Ding brauche.

Schnell fand ich auch verschiedene Anleitungen und Tutorials im Netz. Allerdings zeigt sich, dass die Autoren der Anleitungen stets über extrem gut ausgestattete Werkstätten verfügten, in den Maschinen im Wert von mehreren 1000€ standen. Ich besitze all sowas nicht und wollte daher schon fast aufgeben – doch dann packte mich der Ehrgeiz. Ich wollte das Projekt auch mit den Mitteln eines Otto-Normal-Haushalts schaffen und dies für weitere Nachahmer dokumentieren. Daher nun dieser Blogpost.

Meine Hauptquelle

Ein wirklich gut dokumentierte Anleitung hat rolfebox auf der Seite instructables circuits veröffentlicht. Seine wunderschöne Arcadebox hat er „Galactic Starcade“ getauft. Er schildert dort nicht nur sein Vorgehen sehr ausführlich (und unter offener Lizenz), sondern liefert auch passende Baupläne zum Ausdruck mit. Diese Anleitung war der Grundstock meines Bauprojekts. Allerdings wollte ich der Box richtige Lautsprecher spendieren und nicht auf die integrierten Lautsprecher des Monitors bauen. Daher habe ich die Box insgesamt 20cm breiter gemacht. Zudem habe ich auf die gelbe „Plastikumleimung“ verzichtet, weil mir dies bei der Umsetzung zu anspruchsvoll erschien.

Meine Einkaufsliste

Beim Einkauf habe ich mich im Groben auch an der Liste von rolfebox orientiert. Ich versuche in der folgenden Liste wirklich alle benötigten Dinge aufzulisten und ggf. auch zu verlinken. Ich verwende dabei keine Affiliate-Links. Es gibt zu allen Positionen Alternativen – sowohl in Bezug auf Preis, als auch bei der Qualität.

Produkt Link/Quelle Preis (ca.)
MDF-Platte 19mm, 2 Stücke ca. 70x70cm Bauhaus 7€
MDF-Platte 12mm, 2 Stücke ca. 150cmx70cm Bauhaus 24€
4 Rahmenleisten 14mmx28mmx2m Bauhaus 4€
1 Flasche Leim 750ml Bauhaus 15€
Verschiedene Schrauben (3,5x12mm; 3,5X25mm; 3,5X35mm) Bauhaus 10€
Messing-Scharniere Bauhaus 4€
2 Magnet-Schließer Bauhaus 2€
schwarzer Lack auf Wasserbasis matt Bauhaus 15€
Lackierollen, Lackierpinsel, Farbwanne Bauhaus 5€
2 Stücke Plexiglas 68cmx11cm 2mm Bauhaus 5€
Schleifschwamm Bahaus 3€
Raspberry Pi 2 (den hatte ich noch da) https://www.amazon.de/Raspberry-Pi-quad-core-Cortex-A7-compatibility/dp/B00T2U7R7I/ref=sr_1_3?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&keywords=Raspberry+Pi+2&qid=1573315741&sr=8-3 40€
MicroSD 16 GB https://www.amazon.de/dp/B073K14CVB/ref=twister_B073ZQ3L66?_encoding=UTF8&psc=1 6€
Netzteil Raspberry Pi https://www.amazon.de/Aukru-Micro-USB-Ladeger%C3%A4t-Stromversorgung-Raspberry/dp/B01566WOAG/ref=sr_1_3?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&keywords=Raspberry+Netzteil&qid=1573315838&sr=8-3 9€
USB-Durchführung 2 Ports https://www.amazon.de/gp/product/B06XJ3KKVJ/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o02_s00?ie=UTF8&psc=1 10€
WLAN-Adapter (entfällt bei Verwendung eines Raspberry Pi 3) https://www.amazon.de/gp/product/B003MTTJOY/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s01?ie=UTF8&psc=1 8€
Arcade-Buttons komplett https://www.amazon.de/gp/product/B06WWRKGGD/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o05_s00?ie=UTF8&psc=1 50€
Verstärkerplatine https://www.amazon.de/gp/product/B01N3Z6FS0/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1 13€
Netzteil Verstärker https://www.amazon.de/gp/product/B00KMRYLF6/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1 14€
2 Visaton Lautsprecher https://www.amazon.de/gp/product/B0017KT3S2/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s01?ie=UTF8&psc=1 24€
2 Lautsprechergitter https://www.amazon.de/gp/product/B003A6C3CY/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s01?ie=UTF8&psc=1 10€
USB-Soundkarte https://www.amazon.de/gp/product/B01N905VOY/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1 8€
Anschluss Kaltgerätestecker https://www.amazon.de/gp/product/B01H5MK3OI/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s01?ie=UTF8&psc=1 7€
LED-Lichtstreifen https://www.amazon.de/gp/product/B07Y7XNLGF/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1 13€
Forstnerbohrer 28mm https://www.amazon.de/gp/product/B01MTADZX3/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1 14€
Lochsäge 73mm https://www.amazon.de/Wolfcraft-5474000-Lochs%C3%A4ge-rot/dp/B001S2R4HG/ref=sr_1_5?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=YIW1PUVI1KBG&keywords=lochs%C3%A4ge+73mm&qid=1573316121&s=diy&sprefix=Lochs%C3%A4ge+73%2Cdiy%2C152&sr=1-5 12€
Backlightfolie https://www.wir-machen-druck.de/backlightfolie-in-freier-groesse-extrem-guenstig-drucken,category,13791.html 11€
19″ TFT-Monitor im 4:3-Format hatte ich noch da, bekommt man günstig bei ebay-kleinanzeigen 10-20€
1 Kabel DVI auf HDMI https://t1p.de/co0m 6€
1 Kabel Cinch auf Klinke https://www.amazon.de/dp/B0743CPWFP/ref=twister_B07DX3SCRJ?_encoding=UTF8&psc=1 5€
1 Mehrfachsteckdose 4 Ports https://www.amazon.de/EMOS-Steckdosenleiste-Mehrfachsteckdose-Kindersicherung-Innenbereich/dp/B07XD57S35/ref=sr_1_7?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=121JYDW8PNETM&keywords=mehrfachsteckdose+4fach&qid=1573316374&sprefix=mehrfachsteckdose+4%2Caps%2C162&sr=8-7 6€
Lautsprecherkabel 2-adrig, ca 1,5m Bauhaus 4€

Zusätzlich habe ich folgendes Werkzeug verwendet. Dabei stand mir kein High-End-Werkzeug zur Verfügung, sondern recht einfache Geräte aus dem Hause Einhell:

  • 1 Handkreissäge mit Führungsschiene
  • 1 Stichsäge
  • 1 Akkuschrauber
  • 1 Schleifgerät
  • diverse Schraubzwingen
  • 1 Werkbank
  • 1 Bierbank

Phase 1: Holzarbeiten

Nachdem ich mich in die Pläne und die Abläufe eingelesen habe, begann für mich die erste Bauphase: der Holzzuschnitt. Im Baumarkt habe ich alle MDF-Platten auf 70cm Breite schneiden lassen. Die Tiefenschnitte habe ich zu Hause angefertigt, da die Schnittkanten teilweise in sehr speziellen Winkeln angefertigt werden mussten. „Mein“ Baumarkt konnte jedoch nur „gerade“ Schnitte. In den Vorlagen meiner Hauptquelle kann man die jeweiligen Winkel sehr gut entnehmen. An der Handkreissäge konnte ich die Winkel zwar nicht aufs Grad genau einstellen, allerdings haben die Ergebnisse auch so recht gut gepasst. Alle Schnittkanten habe ich nach dem Sägen mit dem Schleifgerät „gebrochen“.

Eine besondere Herausforderung waren dann die Seitenteile, da ich hierfür keine geraden Kanten mit der Kreissäge schneiden konnte, sondern einen kurvigen Ausschnitt brauchte. Diesen habe ich im ersten Schritt mit der Schablone aus der Vorlage von Papier auf das Holz übertragen. Danach habe ich entlang der Linie mit der Stichsäge geschnitten. Am Ende hatte ich zwei Seitenteile, die leider nicht exakt gleich waren. Daher habe ich die Seitenteile mit Schraubzwingen aufeinandergepresst und mit der Schleifmaschine nachgearbeitet.

Als nächstes musstem die gesägten Holzteile noch mit Löchern (für die Steuerung und die Lautsprecher) und Ausschnitten (für die hintere Tür, den Kaltgeräteanschluss und das USB-Kabel und den Bildschirm) versehen werden. Auch hier habe ich wieder mit den PDF-Dateien aus der Vorlage vorgezeichnet und dann mit dem Forstnerbohrer, der Lochsäge und der Stichsäge gearbeitet. Der Ausschnitt für den Bildschirm war dabei eine weitere Hürde, da dieser in meinen Wünschen sehr exakt gearbeitet sein sollte. Leider ist mir das Stichsägeblatt ein ums andere Mal „abgehauen“, so dass ich eine mehr oder weniger wellige Sägekante hatte. Mit der Schleifmaschine habe ich versucht dies so gut es geht zu retten.

Bei der Befestigung der beiden Steuerknüppel war ich zu Beginn sehr skeptisch. Aufgrund der relativ dünnen Platte (12mm) konnte ich die Grundplatte der Steuereinheit nur mit sehr kurzen Schrauben (3,5x12mm) befestigen. Ich habe daher eine „Probebrett“ erstellt und meine Kinder daran rumreißen lassen. Nachdem dies gehalten hat war ich mir sicher, dass die kurzen Schrauben die Joysticks fest genug halten werden.

Damit waren die Sägearbeiten auch schon abgeschlossen, so dass ich damit beginnen konnte, die einzelnen Platten zusammenzufügen. Mir erschien es etwas zu unsicher, nur die Sägekanten miteinander zu verleimen – zumal ich mir nicht sicher war, ob ich exkat genug gemessen hatte. Daher habe ich dazu entschlossen, jede „Verbindungskante“ durch ein Stück Dachlatte zu verstärken. Deren Position habe ich mit Hilfe der Vorlagen sehr genau ausgemessen und eingezeichnet. Anschießend habe ich die Dachlatten mit sehr viel Leim auf die Seitenteile aufgeklebt und teilweise sogar noch mit Schrauben verstärkt.

Parallel dazu (in den Trocknungphasen hatte ich viel Zeit) habe ich die Befestigung für den Bildschirm fertiggestellt. Dazu habe ich den Bildschirm auf die Platte gelegt und genau über dem Loch ausgerichtet. Anschließend habe ich die Dachlatten rund um den Bildschirm mit Leim fixiert und über die Latten noch eine Stück MDF-Platte (aus den Resten) geschraubt. Die Dachlatten habe ich auch hier zusätzlich mit Schrauben festgemacht. Herausgekommen ist eine sehr stabile Befestigung des Bildschirms.

Den Bildschirm konnte ich danach wieder zur Seite legen. Nachdem alle Dachlatten an den Platten befestigt waren, konnte ich damit beginnen, Schritt für Schritt die Platten mit den Seitenteilen zu verbinden. Dabei ich mich von der Bodenplatte aus langsam nach oben vorgearbeitet. Mein Tipp: achtet schon beim Verkleben der Bodenplatte darauf, dass die beiden Seitenteile auch ganz oben exakt 70cm auseinanderstehen. Ich habe hier ein bisschen geschlampt, so dass oben nun ein Spalt von etwa 3mm entstanden ist.

Leider habe ich beim Verkleben erneut festgestellt, dass exaktes Einzeichnen nur ein Teil der Arbeit ist. Eine ruhige Hand bei der Führung der Säge ist ebenfalls wichtig. Scheinbar bin ich einmal mit der Führungsschiene der Kreissäge abgerutscht. Im Ergebnis hat die Platte des Control-Panels auf der rechten Seite nun einen kleinen Überstand.

Zu diesem Zeitpunkt fehlte noch das Teil, das in der Anleitung als „Marquee Front“ bezeichnet ist, also der Rahmen vor der Plexiglasscheibe mit dem „Cover“. Diesen Rahmen habe ich versucht mit der Stichsäge zu erstellen. Leider ist dieser noch krummer als der Ausschnitt für den Bildschirm geworden. Daher habe ich mich dazu entschieden, diesen Rahmen durch einen Bekannten mit einer Oberfräse erstellen zu lassen und ihn dann später einzubauen.

Damit in diesen Rahmen der Einschub der Plexiglasscheiben und der Folie möglich war, habe ich kleine 6x6mm dicke Holzleisten angeleimt (siehe Fotos). Die kleinen Leisten liegen somit zwischen der „Marquee Front“ und dem Rest des Gehäuses. Von oben lassen sich dann die beiden Plexiglasscheiben mir der dazwischen eingeklemmten Folie stecken.

Nachdem die Holzarbeiten damit weitgehend abgeschlossen waren ging es an die Lackierarbeiten. Vor dem ersten Anstrich habe ich alle Leimreste abgeschliffen. Anschließend gab es den ersten Anstrich, dann einen weiteren Schliff mit dem Schleifschwann und dann einen zweiten Anstrich. Ich habe mir zwei größte Mühe gegeben mit der Rolle sauber zu arbeiten, dennoch ist der ein oder andere Streifen und/oder Nase übrig geblieben. Mit ein wenig Übung wird dies wohl bei zukünftigen Projekten Stück für Stück besser werden. In der ursprünglichen Anleitung wird die Box mit der Sprühflasche laktiert. Mangels passender Räumlichkeiten habe ich allerdings darauf verzichtet.

Danach ging es dann endlich mit den Installation der Hardware weiter. Begonnen habe ich mit den Arcadebuttons. Diese verfügten zum Glück bereits über Stecker, so dass ich keine Stecker ancrimpen bzw. anlöten musste. Einfach das Kabel an den Button stecken, dann in das Loch einführen, Kappe draufschrauben und Kabel auf die Platine aufstecken. Tipp: Beide Controlsets sollten in der gleichen Reihenfolge auf der Platine aufgesteckt werden, damit die Software nacher mit der Buttonbelegung nicht durcheinander kommt. Ich war an dieser Stelle sehr froh, dass ich den Joystick schon vor den Leimarbeiten angeschraubt hatte, denn in der zusammengebauten Box kommt man kaum noch an die Schrauben dran. Die Platinen habe ich ebenfalls mit kleinen Schrauben (2,5x12mm) am Boden der Box fixiert, damit sie beim Transport der Box nicht durch die Gegend kullern.

Danach kamen die Boxen an die Reihe. Diese habe ich von innen angebracht und mit je 4 Schrauben mit dem Lautsprechergitter fixiert. Leider war dies etwas fummelig, da es in der Box schon sehr eng gewesen ist. Mit viel Geduld und noch mehr Fluchen hat es dann aber irgendwann funktioniert. Die Boxen habe ich dann mit der Verstärkerplatine verbunden. An die Lautsprecherkabel habe ich dazu Flachstecker angecrimpt. Man hätte die Kabel auch anlöten können, aber von meinem letzten Projekt hatte ich die Stecker noch da. Auch diese Platine wurde am Boden fixiert. Zudem wurde die Platine mit dem Netzteil verbunden.

Der Klang der Lautsprecher ist wirklich super. Die Platine würde auch noch den Anschluss einer Subwooferbox ermöglichen. Hierauf habe ich jedoch (vorerst) verzichtet, weil die Soundausgabe der meisten Spiele ohnehin nicht besonders basslastig ist. Das Netzteil jedoch erzeugt eine etwas unschöne Brumm-Schleife. Hier suche ich noch nach einer Lösung …

Danach musste ich den Bildschirm einsetzen.. Dank der guten Vorarbeit war dies kein größeres Problem. Auch diesen habe ich dann verkabelt. Danach habe ich den Raspberry Pi eingesetzt und diesen ebenfalls mit dem Boden verschraubt. Dann wurden die Controller-Platinen mittels USB mit dem Pi verbunden, die USB-Soundkarte verbunden und der Bildschirm angeschlossen. Notiz: die USB-Soundkarte verwende ich, weil die Soundausgabe des Raspberry Pi qualitativ sehr schlecht ist. Da USB-Soundkarten nur wenige Euro kosten, war dies eine einfache und effektive Lösung.

Der nächste Schritt war dann die Installation des Stromanschlusses. Leider lag bei dem Steckermodul keine Anleitung bei. In den Amazon-Kommentaren finden sich aber zahlreiche, hilfreiche Anleitungen. Ich habe es leider versäumt ausreichend Fotos zu machen :(. Es mussten auf jeden Fall einige Kabel gecrimpt und angeschlossen werden, um von innen eine Mehrfachsteckdose mit dem Kaltegeräteanschluss zu verbinden. Sollte Bedarf bestehen, dann baue ich den Anschluss noch einmal aus und dokumentiere die Verkabelung besser. Im gleichen Zuge habe ich auch die USB-Durchführung eingebaut und angeschlossen. Auf diese Weise hat die Box auch zwei USB-Ports außen, um zum Beispiel den WLAN-Stick oder eine Tastatur anzuschließen. Da der Pi von Hause aus nur 4 USB-Ports hat, musste ich an dieser Stelle mit einem kleinen USB-Hub arbeiten, den ich noch auf Lager hatte.

Danach habe ich die Tür mit den Scharnieren angeschraubt (und dabei eine Schraube zerstört, die nun fehlt). Zum sicheren Verschluss habe ich innen „Magnetschließer“ angebracht und die Metallgegenstücke von innen an die Tür geschraubt. Auf den Fotos kann man hoffentlich erkennen was ich meine.

An dieser Stelle fehlte dann noch die Marqueebox, also die hintergrundbeleuchtete Box mit dem Cover der Box. Die Folie habe ich mir in einer Druckerei erstellen lassen. Die Vorlage habe ich selbst erstellt. Das Urheberrecht erlaubt es leider nicht, dass ich die Datei hier teile, aber mit ein bisschen Bastelei und dem passenden Programm (z.B. Inkscape) kann man sich sowas recht gut selbst erstellen.

Von innen habe ich zwei LED-Streifen aufgeklebt. Den Stromanschluss habe ich durch ein kleines Loch nach hinten durchgeführt. Anschließend konnte man von vorne (bei aufgeklebtem Rahmen) die Plexiglasscheiben einstecken.

War ich an dieser Stelle fertig? Im Grunde ja, denn die Software lief ja schon auf dem Pi. Falls ihr dieses Projekt nachbauen wollt, müsstet ihr auch ein passendes Image der Software Recalbox herunterladen und es mit dem BalenaEtcher auf die SD-Karte aufspielen. Die Verwendung der Software ist eigentlich selbsterklärend, ansonsten findet ihr bei Youtube passende Tutorials.

In Recalbox selbst müssen dann noch die Controller eingerichtet werden, das WLAN aktiviert werden und ggf. die Lautstärke der Soundausgabe angepasst werden. Ansonsten ist man an dieser Stelle fertig. Spiele findet man zuhauf im Internet. Ich werde hier keine Quellen verlinken, aber Google fördert da viele viele Quellen zu Tage.

Mein Fazit: Es war ein tolles Projekt für die Herbstferien. Es läuft einwandfrei (bis auf das Rauschen aus den Boxen) und macht allen Familienmitgliedern großen Spaß. Bei längeren Sessions lohnt es sich die hintere Tür zu öffnen, da sich im Inneren doch ein wenig Hitze staut. Insgesamt ist es ein Projekt, das auch ein Heimwerker-Anfänger gut schaffen kann, wenn man sich vor den jeweiligen Arbeitsschritten ein wenig mit Youtube schlau macht. Feedback und Fragen gerne in die Kommentare. Ich bemühe mich zeitnah zu antworten.

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