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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Comment connecter un joystick d'une console de jeu à un ordinateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / TV Les fans de jeux informatiques ont commencé à connecter les joysticks familiers et pratiques des consoles de jeux vidéo à leurs ordinateurs depuis 1999, lorsque le progiciel DirectPad Pro, distribué gratuitement via Internet, est apparu à leur service. Mais il arrive souvent qu'un joystick entièrement fonctionnel refuse de fonctionner avec un ordinateur. L'auteur propose sa propre solution à ce problème, offrant également une opportunité utile dans de nombreux jeux pour augmenter le nombre de joysticks connectés simultanément à l'ordinateur. Les joysticks des consoles de jeux sont connectés au port parallèle LPT1 ou LPT2 de l'ordinateur via des adaptateurs de quelques petites diodes seulement. Sur Internet, il est facile de trouver des schémas de câblage des joysticks des consoles "Atari", "TurboGrafX-16", "Genesis" ("Sega Mega Drive-ll"), "NES" ("Dendy"), "PlayStation " (y compris le joystick " DUAL SHOCK"), "SuperNES", "Sega Master System", "Nintendo-64", "Sega Saturn", "Jaguar", "Virtual Boy". Les joysticks eux-mêmes ne nécessitent aucune modification et travailler, en règle générale, sans source externe de nutrition. Les joysticks les plus courants dans les pays de la CEI proviennent de "Dendy", "PlayStation" et "Sega Mega Drive". Ces dernières sont malheureusement fondamentalement incompatibles avec certaines cartes mères d'ordinateurs récentes. Les joysticks des deux premiers types sont utilisés avec succès par de nombreux joueurs qui ont installé le package DirectPad Pro sur leurs ordinateurs. Mais parfois, les joysticks qui interagissent normalement avec une console de jeu refusent de fonctionner lorsqu'ils sont connectés à un ordinateur. De plus, lorsque plusieurs joysticks sont connectés au port LPT en même temps, impossible de se passer d'une source d'alimentation externe. Il y a deux raisons principales pour cela. Premièrement, la capacité de charge des lignes de ports LPT utilisées pour alimenter les joysticks est insuffisante. Déjà sous charge journal de niveau 3 ... 4 mA. 1 (en tenant compte de la chute de tension aux bornes des diodes de l'adaptateur) tombe en dessous du minimum nécessaire au fonctionnement du microcircuit du joystick - 3 V. Deuxièmement, l'effet thyristor caractéristique des microcircuits CMOS apparaît - une forte augmentation soudaine du courant consommé . Ce dernier phénomène est associé à l'ouverture d'un thyristor "parasite" généralement fermé de manière fiable, formé à l'intérieur du microcircuit par des sections d'un cristal semi-conducteur de conductivité différente. Cela devient possible si la tension à l'entrée logique du microcircuit dépasse la tension d'alimentation et se produit, en règle générale, aux moments de mise sous tension ou "à chaud", sans coupure de courant, reconnexion des connecteurs. Ce sont ces situations qui surviennent lorsque le joystick est connecté au LPT selon le schéma « standard ». La tension à ses entrées logiques est augmentée car, contrairement à la sortie de puissance, elles sont directement connectées aux lignes de port, sans diodes d'isolement et n'en consomment pas de courant notable. La situation est aggravée par le condensateur de blocage habituellement présent dans le circuit d'alimentation du joystick et déchargé au moment de la mise sous tension. Il faut dire que tous les microcircuits CMOS ne sont pas soumis dans la même mesure à l'effet thyristor. Il est typique, par exemple, des microcircuits KR537RU10, KR1146FP2, mais apparaît rarement dans des séries aussi courantes que K561, KR1561 et bien d'autres, fabriqués selon des techniques spéciales - anneaux de garde, MOSFET à canal vertical et porte en anneau, technologie SOS (silicium sur saphir). Des schémas améliorés pour connecter les joysticks des consoles de jeux au port LPT sont illustrés à la fig. 1 (pour "Dandy") et Fig. 2 (pour "Sony PlayStation") Contrairement aux prototypes diffusés via Internet, dans les deux cas, les diodes silicium classiques VD1-VD5 sont remplacées par des diodes Schottky, les diodes similaires VD6-VD11 sont réintroduits et augmentés en conséquence à cinq et deux connecteurs pour joysticks. Bien entendu, si vous ne prévoyez pas d'utiliser autant de joysticks en même temps, les connecteurs "supplémentaires" peuvent être supprimés.
Les cathodes de toutes les diodes existantes et nouvellement introduites sont connectées en parallèle. Ainsi, le joystick est alimenté par toutes les lignes de port sur lesquelles le niveau de journalisation est défini ou peut être défini par programme. 1. Bien entendu, la charge est inégalement répartie entre les lignes, la part principale du courant est donnée par celle sur laquelle la tension est légèrement supérieure à celle des autres. Cependant, la possibilité d'alimenter simultanément cinq joysticks « Dendy » ou deux « PlayStation », dont « DUAL SHOCK », a été confirmée expérimentalement. Les diodes VD7, VD8 (voir Fig. 1) ou VD7-VD9 (Fig. 2) remplissent également une fonction supplémentaire : elles protègent la puce du joystick de l'effet thyristor, empêchant la tension à ses entrées de dépasser la tension d'alimentation de plus de la chute de tension continue aux bornes de la diode Schottky. Cette tension ne dépasse jamais celle à laquelle une jonction p-n "normale" à l'intérieur du microcircuit peut s'ouvrir, ce qui peut provoquer un effet thyristor. La fiche X1 qui est connectée à la prise du port LPT de l'ordinateur dans les deux versions de l'adaptateur est DB-25M. Les diodes VD1 - VD11 sont placées à l'intérieur du corps de la fiche, soudées directement à ses contacts et bien isolées avec des morceaux de tube PVC de diamètre approprié. Nombres de broches des connecteurs X2...X6 sur la fig. 1 sont destinés aux fiches DB-9M qui s'accouplent aux sorties de câble de joystick « étroites ». S'il est nécessaire de connecter un joystick avec une prise "large", la fiche DB-9M est remplacée par une fiche DB-15M, en tenant compte des différences d'affectation des broches indiquées dans le tableau. Comme X2-X6, vous pouvez également utiliser des fiches provenant de décodeurs vidéo défectueux.
Cette dernière option est presque la seule pour les joysticks "PlayStation", puisque les prises adaptées aux X4 et X3 (Fig. XNUMX, vue du côté des prises) ne peuvent être trouvées que dans un décodeur vidéo défectueux. S'il n'y en a pas, vous devrez utiliser des prises séparées de la bonne taille, mettre les broches correspondantes des fiches des câbles.
La longueur des fils reliant l'adaptateur aux prises (fiches) des joysticks ne doit pas dépasser 1 m, il est préférable d'utiliser un câble plat. Si vous vous limitez à connecter un seul joystick, le connecteur correspondant peut être installé sur le corps de la prise X1. Vous pouvez même refuser complètement le connecteur en soudant les fils du câble du joystick directement aux contacts de la fiche X1 et aux bornes des diodes VD1 - VD11. Bien entendu, un tel joystick ne peut plus être connecté à un décodeur vidéo. Pour un fonctionnement complet des joysticks « DUAL SHOCK » avec retour de vibration, il est nécessaire d'appliquer une tension de 2 V provenant d'une source externe au connecteur X2 (voir Fig. 7,5), ce qui n'est pas nécessaire pour les joysticks d'autres types. La source doit être conçue pour un courant d'au moins 0,5 A (pour chaque joystick). Parfois, il est recommandé d'augmenter la tension à 9 V, ce qui améliore considérablement l'effet de recul. Cependant, l’enroulement du vibrateur surchauffe. Sans alimentation externe, le joystick DUAL SHOCK reste opérationnel, mais le retour de vibration ne fonctionne pas. Comme diodes VD1 - VD11, en plus de celles indiquées dans les schémas, des diodes KD923A ou d'autres diodes Schottky de petite taille conviennent. Dans les cas extrêmes, le KD522B conventionnel peut également être utilisé, mais cela augmentera le risque de fonctionnement instable de certains joysticks. Toutes les diodes doivent être du même type. Les diodes VD6, VD9 ... VD11 (voir Fig. 1) ou VD6, VD10, VD11 (voir Fig. 2) ne peuvent pas être installées si cela n'entraîne pas de pannes. La communication entre les joysticks connectés au port LPT de l'ordinateur et les programmes de jeux permet Forfait DirectPad Pro. Le package a été développé par Earle F. Philhower III en 1999. Ses pilotes fonctionnent sous Windows-9x à l'aide du jeu d'instructions DirectInput de DirectX 5.0 et versions ultérieures. À la suite de l'installation du package DirectPad Pro, un nouvel appareil de jeu apparaîtra dans le système - le "joystick DPP". Installez DirectPad Pro dans l'ordre suivant. Après avoir créé un dossier séparé (par exemple, sous le nom DPP) et y avoir décompressé l'archive dpadpr50.zip, il est nécessaire, en suivant le schéma "Poste de travail" - "Panneau de configuration" - "Contrôleurs de jeu" - "Ajouter" - "Ajouter" - "Installer à partir du disque", indiquez le nom du dossier au système d'exploitation de l'ordinateur. Dans la liste des fichiers qui apparaît, pointez sur DirectPad Pro.inf, double-cliquez sur "OK" et sélectionnez le périphérique DirectPad Pro Standard And Force FeedBack. Ensuite, recherchez DirectPad Pro Controller (pour le joystick « Dendy » et le joystick « PlayStation » standard) ou DirectPad Pro Force FeedBack Controller (pour le joystick « DUAL SHOCK ») dans la liste des appareils de jeu. En cliquant sur le bouton "Propriétés", sélectionnez le contrôleur - NES pour "Dendy" ou l'une des cinq options proposées par l'ordinateur (généralement PSX Digital ou PSX Left Analog) pour "PlayStation". Il reste à préciser le numéro d'identification (ID) du joystick (1 - pour le premier des installés, par ordre croissant - pour les suivants) et l'adresse du port LPT auquel il sera connecté. Vous pouvez connaître l'adresse du port en utilisant le schéma "Poste de travail" - "Panneau de configuration" - "Système" - "Périphériques" - "Ports COM et LPT". Il reste à calibrer le joystick en appuyant sur ses boutons et en observant les mouvements du rectangle noir à l'intérieur du carré blanc dans l'onglet « Configurer » de la fenêtre « Propriétés » (Fig. 4). En cas d'échec, dans l'onglet "Avancé" de la même fenêtre, augmentez la valeur du paramètre PSX Scan Delay de 3 à 10. Là, vous pouvez également sélectionner les paramètres Sine, Ramp, Const, Spring qui offrent le meilleur effet de feedback. dans le joystick DUAL SHOCK.
La plupart des programmes qui simulent des décodeurs vidéo sur IBM PC prennent en charge les joysticks DPP. Vous pouvez "télécharger" des émulateurs de console gratuits, par exemple depuis le site . En principe, à l'aide du joystick DPP, vous pouvez contrôler le fonctionnement de n'importe quel programme informatique. Il existe plusieurs émulateurs gratuits pour cela, par exemple : joyemu41 (par Simone Zanella). Après avoir installé l'un d'entre eux, toutes les opérations précédemment effectuées à l'aide de la "souris" peuvent être effectuées à l'aide du joystick DPP. Addition Lors de la connexion d'un joystick d'un décodeur vidéo Sega à un port LPT selon le schéma recommandé par l'auteur du package DPP, les ordinateurs modernes compatibles IBM, contrairement à leurs versions obsolètes, ne répondent pas à l'appui sur les touches UP/Z et Boutons BAS / Y du joystick. Selon ce schéma (dans le fichier nommé genesis.gif) ces boutons sont connectés aux lignes STROBE et AUTOFEED du port LPT dont l'état est affiché par les bits 0 et 1 du registre de contrôle de l'imprimante. Pour un programmeur, il s'agit du port 37AH (LPT1) ou 27AH (LPT2). Aucune explication de la raison de l’incompatibilité n’a pu être trouvée sur aucun site Internet. J'ai dû étudier attentivement le dispositif des adaptateurs de port LPT des ordinateurs personnels de différentes générations. Sur la fig. 1a montre un schéma typique des circuits d'entrée et de sortie d'un bit du registre de contrôle de "l'ancien" adaptateur LPT utilisé dans les IBM PC/XT, dans leurs clones et dans certains ordinateurs des générations ultérieures. La sortie à collecteur ouvert de l'onduleur DD1, chargée de la résistance R1, est directement connectée à la broche du connecteur. L'entrée de l'onduleur DD2 est également connectée ici. Avec l'utilisation standard du registre pour émettre des signaux de commande d'imprimante, le niveau logique à la sortie de l'élément DD2 répète l'entrée de l'élément DD1 et le niveau à la broche du connecteur X1.1 est inversé.
Le pilote logiciel du joystick "Sega" utilise la "réception interdite". Entrée de journal. 0 dans le bit correspondant du registre de contrôle en sortie de l'élément DD1 est mis à un niveau de tension haut. Dans cet état, le transistor de sortie de l'inverseur DD1 est fermé et n'affecte pas le fonctionnement du nœud. Connecté aux broches du connecteur X1, le bouton du joystick SB1, lorsqu'il est enfoncé, reliera l'entrée de l'onduleur DD2 à un fil commun. De ce fait, la lecture du registre de contrôle du processeur de l'ordinateur donnera un 0 dans le bit correspondant lorsque le bouton est relâché et un 1 lorsqu'il est enfoncé. Dans les ordinateurs modernes, les circuits d'entrée et de sortie du registre de contrôle sont construits selon un schéma différent, illustré à la fig. 1,6, et les éléments DD1.1-DD1.3 se trouvent, en règle générale, à l'intérieur du LSI. La logique de fonctionnement standard (sortie uniquement) du nœud reste la même, mais la technique décrite ci-dessus ne fonctionne plus. Par conséquent, l'ordinateur ne répond pas à l'appui sur les boutons UP/Z, DOWN/Y du joystick. Un schéma amélioré pour connecter un joystick d'un décodeur vidéo Sega à un ordinateur est illustré à la fig. 2. Il présente trois différences par rapport à l'original. Tout d'abord, le signal du bouton DOWN / Y est appliqué au contact 15 auparavant libre (ERREUR) de la fiche X1. Deuxièmement, les transistors VT1 et VT2 sont introduits, dont les bases sont alimentées par les signaux des boutons UP/Z et LEFT/X, et leurs collecteurs sont connectés entre eux et à la broche 10 (ACKNLG) de la fiche X1. Les émetteurs des transistors sont connectés respectivement aux broches 1 (STROBE) et 14 (AUTOFEED) de la fiche X1. Troisièmement, une diode VD8 a été ajoutée, ce qui réduit le risque d'effet « thyristor » dans la puce CMOS du joystick.
La position du bouton DOWN/Y est désormais affichée dans le bit 3 du registre d'état de l'imprimante à l'adresse 379h pour LPT1 ou 279h pour LPT2. Dans le bit 6 du même registre, en fonction des niveaux de tension fixés par logiciel sur les émetteurs des transistors, la position du bouton UP/Z ou LEFT/X est affichée. Par exemple, si la broche 1 est basse et la broche 14 est haute, le transistor VT2 est fermé en permanence et VT1 est ouvert lorsqu'il est haut et fermé lorsqu'il est bas sur la ligne UP/Z. Lorsque les niveaux sur les broches 1 et 14 sont inversés, le transistor VT1 sera fermé en permanence et VT2 sera ouvert au niveau haut et fermé au niveau bas sur la ligne GAUCHE/X. Le joystick est alimenté par le circuit VCC via les diodes d'isolement VD1-VD8 à partir de huit lignes du port LPT, dont sept (broches 3 à 9 de la fiche X1) ont à tout moment un niveau logique élevé. La consommation de courant du joystick dépend du nombre de boutons enfoncés simultanément et ne dépasse généralement pas 2...4 mA. La tension d'alimentation du joystick ne dépasse pas 3,5 ... 3,8 V (VD1-VD8 - diodes Schottky indiquées sur le schéma) ou 3,1 ... 3,4 V (diodes au silicium ordinaires). Tous les éléments du dispositif de transition peuvent être placés à l'intérieur du boîtier en plastique de la fiche DB-25M à 25 broches (X1) en soudant leurs fils directement aux contacts. La fiche DB-9M (X2) est reliée au reste des éléments par un câble plat à neuf fils ou un faisceau de fils isolés toronnés d'une section d'au moins 0,2 mm2 et d'une longueur d'au plus 1,5 m. Résistances - toutes de petite taille. Les valeurs nominales de deux d'entre eux (R1 et R3) ne sont pas critiques et peuvent aller de 22 à 82 kOhm. Transistors - KT315, KT312, KT3117 avec n'importe quelle lettre ou autre structure np-p en silicium de faible puissance. N'utilisez pas de transistors - avec une valeur ultra-élevée (plus de 250) du coefficient h21E. Les diodes avec barrière Schottky 1N5819 peuvent être remplacées par des diodes similaires KD923A. Si vous installez des diodes au silicium ordinaires, par exemple KD522B, la tension d'alimentation du joystick diminuera, ce qui entraînera un dysfonctionnement dans certains cas. Des modifications ont été apportées aux fichiers dpadpro.vxd et dpadpro.dll du package DPP version 5.0 pour s'adapter à la nouvelle façon de connecter le joystick depuis le décodeur "Sega". Le package mis à niveau (numéro de version modifié à 6.0) est regroupé dans l'archive dpadpr60.zip, où le dossier C++ contient également le code source de la nouvelle routine d'interrogation du joystick. Lors de l'installation d'un nouveau package sur votre ordinateur, utilisez les recommandations de l'article mentionné ci-dessus en sélectionnant le contrôleur "Genesis" (joystick avec boutons HAUT, BAS, GAUCHE, DROITE, A, B, C, START) ou "Bouton Genesis 6". (ajout des boutons X, YZ, MODE). Lorsque vous travaillez avec des joysticks d'autres consoles vidéo, la nouvelle version n'est pas différente de l'original 5.0. Si une réaction incorrecte de l'ordinateur à l'appui sur les boutons du joystick est détectée lors de l'étalonnage, la raison réside généralement dans les erreurs d'installation de l'appareil correspondant. Le package DPP est conçu pour fonctionner dans un environnement Windows-9x. Pour les systèmes d'exploitation Windows-2000/XP, un pilote « NTPAD XP » supplémentaire est requis. Auteur : S. Ryumik, Tchernihiv, Ukraine
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