В этой статье мы подробно разберем, как можно вдохнуть новую жизнь в старый смартфон, превратив его в полноценную портативную игровую консоль, сохранив при этом возможность совершать звонки. Проект объединяет 3D-моделирование, программирование микроконтроллеров и аппаратный моддинг, но мы постараемся объяснить все этапы так, чтобы они были понятны даже новичкам.
Моя любовь к ретро-играм и портативным консолям привела к идее создать собственное устройство, вдохновленное культовым игровым телефоном Nokia N-Gage, который, к сожалению, не получил достойного продолжения. Во время разбора коллекции гаджетов я наткнулся на старый, но еще рабочий Samsung Galaxy S4 Mini. Именно он и стал идеальным кандидатом для амбициозного эксперимента.
❯ Истоки идеи
Тема игровых устройств — одна из ключевых в моем блоге. За годы мы успели исследовать, отремонтировать и даже спроектировать несколько консолей. Идея использовать старый смартфон в качестве основы для портативного гейминга родилась около двух лет назад. Тогда я экспериментировал с подключением геймпадов через UART-шину к планшетам с неработающим тачскрином, что доказало: даже устаревшие гаджеты могут стать отличными одноплатными компьютерами или игровыми системами.
Для того проекта я впервые приобрел 3D-принтер Ender3 V2. С тех пор в моей коллекции появились и серийные игровые смартфоны, и прототипы, но желание создавать что-то своими руками никуда не делось. Обнаруженный Galaxy S4 Mini, несмотря на возраст и треснувший корпус, оказался в отличном рабочем состоянии, с ярким AMOLED-экраном, что и натолкнуло на мысль о создании «N-Gage 2.0».
Перед началом работы необходимо было продумать ключевые аспекты проекта:
Способ подключения геймпада: Поскольку S4 Mini не поддерживает USB OTG, единственным надежным вариантом остался Bluetooth. Для этого был выбран недорогой и функциональный микроконтроллер ESP32, который отлично справляется с ролью Bluetooth HID-устройства.
Дизайн и эргономика: Изначальный план повторить форм-фактор N-Gage пришлось скорректировать из-за ограниченного внутреннего пространства. Кнопки управления решено было расположить вертикально по бокам экрана.
Создание корпуса: Это был один из самых сложных этапов, так как мой опыт 3D-моделирования был минимальным. Планировалось создать модель в Blender, доработать в TinkerCad и напечатать.
Электроника и прошивка: Необходимо было спаять плату с кнопками, написать прошивку для ESP32, которая бы передавала нажатия на смартфон, и решить вопросы питания.
В теории все звучало просто, но на практике каждый шаг требовал внимания и доработок.
❯ Моделирование корпуса
Работа началась с создания 3D-модели будущего корпуса. За основу был взят дизайн оригинального N-Gage. В Blender, используя ортогональную проекцию и референсные изображения, я создал контур одной половины корпуса, а затем зеркально отразил его, чтобы обе стороны были симметричными.
С помощью инструмента «Выдавливание» контур был превращен в объемную деталь. Затем, используя модификатор «Bevel», я скруглил края для более приятного внешнего вида и эргономики.
Чтобы корпус не был полым, внутри была создана внутренняя стенка с помощью модификатора Boolean (CSG). Это придало конструкции необходимую прочность.
Готовая модель была экспортирована в STL и импортирована в TinkerCad для дальнейшей доработки. Там я разметил место для установки смартфона и вырезал окно под его дисплей.
После подготовки базовой модели корпуса можно было переходить к созданию элементов управления.
❯ Создание геймпада
Для кнопок были использованы DIP-микропереключатели, которые дают тактильный отклик и приятный щелчок. Плата геймпада была разделена на две части: для крестовины (d-pad) и для кнопок действий (A, B и др.). Платы были вырезаны из макетных плат вручную.
Был выбран самый простой и надежный способ подключения кнопок — «на сброс» (pull-up). Каждая кнопка подключается к своему пину GPIO на ESP32 через подтягивающий резистор. Это позволяет обрабатывать одновременные нажатия любых комбинаций кнопок, что критически важно для игр.
После пайки всех соединений была распечатана первая тестовая версия корпуса. К моей радости, все детали идеально встали на свои места.
❯ Сборка и подгонка деталей
Самой сложной задачей оказалась разработка системы крепления деталей внутри корпуса. Для кнопок действий были созданы цилиндрические толкатели, а для крестовины — раздельная конструкция, чтобы избежать случайных параллельных нажатий.
Плата геймпада была закреплена на задней стенке корпуса с помощью дихлорэтанового клея, который обеспечивает надежную фиксацию, но при необходимости позволяет аккуратно демонтировать компоненты.
Задняя крышка была смоделирована на основе передней части корпуса. После печати и сборки устройство приобрело законченный, пусть и «самодельный», но стильный вид.
❯ Программирование микроконтроллера
За основу прошивки для ESP32 был взят официальный пример Bluetooth HID от Espressif. Код был адаптирован для опроса 10 кнопок. Для борьбы с дребезгом контактов (физическим явлением, когда сигнал «дрожит» в момент нажатия/отпускания) была реализована программная фильтрация по времени.
Ключевая задача прошивки — преобразовывать нажатия физических кнопок в HID-сигналы (как от клавиатуры) и отправлять их по Bluetooth на смартфон 60 раз в секунду. Каждой кнопке был сопоставлен свой код клавиши (например, стрелки, Z, X, Enter).
После прошивки и тестирования геймпад стабильно подключался к Android-устройству и определялся системой как Bluetooth-клавиатура.
❯ Модификация ПО смартфона
Чтобы устройство было удобнее использовать в корпусе консоли, потребовались некоторые модификации прошивки смартфона. Для этого были получены root-права.
Автовключение при зарядке: Поскольку кнопка питания была скрыта внутри корпуса, я изменил системный скрипт, отвечающий за режим зарядки выключенного устройства (/system/bin/lpm). Теперь при подключении зарядки смартфон не показывает анимацию батареи, а сразу загружает Android.
Программные кнопки навигации: Физических кнопок «Домой» и «Назад» на корпусе не было. В файле build.prop была добавлена строка `qemu.hw.mainkeys=0`, которая активировала панель программных кнопок на экране.
❯ Аппаратные доработки
Для удобства зарядки родной разъем micro-USB был заменен на современный USB Type-C. Это потребовало аккуратной пайки перемычек на материнской плате смартфона.
Следующей задачей было питание ESP32. Микроконтроллер потребляет до 130 мА, поэтому питать его от GPIO смартфона было рискованно. Изучив схему платы, я нашел шину питания на 3В, которая отвечала за Wi-Fi и сенсорный экран. От этой шины, через стабилизатор, и было запитано ядро геймпада.
После всех доработок наступил самый приятный этап — финальная сборка. Все компоненты были размещены внутри, провода аккуратно уложены и зафиксированы.
❯ Тестирование и игровой процесс
Главным критерием успеха было сохранение телефонной функциональности. Устройство успешно звонит, работает в мессенджерах и браузере (хотя 3G-сети уже почти не поддерживаются, работает EDGE и Wi-Fi).
Но настоящим испытанием стали игры. Чипсет Snapdragon 400 Galaxy S4 Mini оказался более чем достаточным для эмуляции классических консолей.
NES: Super Mario Bros на ярком AMOLED-экране выглядит потрясающе, цвета насыщенные, эмуляция идет на полной скорости.
Sega Mega Drive: Sonic the Hedgehog бегает также плавно, как и на оригинальном железе, звук и графика не вызывают нареканий.
DOS: Даже Wolfenstein 3D запускается и отлично управляется с нового геймпада.
Нативные Android-игры: Старые хиты вроде Angry Birds или Asphalt 8 работают без проблем.
Эргономика корпуса оказалась удачной, играть комфортно, а тактильный отклик кнопок добавляет аутентичности.
❯ Итоги проекта
В результате семи дней интенсивной работы на свет появилось уникальное устройство — гибрид игровой консоли и смартфона. Несмотря на бессонные ночи и технические сложности, процесс принес огромное удовольствие.
Все файлы для повторения проекта — 3D-модели, схемы и исходный код прошивки — я выложил в открытый доступ на GitHub. Этот проект доказывает, что старые гаджеты не стоит отправлять на свалку. С помощью современных инструментов, таких как 3D-печать и доступные микроконтроллеры, им можно подарить вторую, не менее увлекательную жизнь.
Если вам интересны подобные эксперименты с моддингом, ремонтом и программированием гаджетов — буду рад видеть вас в своем Telegram-канале и на YouTube. Также я всегда в поиске интересного старого железа для новых статей и видео!
Важный
Друзья! В рамках подготовки статьи о разработке самодельных игрушек из необычных устройств объявляется поиск телефонов и приставок! В 21 веке китайцы часто выпускают недорогие телефоны с игровой направленностью — обычно у них есть какой-нибудь геймпад (джойстик) или как минимум две кнопки, выполняющие функции A/B на верхней панели устройства, а также предустановлен эмулятор NES/Sega. Фишка в том, что на таких телефонах можно запускать нативный код и портировать на них новые эмуляторы, что я и хочу сделать, написать подробную статью и записать видео об этом! Если у вас есть телефон с таким форматом и вы готовы его подарить или продать, напишите мне, пожалуйста, в Telegram (@monobogdan) или в комментариях. Меня также интересуют Android-приставки для смартфонов (Func Much-01 точно есть на российском рынке), формат контента будет немного отличаться :)
Я также ищу старые (2010-2014) копии смартфонов таких брендов, как Samsung, Apple и т д. Они обычно оснащены очень интересными чипсетами и хорошо поддаются моддингу, несколько статей уже опубликованы, но у меня все еще есть несколько идей по их моддингу! Также, возможно, у кого-то все еще есть один из самых ранних смартфонов Xiaomi (серия Mi), Meizu (все еще использующий Exynos) или телефоны Motorola на базе Linux (такие как EM30, RAZR V8, ROKR Z6, ROKR E2, ROKR E5, ZINE ZN5 и т д. Я хотел бы подготовить специальную статью и видео о них, потому что на самом деле они использовали очень мощные процессоры того времени, допускали серьезный моддинг и даже могли запускать Quake!). Большое спасибо за ваше пожертвование!
Статья написана при поддержке TimeWeb Cloud. Подпишитесь на меня и @Timeweb.Cloud, чтобы получать новые статьи каждую неделю!
Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Как я превратил старый смартфон в игровую консоль с возможностью звонить.