GP2040CE-FC/NES手柄转USB(1000HZ采样)DIY指南

by motozilog

前言

本人比较喜欢用FC的手柄，毕竟习惯了，很难改。XBOX之类的手柄一直用不习惯。但是FC手机之前只能通过打印口用DirectPad进行使用。而DirectPad只支持到Win98，后面的ppjoy也是只支持到WinXP（尽管有Win7版本但Win7版本的延迟有点大）。

之前曾经在@4869的帮助下，将GP2040画进去FC手柄内。但是这种方式只能适配一种手柄，而国内的红白机手柄厂家多，尽管外型看起来一样，但模具存在1mm之类的误差，使得手感不能适配得好。

去年发现新版GP2040-CE支持了FC/NES/SFC手柄，但是实测发现只能使用原装FC手柄，对于国内的“豆柄”并不支持。而且直接飞线的方式并不美观也容易断。因此采用将GP2040-CE放到DB9接口内，从而兼容国内最常见的DB9接口的红白机手柄，这样既美观，又方便适配。

开源

硬件开源地址（注意：打板时要选1.6mm厚度）：https://oshwhub.com/motozilog/rp2040-sinzo

软件开源地址（基于GP2040-CE 0.7.10进行改造）：https://gitee.com/motozilog/gp2040-ce-fc

软件主要改动：

去除了SNES的鼠标支持，避免将国产“豆柄”不规范的上拉，造成误判手柄为SNES鼠标，从而实现对国产“豆柄”的支持。

硬件：

主要借鉴了sinzo的《超小树莓派Pico-RP2040》线路（https://oshwhub.com/sinzo/rp2040-di-switch-zhe-teng-mu-kuai ）设计取消了大量不必要的丝印层，避免丝印上盘的问题（但焊接时，只能看着EDA来焊）。缩减尺寸，使GP2040-CE能塞到DB9接口里面。除了主电容是用0603外，其它阻容为0402，对手焊能力有要求。并且取消了按键开关，改为焊线，毕竟只使用1、2次就没有必要占用这么宝贵的空间。

焊接教程（第一阶段）：

测量PCB避免短路

由于这次的线路比较密，收到板后，至少要对供电、DB9接口进行测量，避免PCB切板时带来的短路

焊接RP2040

将PCB固定在夹具上

涂上锡膏

用烙铁将锡膏熔化并对RP2040、SPI Flash的每个焊盘都上锡

对RP2040涂上助焊膏

用热风枪，对PCB进行预热（按190度30秒→240度30秒→290度30秒→330度30秒）。然后再用330度，重点对RP2040的部分进行加热直到锡熔化时，再将RP2040用镊子放上去。再吹几秒，用镊子撮一下，见到有归位动作就可以（这里很难拍照）

用烙铁将RP2040的四边脚进行拖焊，确保每只脚都上到锡，并且不连锡（QFN比较少连锡，但不上锡就比较常见，要加助焊膏去焊）

焊接后，仔细检查

焊接SPI Flash

由于位置不够，只能用USON8封装的SPI Flash，焊接的方法和RP2040类似，但不要撮一下。（我只能凭感觉它都熔了，放上去再吹10~20秒，然后就关。因为我一撮就会撮飞。）

焊接晶振

有之前2个芯片的经验，3225的无源晶振就不算难焊了

焊完后用洗板水洗干净

再仔细检查芯片的焊接情况

焊接LDO电路及上拉电阻

焊接USB接口电路和起振电容

焊完后仔细检查

烧录固件

USB临时接线

先找一个USB口接上USB的4条线

烧录固件

由于SPI Flash出厂是空值，所以直接接到USB上是会直接识别成烧录模式（如果SPI Flash不为空就焊一条线到“B”的焊盘上，然后接地进行触发）

 像RP2040一样，将固件拖进去进行烧录

烧录完成后，会识别到USB手柄

设置

焊一根线到“W”焊盘，然后接地后，上电。

 打开浏览器，进入 http://192.168.7.1

将SNES支持打开（Enabled），将Clock设成10、Latch设成11、Data设成12。然后保存。

焊接教程（第二阶段）：

焊接电平转换

要注意2T45的封装是VSSOP-8，比较难焊。尽量用烙铁去拖，不要用风枪(防止吹到RP2040)。焊完后用洗板水确认不会连锡

焊接DB9并测试

测试正常换上正式的USB线，然后再测试

收尾

将“W”焊盘的线拆掉，然后装壳，搞定

后记：

这个项目，实际上是去年（2024年）就做好，并且拍照也是在去年。但由于本人太懒，直到前几天写MiST-324时，有人私信让我将之前的这个GP2040CE-FC教程做上。就花点时间补上。）

在设计阶段使用打纸样的方法，来进行对位