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Progetto cofanetto a basso costo

Vi presento il cofanetto arcade low cost.


Chi vuole cimentarsi a costruirne uno può seguire questa guida.

Per la realizzazione del cofanetto ho optato per il multistrato da 1 cm, costo 4 euro (misure 60x40 cm c.a.)
Il cofanetto doveva essere il più compatto possibile, difatti queste le misure finali 28x20x11h. Di cui 28x20x6,5h la parte inferiore e 28x20x4,5h le misure del coperchio.
Considerando le misure compatte non era possibile installarci un PC tradizionale, per cui ho optato per uno veramente minuscolo, il raspberry modello b+ il cui costo si aggira sui 36 euro. Inizialmente ero scettico circa le prestazioni di questo mini computer ma dopo aver visionato diversi progetti sulla rete (es. youtube) mi sono convinto ad acquistarne uno.
Per la parte joystick e pulsanti ho optato per questo kit (vedete la sezione "Acquistare materiale arcade") oppure potete provare su eBay.
Costo 35 euro.
Per il monitor vi consiglio di scegliere un modello non troppo ingombrante. Per il progetto del cofanetto la scelta è ricaduta su un 7 pollici da 30 euro. Ovviamente spendendo qualcosa in più si può ottenere un monitor con una risoluzione maggiore, ma siccome deve essere realizzato a basso costo ci accontentiamo.

Per la parte audio mi sono procurato 2 casse per cellulari al costo di 9 euro che ho dovuto smontare dall'involucro originale per poterli inserire nel cofanetto ed altra cavetteria e pulsanteria varia che vedremo in seguito.
Passiamo alla parte operativa.
Dopo aver tagliato il multistrato (ho utilizzato un seghetto alternativo ma se avete una sega da banco è meglio, il taglio sarà più preciso e vi eviterà di perdere altro tempo per scartavetrarlo per correggere le imperfezioni).
Con delle viti da legno ho iniziato il primo montaggio.
Per aprire e chiudere il coperchio ho utilizzato delle semplici cerniere da 1 euro ca. che potete trovare dal ferramenta. 

Non sono belle da vedere ma sono funzionali, tuttavia alla fine non si vedranno perché il cofanetto sarà interamente rivestito con il similpelle.
In questa fase ho utilizzato anche un po di stucco per coprire alcune imperfezioni.
Per il momento fissate le cerniere solo alla base lasciando il coperchio libero altrimenti non riuscirete a rivestirlo in modo ottimale.
Per il rivestimento la scelta è ricaduta sul similpelle nero costo 15 euro (ne serve molto meno ma viene venduto a misura standard 1,4 x 1m). Se avete fatto un lavoro di precisione, in alternativa potete verniciare il cofanetto con il colore che più vi piace.
Se invece volete utilizzare lo stesso materiale di questo progetto, procedete al taglio del similpelle a strisce.
Per esempio, la base del cofanetto è composto da un fondo che per il momento non consideriamo e da quattro facciate. Misurate il perimetro (nel mio caso 28+20+28+20= 96 cm. Per l'altezza bisogna fare più attenzione, ai 6,5 cm bisogna aggiungere min. 2 cm per la piega sul fondo + 1 cm per il bordo che sarebbe lo spessore del legno + 1,5 cm per la parte interna =11 cm). Procedete al taglio della striscia di similpelle con le misure appena rilevate ed iniziate a fissarla al cofanetto con una sparachiodi. Ovviamente i chiodi non devono essere visibili, per cui le fissate sul fondo e all'interno della base in prossimità della fine del similpelle.
La giuntura la fate capitare sulla parte posteriore del cofanetto (dove ci sono le cerniere). Il similpelle è un materiale molto elastico, vi suggerisco ti tirarlo un po durante la fase di fissaggio con la sparachiodi, ne verrà fuori un lavoro ben fatto e bello da vedere.
Completata la prima fase di rivestimento bisogna ultimare il cofanetto coprendo il coperchio e la base nascondendo infine anche le cerniere poste sulla parte posteriore.
Prima di questa fase, con la fresa a tazza effettuate due fori in corrispondenza,  uno sulla parte bassa del coperchio (zona sottostante al monitor) e l'altro sulla parte posteriore della base in basso.

Più i fori saranno allineati, più semplice sarà farci passare i cavi. Con la fresa effettuate altri due fori più piccoli che serviranno, uno per l'interruttore e l'altro per collegarci lo spinotto dell'alimentazione. 
Di interruttori ne potete trovare di tanti tipi diversi, personalmente ho scelto quello con attacco tondo perché più semplice da inserire dopo aver forato la base.
Terminata questa fase, possiamo procedere con il rivestimento. 
Prima di tagliare la striscia di similpelle, misurate la larghezza del coperchio, aggiungete l'altezza totale del cofanetto e la larghezza della base (indicativamente queste le misure 28 di larghezza x 50 cm di lunghezza).
Iniziate a fissare il similpelle sul coperchio con la sparachiodi lungo il bordo (i chiodi devono essere fissati ad una distanza fissa, altrimenti il tutto sarà visivamente poco gradevole).
Anche in questo caso tirate un po il similpelle durante le operazioni di fissaggio.
Continuate con la sparachiodi lungo i bordi sulla parte posteriore ed infine sul fondo. RICORDATE, FISSATE IL SIMILPELLE SOLO LUNGO I BORDI !!!
Completato il fissaggio potete utilizzare un pennarello indelebile nero per pitturate i chiodi.
L'effetto finale sara' molto simile ad una cucitura.
Passiamo alla realizzazione della plancia, per cui procedete al taglio del multistrato indicativamente con queste misure 26x18 cm, state qualche millimetro sotto perche' lo spessore sarà recuperato dal rivestimento.
Fate delle prove, qualora la plancia fosse troppo precisa, carteggiate il legno lungo i bordi (deve esserci un po di luce). Gli angoli vanno tagliati altrimenti non riuscirete ad inserire la plancia nella base ma procedete con cautela, non esagerate !
Disegnate le posizioni di joystick e pulsanti secondo i vostri gusti e forate la plancia mediante una fresa a tazza.
Consiglio di lasciare spazio sufficiente tra joystick e pulsanti, magari fate prima una prova con il cartone. Consiglio di spostare il joystick il più possibile a sinistra in quanto sulla parte destra del coperchio verrà fissato il monitor. Così facendo il cofanetto potrà chiudersi in quanto l'asta del joystick avrà lo spazio sufficiente per entrare nel coperchio senza toccare il monitor. 
Per il joystick utilizzate la fresa più piccola in quanto il foro sara' sufficientemente largo per permettere all'asta di muoversi.
Per i pulsanti, misurate il diametro ed utilizzate una fresa di pari misura.
Rivestite anche la plancia con il similpelle, tirate e fissate con una sparachiodi sulla parte interna. Perforate (mediante delle forbici) il similpelle al centro di ciascun foro che avete realizzato prima con la fresa a tazza, perche' vi servira' da riferimento e successivamente procedete a tagliare il materiale in esubero.
Non preoccupatevi se i fori che avete ritagliato nel similpelle non saranno troppo precisi, in quanto dovremo fissarci i pulsanti .... forzateli un pochino ed avvitateli fino in fondo, fissate anche il joystick dalla parte interna con delle viti da legno (attenzione alla lunghezza che usate altrimenti rischiate di forare la plancia ed il similpelle. Magari utilizzate degli spessori). Se tutto è andato per il verso giusto otterrete il seguente risultato (plancia con 1 joystick, 6 pulsanti normali e 3 mini pulsanti).


Ecco come di presenta il cofanetto visto da dietro 
Terminato il rivestimento passiamo alla fase di fissaggio del monitor, del raspberry e del cablaggio audio-video, nonché la parte relativa all'alimentazione del cofanetto.
Poggiate il vostro monitor nel vano coperchio del cofanetto e misurate l'ingombro.
Sulla parte sinistra fissate uno spessore di legno che farà da tenuta come da foto. Inoltre utilizzate dei fermi per evitare che il monitor si possa spostare verso l'alto o verso il basso. 
Sono state inoltre aggiunte delle casse per cellulari (9 euro ca.).
Tolto l'involucro esterno si recuperano le casse ed il circuito. Per ottimizzare lo spazio ho dissaldato il tutto, accorciato i cavi e saldato nuovamente il circuito alle casse.
Le casse sono state sistemate con della colla rapida, inoltre ho utilizzato un po di spugna per riempire lo spazio vuoto attorno.
La parte audio e video viene collegata al raspberry mediante un cavo attacco jack 3.5 tipo questo, costo sui 4 euro ca.
Inoltre avete bisogno di questo cavetto (costo 2 euro) per collegare le casse per pc che hanno l'uscita tipo jack.
Sulla parte sottostante del monitor sistemate la cavetteria varia, utilizzando delle fascette per stringere e compattare il tutto visto il poco spazio disponibile. 
Ecco come si presenterà il cofanetto con i cavetti collegati.
Passiamo a cablare la plancia utilizzando il circuito usb per collegarla al raspberry seguendo lo schema sotto. Alcuni tasti non serviranno per cui li lasciate liberi.
Ground sta per massa e va collegata a tutti i contatti della plancia. 
Fate attenzione soprattutto a cablare il joystick,  la massa è sulla parte lunga del microswitch.
Ecco la plancia cablata .
Visti gli spazi ridottissimi in altezza, fate attenzione a dove fissate il raspberry perché potrebbe toccare i pulsanti della plancia non permettendovi di chiudere il cofanetto. Il rischio è molto alto in quanto le misure sono state calcolate quasi al millimetro. 
Per evitare questo inconveniente ho cercato di fissare il raspberry il più vicino possibile al bordo anteriore, mentre i pulsanti sono spostati verso il monitor. Prima di avvitare il raspberry vi consiglio di procurarvi degli spessori di qualche millimetro in modo da evitare il contatto diretto con il legno e danneggiare qualche saldatura. 
Per alimentare il cofanetto e non avere problemi ho optato per un alimentatore stabilizzato con queste caratteristiche :
  • In 220v
  • Out 12V 3A
Considerando che il monitor deve essere alimentato a 12 volt (1A) e il raspberry a 5 volt (2A) è assolutamente necessario sdoppiare l'alimentazione e garantire un corretto filtro per evitare fastidiosi disturbi video. 
Per ovviare a questo problema e dopo qualche tentativo,  la mia scelta è ricaduta su un ubec dal costo di pochi euro ( ca 3,50 €) che fa il proprio lavoro in maniera egregia. 
Potete acquistarlo qui.
Per coprire il coperchio ho optato per il plexiglass da 2 mm di spessore. Prendete le misure (state qualche millimetro sotto) e procedete al taglio.
Mediante un piccola mola ho ritagliato il plexi e smussato gli angoli. È assolutamente necessario farlo altrimenti non riuscirete ad inserire il plexiglass nel coperchio considerando gli angoli irregolari per via del similpelle. 
Ora non vi resta che cercare un immagine da incollare sul plexiglass. 
Io ho utilizzato una carta adesiva per stampanti spendendo pochi centesimi di euro, incollando il foglio sulla parte anteriore del plexi, oppure potete optare per una stampa professionale da incollare sulla parte interna ma vi costerà certamente qualcosa in più. 
Non vi resta che forare l'adesivo per permettere all'asta del joystick di entrare nel coperchio. Fate attenzione e cercate di fare un lavoro di precisione perché contrariamente agli altri fori,  questo resterà visibile.
Per fissare definitivamente il plexiglass al coperchio potete utilizzare un po di colla lungo i bordi. 

Dopo aver installato il sistema operativo ed effettuato i settaggi (vedere procedura retropie ed emulationstation), possiamo finalmente goderci la nostra nuova console portatile. 
Per chiudere il cofanetto basta che svitate la pallina del joystick, l'asta entrerà esattamente nel foro del plexiglass.