Short Stack: o menor console Nintendo Wii do mundo
(github.com/loopj)- Short Stack é um console Nintendo Wii funcional em escala reduzida, feito com uma placa-mãe de Wii recortada e PCBs empilhadas personalizadas, com alimentação USB-C, HDMI, Bluetooth, MicroSD e 4 portas para controles de GameCube
- O tamanho é uma escala 1:2,38 do Wii original, semelhante a um baralho comum; tem 7,4% do volume do Wii original, o suficiente para caberem 13,5 unidades dentro de um Wii original
- Internamente, combina uma placa-mãe de Wii aparada para 62x62 mm, PCBs auxiliares para alimentação e dados, uma placa principal, um painel frontal e um dissipador personalizado em uma pilha modular
- O A/V digital por HDMI é baseado no GCVideo, e a Periphlex leva as linhas de dados de Bluetooth, USB e GameCube, além dos GPIOs de alimentação, desligamento e reset, para um FFC de 14 pinos, substituindo 11 fios esmaltados
- A construção exige um recorte de placa-mãe difícil, soldagem de passo fino e montagem de PCB; não é um projeto para iniciantes
Recursos e tamanho
- Short Stack é um pequeno console Nintendo Wii que usa uma placa-mãe de Wii recortada e PCBs empilhadas personalizadas
- Os recursos oferecidos são:
- Alimentação por USB-C
- Áudio e vídeo digitais sem perda por HDMI baseados em GCVideo
- Bluetooth para Wii Remotes e acessórios
- Cartão MicroSD para jogos e dados salvos, no lugar do drive de disco e dos cartões de memória
- 4 portas para controles de GameCube
- Botões de liga/desliga, reset e sincronização
- LED indicador de energia e o slot de disco iluminado em azul do Wii
- Desligamento suave e ligar/desligar pelo Wiimote
- O tamanho é uma escala 1:2,38 do Nintendo Wii original
- Mesmo tamanho de um baralho comum
- 7,4% do volume do Wii original
- Volume suficiente para caberem 13,5 unidades dentro de um Wii original
- O projeto considera que possivelmente detém o recorde de menor console Wii funcional em escala, mas pede que avisem caso exista um exemplo menor
Margem para ficar ainda menor
- A versão do recorte Omega usada atualmente mantém todos os quatro principais furos de montagem, ficando cerca de 7 mm mais larga que o recorte Omega clássico
- Wesk reduziu a placa-mãe do Wii para 52x52 mm no final destination trim, 10 mm mais estreito que o recorte atual
- Estima-se que seja possível reduzir o volume em mais 25 a 30% sem perda de funcionalidade, mas isso exigiria uma disposição extremamente apertada e uma montagem difícil
Estrutura empilhada e módulo da placa-mãe
- Como o nome sugere, o Short Stack é uma estrutura feita de várias PCBs personalizadas e um dissipador personalizado empilhados, projetada para encaixar de forma pequena e modular
- A placa-mãe do Wii é recortada para manter apenas os elementos essenciais, ficando com 62x62 mm
- CPU, GPU, RAM e memória flash são mantidas
- Como os circuitos de alimentação originais e os conectores USB, Bluetooth e GameCube foram removidos, é preciso fornecer energia e dados de outra forma
- Wii Power Strip fornece energia à placa-mãe do Wii por meio de conectores Molex Pico-Lock
- Também inclui footprints para realocar alguns capacitores que normalmente são removidos durante o processo de recorte do Wii
- Periphlex é uma PCB flexível que expõe as linhas de dados de Bluetooth, USB e controles de GameCube, além dos GPIOs de alimentação, desligamento e reset
- Esses sinais são fornecidos por um conector FFC de 14 pinos
- Substitui 11 fios esmaltados por um único cabo flat removível
- Na parte traseira da placa-mãe, são usadas 2 placas open source projetadas por YveltalGriffin
PCBs e entrada/saída dedicadas do Short Stack
- As PCBs dedicadas do Short Stack são duas: a placa principal e o painel frontal
- A PCB da placa principal é responsável por:
- Reguladores de tensão
- Lógica USB-to-microSD
- Conector HDMI
- Portas de GameCube
- Microcontrolador para gerenciamento de energia
- A placa principal se conecta à placa-mãe do Wii via Periphlex com um cabo flat de 14 pinos e entrega energia à Power Strip por um cabo de alimentação
- A PCB do painel frontal inclui botões de liga/desliga, reset e sincronização, LED de energia e LED do slot de disco
- Ela se conecta à placa principal por um cabo flat curto de 8 pinos
- Os conectores originais dos controles de GameCube do Wii não cabem bem nesse tamanho, então são usados conectores de fone TRRS
- O método é o mesmo do GC Nano, e a pinagem do dongle também foi ajustada para ser compatível
Resfriamento e gabinete
- A última peça da estrutura empilhada é um dissipador personalizado, projetado para resfriar suficientemente a CPU e a GPU do Wii mantendo baixa altura
- Projetado para ser usinado em alumínio ou cobre
- Inclui furos compatíveis com os furos de montagem da placa-mãe do Wii
- O ventilador usa um blower Pelonis AGB208N de 5 V
- Tamanho de 20x20x8 mm
- Fluxo de ar de 0,84 CFM
- Expele o ar que passa pelas aletas do dissipador para a lateral do gabinete
- O gabinete é composto por peças personalizadas impressas em 3D
- Fixado por quatro parafusos M2.5 e espaçadores
- O restante é montado com parafusos autoatarraxantes M1.2
- As posições dos parafusos e as entradas de ar do ventilador são alinhadas ao máximo com o gabinete do Wii original para reduzir parafusos aparentes
- É possível conectar ao computador por USB para acessar os arquivos do cartão SD, e também há um painel frontal de acesso no local do slot SD do Wii original
- O painel é preso por ímãs e permite acessar o cartão SD sem abrir o gabinete
- As portas para controles de GameCube ficam escondidas atrás de um painel, como no Wii original, mas foram redesenhadas com um painel deslizante em vez de dobradiça
- A iluminação azul do slot de disco do Wii é recriada com um difusor de acrílico cortado sob medida, de 1,5 mm de espessura, e 2 LEDs endereçáveis montados na lateral da placa do painel frontal
- O gabinete é impresso por FDM em ABS em uma Voron 2.4, com bico de 0,4 mm e altura de camada de 0,1 mm
- PLA ou PETG também podem funcionar em uma impressora bem calibrada
- Nessa escala, a precisão dimensional é importante
- Impressão SLA também é teoricamente possível, mas não foi testada
Dificuldade de construção e peças necessárias
- Este projeto não é para iniciantes
- Recorte difícil da placa-mãe
- Soldagem de passo fino
- Montagem de PCB é necessária
- As principais peças necessárias são:
- 4-layer Wii motherboard
- nandFlex ou 4Layer Technologies RVL-NAND
- fujiflex montado ou ElectronAVE
- Wii Power Strip montado, obrigatoriamente revision 1
- Periphlex montado
- Short Stack main board, 1,2 mm de espessura, estêncil recomendado
- Short Stack front panel, 0,8 mm de espessura, máscara de solda preta, estêncil recomendado
- Dissipador usinado em alumínio ou cobre
- Difusor de luz cortado em acrílico de 1,5 mm de espessura
- Componentes e hardware do bill of materials
Fluxo de montagem
- Monte primeiro as PCBs da placa principal e do painel frontal
- Recomenda-se usar estêncil de solda e hot plate ou forno de refluxo
- Ao usar hot plate, solde manualmente o conector de fone depois do refluxo dos demais componentes
- Fixe 2 ímãs de 3 x 1 mm dentro dos furos da placa do painel frontal com cola CA
- Grave o firmware da placa principal
- Prepare e recorte a placa-mãe do Wii
- Reposicione a NAND e teste a inicialização
- Faça a realocação U10 sem fio e teste a inicialização novamente
- Primeiro, é possível conectar um fio esmaltado ao via
SHUTDOWN - Instale o fujiflex e teste o funcionamento da saída A/V digital
- Corte a placa-mãe nas dimensões do recorte
- Monte e instale a Power Strip e a Periphlex
- Conecte as placas entre si e coloque-as no gabinete
- Conecte a placa principal e a placa-mãe à Periphlex com um cabo FFC de 14 pinos
- Conecte a placa principal e a placa-mãe à Power Strip com um cabo Molex Pico-Lock de 5 pinos
- Conecte a placa do painel frontal à placa principal com um cabo FFC de 8 pinos
- Conecte o ventilador à placa principal
- Aplique pasta térmica na CPU e na GPU
- Empilhe, nesta ordem, o dissipador, a placa-mãe, espaçadores M2.5 x 3 mm e a placa principal
- Prenda a pilha à parte inferior do gabinete com parafusos M2.5 x 12 mm com cabeça flangeada
- Monte, nesta ordem, a parte superior do gabinete, a PCB do painel frontal, a frente do gabinete, os ímãs da tampa do cartão SD e os painéis laterais
Licença e agradecimentos
- O projeto é publicado de forma permissiva sob a Solderpad Hardware License v2.1
- O projeto é baseado no trabalho e na ajuda da comunidade BitBuilt
- Os agradecimentos incluem Wesk, Aurelio, YveltalGriffin, CrazyGadget, Y2K e supertazon
1 comentários
Comentários no Hacker News
O conector de controle de GameCube do Wii original não cabia de forma limpa em um projeto desse tamanho, então foi usado um conector de fone TRRS no lugar
O ponto de atenção é que, ao conectar esse tipo de conector com a energia ligada, pode ocorrer um curto momentâneo entre os contatos, e muitos eletrônicos não são projetados levando isso em conta
Uma abordagem mais segura contra curtos seria usar um pequeno conector pogo magnético, mas queriam muito manter a compatibilidade com o GC Nano
Há muitos conectores cujos pinos nunca entram em curto, mas é difícil encontrar algo pequeno que também suporte muitas conexões e desconexões. Já forcei o uso de conectores USB B para esse tipo de aplicação; a chance de alguém conectar um cabo aleatório era baixa, e soldagem e obtenção de peças eram bem fáceis. Conectores circulares como M5 e M6 também funcionam, e o conector no aparelho é bem pequeno, com o volume ficando mais do lado do cabo
Se der para usar uma ferramenta de crimpagem pequena, também há opções menores e com alta durabilidade de encaixe, como várias linhas Tiger Eye da Samtec
Fiquei confuso por um momento. Achei que tinham feito um drive de disco minúsculo realmente funcionar usando mini CD, como no GameCube, mas pelo visto é só decorativo
Claro que o problema é não existir uma mídia nesse formato capaz de armazenar os dados necessários, mas com um pouco de imaginação talvez desse para colocar um cartão microSD lá dentro
Muito impressionante. Há um log de construção com um pouco mais de detalhes neste tópico do fórum: https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/project-short-...
Se você gosta desse tipo de coisa, há um projeto parecido feito com PlayStation 1: https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/ps-hanami.6279...
https://www.youtube.com/watch?v=w-2dgSjljn4 vídeo em francês
Fico imaginando quanto tempo levaria até alguém ir além e projetar uma placa-mãe totalmente personalizada para transplantar os componentes principais. Em sistemas mais antigos isso já foi feito, mas os componentes BGA do Wii parecem bem complicados
https://www.zxc64.com/vsa100_based/0_62911_strange_god_agp_2...
Gente de hardware sempre me impressiona. Isso está longe de ser trivial e, pela minha experiência, é muito mais difícil do que software
Isso me lembrou o antigo BenHeck. Na época ele fazia todo tipo de console portátil personalizado incrível com o XBox original e o PS1
O Wii foi meu console favorito. Tinha muitos jogos divertidos para a família inteira, e Wii Sports Resort é um dos melhores jogos de todos os tempos
Isso me lembrou este vídeo em que alguém colocou um Wii em um formato de Game Boy
https://www.youtube.com/watch?v=nh1vNDcXZbA
É incrível que a placa-mãe continue funcionando mesmo depois de ser cortada daquele jeito
Sinto falta da época em que computadores consumiam algo como 12 watts e eram essencialmente refrigerados de forma passiva. Imagino que esse tipo de projeto seria impossível em sistemas mais novos
O ventilador de 1 polegada na traseira do Wii foi substituído por um dissipador de calor, então nem vou contar isso aqui
A refrigeração passiva desapareceu na transição dos computadores domésticos dos anos 80 e 90 para os PCs, mas a tecnologia moderna a trouxe de volta. Se você escolher bem o formato e a expectativa de desempenho, isso é perfeitamente possível. Computadores modernos de placa única também são absurdamente mais rápidos que máquinas da era Amiga ou Atari ST
Em idle, consome entre 4 e 6 watts; em carga máxima, cerca de 16 watts