[WIP] Création de PCB pour capture vidéo, audio et inputs

[nmomop]

Salut,

À la base, j'avais envie de capturer la vidéo et l'audio de mes PCB pour me faire des vidéos à but perso de mes parties.
J'ai vu pas mal de bricolage sur le net à base de modification de rallonge jamma. Cela ne me convenait pas trop car je voulais un truc propre et surtout avoir un projet sur lequel passer un peu de temps car c'est ma passion aussi

J'ai donc décidé de réaliser une PCB qu'on placerait entre le jeu (format jamma) et le peigne de la borne pour pouvoir dériver le RGB et l'audio dans des formats standards (j'ai choisi de faire une prise VGA et un jack 3.5"). Je ne toucherait pas le signal vidéo en sortie qui restera le même que la PCB.
Il suffira alors de brancher le VGA sur un OSSC par exemple pour upscaler dans une résolution plus contemporaine et de capturer le tout avec une carte de capture vidéo (j'ai choisi le xcapture-1 de Micomsoft mais il y a sûrement des options moins onéreuse...).

Tant qu'à faire une PCB, je vais aussi rajouter tout ce qu'il faut pour enregistrer les inputs des boutons sur une carte SD...

J'ai eu et j'ai encore pas mal de trucs à tester concernant ce WIP, je vais donc essayer de détailler dans ce post les différentes étapes si des gens sont intéressés !

Pour la réalisation, j'utiliserai Eagle CAD (version à 10e par mois car un peigne jamma c'est trop large pour la version gratuite...).
J'ai envoyé à la fab une première version en espérant que je ne me soit pas complètement foiré .
Tout le projet est dispo sur github : https://github.com/nmaupu/jamma-streamer

1ère étape : le format jamma

Il faut 2 choses :

• Une prise jamma femelle

• Réaliser un connecteur en bord de circuit comme sur les PCB (on appelle cela un edge connector)

Pour la prise femelle, ce n'est pas du tout évident d'en trouver (la version montable sur un circuit, pas le peigne sur lequel souder directement ls fils hein. C'est un connecteur 28 pins x 2). J'ai pris celui-là chez digikey :
https://www.digikey.fr/product-detail/e ... -ND/927310
Le footprint pour eagle est relativement aisé à faire à l'aide de la datasheet fournie J'ai mis la lib ici de toute façon :
https://github.com/nmaupu/jamma-streame ... ale_56.lbr

La réalisation du edge connecteur est plus simple puisqu'un gars a déjà fait une librairie eagle dispo ici :
https://github.com/Shinichi-Ohki/JAMMA_ ... _for_eagle

Pour commencer le circuit, il faut simplement relier 2 à 2 les connections des deux connecteurs.

2ème étape : La vidéo

Assez simple finalement :

• dériver les connexions jamma R,G et B et y mettre une résistances de 220 ohms (pour le moment ça me suffit au niveau du rendu) directement sur le VGA

• dériver le video sync et le brancher sur le VGA

• dériver le video ground et le brancher sur le VGA

Cela donne quelque chose comme ça :


3ème étape : L'audio

Il faut savoir que l'audio des PCB sort déjà amplifié... Il faut donc réduire le volume (faire un signal line out en quelque sorte) pour l'envoyer dans un jack 3.5".
Je ne suis pas encore bien sûr de comment cabler le jack stéréo sur la sortie mono de la PCB mais je vais faire plus de tests bientôt !
Il y a des schémas compliqués pour transformer un signal amplifié en line out mais je vais me contenter d'un pont diviseur à l'aide de 2 résistances pour le moment (je dois encore tester voir ce que ça donne).
C'est ça :
https://www.astuces-pratiques.fr/electr ... de-tension

Au final, voilà ce que ça donne pour cette première partie.



La suite (l'enregistrement des inputs) est beaucoup plus couillue , je reviendrais dessus plus tard en détail si vous êtes preneurs.

J'ai fait des tests de vidéo ce soir avec un câble VGA modifié plugguer sur un OSSC et sur le xcapture et ça fonctionne !

[Amano J]

Chouette projet !

[Apocalypse]

.

[Lorenzo2mars]

Félicitations pour ce beau projet

[nmomop]

Vraiment une super initiative !
J'ai commencé moi même à travailler sur un petit montage pour enregistrer les inputs et ce afin de prouver que les jeux décryptés sont identiques aux jeux encryptés, bien sûr pour les jeux sans RNG sinon cela est impossible à prouver.

J'avais prévu aussi de rajouter un petit programme pour créer une incrustation vidéo des inputs correspondantes mais c'est vrai que de les rejouer, ça peut aussi être marrant Faut réflechir à un moyen de synchronisation, ce n'est pas si évident

Pour la partie CAD je te conseille KiCAD qui est une suite englobant PCBNew, EEschema, etc. Développé initialement par l'un de mes anciens professeurs et logiciel gratuit.
En plus je me suis fait plein de librairies dont le connecteur JAMMA (au pas de 3.96mm, sans oublier la largeur des bords à chaque extrémité pour garantir un alignement parfait à l'insertion).

Bon comme je vois que tu es plus avancé que moi je vais attendre patiemment que ton produit sois disponible, tu peux me compter comme client de la première heure.

Encore bravo pour ton projet.

Nice, je ne connaissais pas ces outils... Intéressant, j'y jèterai un coup d'oeil à l'occasion... J'ai toujours utilisé eagle mais c'est vrai que la limitation en taille n'est pas forcément idéale :/

Je ne comptais pas vraiment vendre quoi que ce soit, juste partager l'état d'avancement de mon truc et aussi avoir une communauté pour plus facilement échanger sur les problèmes qu'on peut rencontrer en faisant ce genre de projet (je n'ai pas de formation en éléctronique donc je tatonne un peu pour plein de choses)...

Mais bon, comme il y avait un peu de frais de port, j'ai commandé de quoi en faire 5 histoire d'avoir du rab pour tester donc on verra ce qui reste à la fin

J'ai fait la commande du premier batch de PCBs car j'ai pu terminer les tests concernant les inputs (base atmega328p (arduino) et shift registers 75HC165 (parallel in / serial out)). Le point d'interrogation, c'est au niveau de la SDCARD...
Je n'ai pas de quoi tester donc j'ai fait ça un peu à l'arrache... On verra ce que ça donne directement en circuit

[nmomop]

Petite update après test de l'audio.

Je me suis gourré dans le montage, j'avais utilisé SPK- du jamma (pin L) pour la ground du son mais il semble qu'il faille plutôt utiliser le ground du JAMMA à la place...
En effet, ça fonctionne bien dans ce cas en branchant des écouteurs sur un connecteur jack 3.5". J'ai bien le son (mono) dans chaque oreille.

Voici le schéma :




Cependant, impossible de le capturer en le branchant via le OSSC (A IN3) vers le xcapture-1
Même en direct sur le xcapture-1, ça ne fonctionne pas... Il doit y avoir un paramétrage tout con à faire là
Une idée

EDIT: en bricolant avec OBS, j'ai finalement réussi
Premier test: concluant même si le son est relativement faiblard...
https://www.youtube.com/watch?v=g5uT8-1_BcA

[Funkychild]

Salut,

Génial ton projet.

Bon courage pour la suite.

Edit.

La partie audio m'intéresse pas pour capturer le son mais simplement pour raccorder un kit enceinte 2.1

Ton montage semble correspondre à mon besoin.

[nmomop]

Salut,

Génial ton projet.

Bon courage pour la suite.

Edit.

La partie audio m'intéresse par pour capturer le son mais simplement pour raccorder un kit enceinte 2.1

Ton montage semble correspondre à mon besoin.

Ce montage devrait suffire, il y a sûrement déjà un ampli dans ton kit...
Si le son est trop faible, remplace la résistance de 10k par une 8k ou une 5k, ça fera remonter la tension de sortie et le volume du son...
Règle le volume de la PCB assez bas pour tester...

Sinon le top du top, c'est de te procurer un line converter, ça se trouve dans les boutiques d'autoradios ou sur eBay pour quelques euros...

[Funkychild]

Oui le kit est amplifié.

Merci pour le tuyau du line converter je vais regarder ça.

[nox 7]

Pour l'audio j'ai fais pas mal de recherche pour réaliser mon supergun (et avec mes connaissances en électronique grâce à mes études).

Le but est de divisé par 10 la tension pour passer au même niveau de tension que pour une entrée audio de télé ou ampli (donc 0.5 Volt). De plus, pour que l'ampli audio du jeu fonctionne comme il devrait, c'est mieux d'utiliser des résistances proches de cel des enceintes de la borne (4 ou 8 ohms). Mais du coup, ça demande d'utiliser des résistances de plus grande puissance (environ 30 Watt).

Ensuite pour la partie line converter, on utilise aussi un simple transformateur audio comme celui de chez farnell à la suite du pont diviseur de tension. Ça sert à isoler les deux parties électronique et sécuriser les deux côtés du coup.
https://fr.farnell.com/triad-magnetics/ ... dp/1610411

Puis j'ai connecté la sortie du transformateur à la prise peritel ou le câble rca. Je ne sais plus si j'avais rajouté une résistance pour l'impédance faut que je vérifie

[nmomop]

Pour l'audio j'ai fais pas mal de recherche pour réaliser mon supergun (et avec mes connaissances en électronique grâce à mes études).

Le but est de divisé par 10 la tension pour passer au même niveau de tension que pour une entrée audio de télé ou ampli (donc 0.5 Volt). De plus, pour que l'ampli audio du jeu fonctionne comme il devrait, c'est mieux d'utiliser des résistances proches de cel des enceintes de la borne (4 ou 8 ohms). Mais du coup, ça demande d'utiliser des résistances de plus grande puissance (environ 30 Watt).

Ensuite pour la partie line converter, on utilise aussi un simple transformateur audio comme celui de chez farnell à la suite du pont diviseur de tension. Ça sert à isoler les deux parties électronique et sécuriser les deux côtés du coup.
https://fr.farnell.com/triad-magnetics/ ... dp/1610411

Puis j'ai connecté la sortie du transformateur à la prise peritel ou le câble rca. Je ne sais plus si j'avais rajouté une résistance pour l'impédance faut que je vérifie

Oui c'est pour cela que j'avais prévu des résistances de 10K/1K 0.5W car je les avais déjà dans le placard... J'ignorais qu'il fallait mieux utiliser des résistances de même calibre... Quelles peuvent-être les conséquences ? J'ai vu beaucoup de gens qui font leur supergun avec un simple pont diviseur de ce type (10K/1K) et pour qui tout va bien

Sinon super idée le transformateur, l'isolation limite en plus les parasites ! Je rajouterai bien ça au montage, ça se branche comment du coup? (3 broches en entrées, 3 broches en sortie : c'est LEFT, RIGHT et GND ? La datasheet ne donne pas vraiment l'info ...

Thanks pour ces infos en tout cas !

[aje_fr]

Si je peux me permettre quelques remarques sur ton routage
J'y vais un peu brut de décoffrage, c'est pas du tout pour être désagréable mais pour t'aider :
- Tes pistes sont beaucoup trop fines, essaie de les agrandir. Et surtout, surtout les alims.
- Je ne vois pas le passage de ton 5V, idem, essaie de faire un plan plutôt que des pistes
- Si tu veux que tes condensateurs soient efficaces, essaie de les mettre dans le chemin de l'alim (en gros : source d'alim->capa->composant)
- Essaie de rapprocher ton quartz de son composant
- Pour ton alim 3v3, essaie de mettre un capa à l'entrée du régulateur aussi
- Essaie de mettre un via vers le plan de masse sur CHAQUE broche de composant s'y reliant (capa, ic, etc)
- Fais un matrice de via de masse pour relier le dessus et le dessous.
- Fais bien attention à ce que les plans (masse/5v) ne soient pas dérangés par des pistes et passent bien partout.
- Essaie au mieux d'éviter les changement de couches ou si tu en fais, les plus courtes possibles.

Pour tes transfo, il en faut un par voie, masse/sortie hp d'un côté, de l'autre, masse et signal audio. Attention à ce que les masses (ou signaux) soient du même côté sur le transfo (il y a un point pour repérer ça)

Bon courage !

[nox 7]

Oui c'est pour cela que j'avais prévu des résistances de 10K/1K 0.5W car je les avais déjà dans le placard... J'ignorais qu'il fallait mieux utiliser des résistances de même calibre... Quelles peuvent-être les conséquences ? J'ai vu beaucoup de gens qui font leur supergun avec un simple pont diviseur de ce type (10K/1K) et pour qui tout va bien

Je ne sais pas s'il y a de réelle conséquence mais comme l'ampli audio est là pour envoyer de la puissance directement dans les enceintes, si tu le fais travailler dans un régime qui n'est pas le sien je pense que ça peut un peu l'abîmer après je n'en suis pas sûr. 10k/1k est utilisé car d'une part ça divise bien par 10 la tension (de environ 5V à 0.5V) et je pense soit pour limiter le courant envoyer dans la télé ou autre, soit pour adapter à l'impédance d'entrée de la télé et autre.

Sinon super idée le transformateur, l'isolation limite en plus les parasites ! Je rajouterai bien ça au montage, ça se branche comment du coup? (3 broches en entrées, 3 broches en sortie : c'est LEFT, RIGHT et GND ? La datasheet ne donne pas vraiment l'info ...

Thanks pour ces infos en tout cas !

moi je l'ai câblé comme ça avec un interrupteur pour les jeux en mono et stéréo

[nmomop]

Si je peux me permettre quelques remarques sur ton routage
J'y vais un peu brut de décoffrage, c'est pas du tout pour être désagréable mais pour t'aider :

Alors là, aucun problème, j'ai posté aussi et surtout pour ce genre de conseils qui sont toujours les bienvenus !
J'avais commencé à reprendre le routage mais vu qu'en utilisant le DRC de sparkfun, il y a 853 clearance errors, je vais tout refaire en suivant tes conseils !

Pour information, il y a ce document très instructif :
https://www.sparkfun.com/tutorials/115

Je peux annuler ma commande de chez pcbway

EDIT: Merci également à nox 7, je vais reprendre ton schéma pour intégrer également un interrupteur mono/stéréo, ça permettra de supporter plus de PCB !

[squallrs]

Simpas, je vais suivre ça

[Sebbeug]

Ouais super projet !
Je follow

[nmomop]

moi je l'ai câblé comme ça avec un interrupteur pour les jeux en mono et stéréo

Juste une petite question sur ton schéma : en mono, tu sembles utiliser la pin L du jamma comme masse audio. Lors de mes tests, je n'avais plus de son sur les HP de la borne et rien non plus en sortie... J'ai dû utiliser le gnd du jamma à la place et laisser libre la pin L...
J'imagine que ton schéma est correct donc qu'est-ce que j'avais raté dans mon test ?

[nox 7]

Juste une petite question sur ton schéma : en mono, tu sembles utiliser la pin L du jamma comme masse audio. Lors de mes tests, je n'avais plus de son sur les HP de la borne et rien non plus en sortie... J'ai dû utiliser le gnd du jamma à la place et laisser libre la pin L...
J'imagine que ton schéma est correct donc qu'est-ce que j'avais raté dans mon test ?

Alors déjà quand je dis mono je parle du jeu qui est en mono : c'est à dire que sur la doc du jeu, le branchement du son soit marqué speaker + et speaker - pour le jamma 10 et L respectivement.
Alors que pour les jeux en stéréo c'est marqué speaker left et speaker right.

J'ai testé mon supergun avec plusieurs jeux (2X, Deathsmiles, turtles in time, puyo puyo tsu ...) et je n'ai aucun soucis. Scart 1 et Scart 3 correspond aux pin pertiel des enceintes de la télé (le speaker left et right). Comment tu fais tes tests ? Tu connectes le sons où ?

[nmomop]

J'ai repris mon schéma pour intégrer tes idées sur l'audio.
Si je n'ai pas fait d'erreur, j'ai le même résultat que toi.
J'ai gardé mes valeurs de résistance pour le moment car je ne comprends absolument rien aux histoires d'impédances et de wattage relatifs aux résistances mais je pourrais en mettre d'autres au moment du montage si besoin, ce n'est donc pas vraiment un souci
Tu avais mis quoi comme résistances ? J'ai les bonnes résistances dans mon barda mais ce sont des 1/4W...

Ça donne ça :



Pour les tests, j'avais utilisé une platine d'essai pour faire un pont diviseur à base de 2 résistances et j'ai soudé un fil sur le pin L et le pin 10 du jamma que je suis venu pluggué sur ma platine d'essai. J'avais aussi pluggué un connecteur jack 3.5" (comme sur mon circuit) et je suis venu brancher des écouteurs dessus pour voir ce que ça recevait.

[nox 7]

Je ne sais pas vraiment comment t'expliquer '. Mais en électronique quand tu as un circuit avec un ampli audio, on le design par rapport à l'appareil où il va être connecté. Si c'est sur une haut-parleur, l'ampli sera dimensionné pour envoyer de la puissance sur une charge de 4-8ohms. Alors que là tu lui demandes de fonctionner sur une charge de 1k-10k qui n'est pas le type de charge avec laquelle il doit travailler à la base.
De tête je dirai que mes résistances étaient entre 10 et 20 watt. C'est pas très standard mais au moins je suis sûr que je peux monter le son de ma pcb sans risque.

Edit : pardon mes résistances c'est du 5Watt

[nmomop]

J'ai refait le routage en prenant en compte les remarques et j'ai également ajouté un interrupteur pour switcher entre mono et stéréo ainsi que des transformateurs audio.
Notamment:
- les pistes d'alim et ground sont de 16 mil quand c'est possible ou 12 mil sinon.
- les autres pistes sont de 10 mil si possible ou 8 mil si c'est limite.
- le quartz a été rapproché de l'atmega
- ajout de vias vers le plan de masse sur toutes les gnd des composants.
- les capas sont maintenant mieux placés (régulateur -> capa -> composant)

Top:


Bottom:

[lencouet]

Salut beau boulot
Je vois sur ton routage sur u7 pin 26 relier à la masse c est normal ?

[nmomop]

Salut beau boulot
Je vois sur ton routage sur u7 pin 26 relier à la masse c est normal ?

Oui, c'est la pin test du ft232rl. la datasheet indique : "put to ground for normal operation".

[aje_fr]

Quelques remarques en vrac :
- Comment sont reliés tes 5v entre le jamma in et out ? Tu as fait un 4 couches ?
- Sur ton jamma in, tu comptes mettre des fils ? As tu vérifié le diamètre, ça me parait vraiment petit pour des fils (ainsi que la collerette de cuivre)
- Pense à faire une matrice de via sur ta carte pour relier le plan du dessus à celui du dessous
- Sur ton usb en bas à gauche, le fusible, capa doivent être dans le chemin, pas dans un coin.
- Les perçages pour ton audio line doivent être oblong sur ce genre de connecteur ?
- Evite de boucher le passage de plan en rapprochant des pistes trop près de vias.

Bon courage !

[nmomop]

Quelques remarques en vrac :
- Comment sont reliés tes 5v entre le jamma in et out ? Tu as fait un 4 couches ?

Il y a une piste côté bottom du PCB

- Sur ton jamma in, tu comptes mettre des fils ? As tu vérifié le diamètre, ça me parait vraiment petit pour des fils (ainsi que la collerette de cuivre)

Non, un connecteur femelle, les trous sont tels que définis dans la datasheet du connecteur 56 pins

- Pense à faire une matrice de via sur ta carte pour relier le plan du dessus à celui du dessous

Je ne vois pas trop ce que c'est mais c'est déjà relié (n'est-ce pas le but d'un via d'ailleurs ??)

- Sur ton usb en bas à gauche, le fusible, capa doivent être dans le chemin, pas dans un coin.

En effet, tu veux dire que j'aurais dû faire comme un chemin entre le fusible -> capa -> pin 20 du FT232RL ?

- Les perçages pour ton audio line doivent être oblong sur ce genre de connecteur ?

Le footprint est celui fourni par le constructeur, les trous sont rectangulaires (et sont faisables par la fab). Les pistes fournies sont oblongues effectivement.

- Evite de boucher le passage de plan en rapprochant des pistes trop près de vias.

Indeed, pas toujours facile de respecter ça !

C'est parti à la fab donc je ne pourrais pas faire plus de changement, je vais donc voir ce que ça donne tel quel !