[WIP] Réalisation d'un adaptateur Manettes Neo Geo vers USB

Bonjour à tous,
je cherchais un adaptateur USB/Manette Neo Geo et je n'ai rien trouvé de probant à part ça : http://www.2600-daptor.com/NEO-GEO-daptor.htm à 45$ livré pour un adaptateur 1 manette, ce qui me semble un peu abusé ... On trouve divers adaptateurs DB15/USB mais c'est pour convertir des manettes qui se branchaient sur les ports manette DB15 des PC il y a fort longtemps. C'est un protocole très différent du fonctionnement des manettes Neo Geo et qui n'est pas compatible avec nos manettes Neo Geo donc.

Une idée me trotte donc dans la tête : réaliser un adaptateur pour pouvoir utiliser 2 manettes Neo Geo sur un PC/Raspberry Pi, et surtout, ce qui m'intéresse le plus : un Terasic DE10-nano (l'espoir est grand de bientôt pouvoir jouer à la Neo Geo dessus )

Donc je me suis intéressé aux solutions possibles, j'ai vu des trucs à base de manette USB dépouillées sur lesquelles on câbles les fils de la manette Neo Geo pour faire les différents contacts, mais bon c'est de la grosse bidouille ...

Une solution est revenue à moi, je me rappelle que mon Teensy 2.0 était capable d'émuler un clavier USB (pour de sombres histoires de bruteforce de code au boot de Macbook ). Du coup j'ai cherché et j'ai vu qu'il existe du code pour émuler une manette USB HID ... Donc voilà la solution technique me semble tenir dans ce petit bout de PCB !
Il faudra partir d'un code existant et l'adapter, ce qui est totalement dans mes cordes (je suis ingénieur en développement logiciel et je fait du logiciel embarqué depuis bien longtemps). A priori ça serait capable d'émuler 2 contrôleurs HID et donc de gérer 2 manettes Neo Geo !

Une fois le concept validé sur un Teensy 2 (voir un Teensy++ 2 si le Teensy 2 n'a pas assez d'I/O), il faudra faire un pcb d'adaptation pour pouvoir mettre 2 connecteurs DB15 ! Je n'ai jamais trop utilisé de logiciel de design de PCB, mais ça devrait être jouable ... Ensuite il suffira de passer par OSHPark pour sortir quelques PSB. Si tout est OK, alors il suffira de sortir une petite boite sur imprimante 3D histoire d'avoir un beau truc bien emballé (j'aurais peut-être besoin d'assistance car je n'y connais rien) et ça sera bon

Il sera sûrement possible de directement faire un PCB avec directement un at90usb1286, un quartz, un port USB, les ports DB15 et un peu de condensateurs/resistances, mais bon vu qu'un teensy 2 ça se trouve à genre 6-7€ sur aliexpress, ça n'apportera pas grand chose, voir ça risque de coûter plus cher

Le but c'est de faire un projet open source, que ça soit niveau logiciel comme PCB et boite 3D ! Le plus facile possible à assembler tout en étant pas cher ... Après j'ai bien conscience que peu de personnes se lanceront dans la réalisation d'un adaptateur par eux même, du coup je proposerai peut-être des montages tout prêts (hors boitier car je n'ai pas d'imprimante 3D). A voir suivant ce que ça donnera au final !

Je poserai peut-être quelques questions ici, comme par exemple il me semble que certaines manettes Neo Geo ont besoin d'une alimentation 5V, quelqu'un saurait me dire quelles sont ces manettes et combien elles tirent en alimentation (sachant que dans le cas standard on aura 500mA sur 5v disponible sur un port USB pour alimenter le Teensy 2 et 2 manettes !

Une grande inconnue est également l'input lag causé par la conversion en signaux USB HID ! Je n'ai pas encore regardé comment fonctionne le logiciel qui gère tout ça, et je ne sais pas comment je vais pouvoir mesurer ça, mais bon on verra bien ce que ça donne

Les différentes étapes sont donc :
- Installer l'environnement de développement sur mon ordinateur (sous Mac OS si dispo, sinon dans une machine virtuelle Linux/Windows) : done
- Retrouver mon Teensy2 : done
- Identifier un code de simulation de 2 manettes USB HID et le tester sur mon Teensy 2 : Done code d'origine modifié pour gérer 2 manettes simultanément !
- Voir si un Teensy 2 pourrait suffire pour 2 manettes Neo Geo : done c'est bon
- commander 2 ports DB15 à souder sur PCB done
- Designer un PCB pour relier les 2 ports DB15 au Teensy++2 (et éventuellement alimenter en 5V les manettes Neo Geo) : done
- Commander quelques PCB sur OSHPark : done
- Assembler un teensy2 et un PCB avec ports DB15 pour vérifier que tout est OK : done
- Designer un boitier en impression 3D : TODO
- Profiter

Affaire à suivre donc ! Et si jamais vous pouvez partager vos connaissances en design PCB ou design de boitiers en 3D, n'hésitez pas à vous faire connaitre

Bon alors j'ai creusé hier soir un peu le sujet !
Donc déjà j'ai retrouvé mon Teensy 2.0 ! Dans mon souvenir j'avais un Teensy++ 2.0, mais non en fait c'est pas un ++ (il a donc moins de ports I/O, mais ça devrait suffire pour 2 manettes Neo Geo !).
Du coup j'ai cherché les environnement de développement ...
Il y a 2 trucs qui existent :
- L'environnement Arduino avec un module Teensy à installer en plus
- L'environnement "roots" en ligne de commande qui fait juste la compilation/link en ligne de commande
J'ai installé les 2 pour être prêt dans toutes les situations
Niveau code source disponible j'ai trouvé plusieurs choses !
Déjà avec l'environnement Arduino + Teensy, il semble y avoir des librairies intégrées pour que le Teensy soit vu comme un composite clavier+manette ... J'ai testé vite fait mais ça n'a pas l'air très personnalisable ! Cet environnement Arduino ça ressemble à un truc hyper simplifié pour que ceux qui ont très peu de connaissances informatique puisse faire des choses amusantes quand même ! Du coup je ne suis pas sûr que ça me convienne
En cherchant j'ai trouvé un truc interessant :
http://robertbyam.com/code/simplegamepad.html ! C'est un code C qui déclare un device USB HID de type Gamepad et qui scrute les entrées pour savoir si on appuie sur un bouton ! J'ai testé et ça marche nickel pour 1 manette ! En gros en mettant à la masse les IO B0 à C6, j'ai des appuis sur haut/bas/gauche/droite/ et sur 6 boutons (simulant les boutons A/B/C/D/START et SELECT). Comme les manettes Neo Geo fonctionnent en mettant à la masse des fils, c'est tout bon, je n'ai plus qu'à relier les bons IO aux bons fils sur le connecteur DB15 et c'est réglé (et au pire même si on inverse des fils, il suffit de modifier dans le logiciel )
La bonne nouvelle c'est que je suis sûr d'avoir suffisamment d'IO pour gérer 2 manettes Neo Geo

Du coup maintenant il faut que j'ajoute le fait de contrôler 2 manettes avec un seul Teensy ! Donc maintenant il va falloir que :
- Je comprenne le code que j'ai compilé
- Je comprenne comment fonctionne l'USB HID
- Je comprenne comment gérer 2 manettes sur une seule connexion HID

Et là j'ai déjà commencé à regarder et ça a l'air d'être le bordel ... En gros déjà il faut modifier le HID Report Descriptor qui est un message envoyé à la connexion pour indiquer au PC les appareils simulés par notre Teensy (Clavier/Souris/Joystick/Gamepad/...), là on peut en mettre plusieurs ce qui est une bonne nouvelle !

Là où c'est plus compliqué c'est qu'il semblerait que ça soit le bordel côté OS ! Sous MacOS, tout est vu comme une seule manette avec 2 croix directionnelles et 2 fois plus de boutons (ce qui en soit n'est pas forcément bloquant). Sous Linux il n'y a qu'une seule manette de vue, sauf si on recharge le module HID avec un option particulière. Sous Windows ça voit 2 manettes distinctes (ça me fait mal mais c'est le seul à présenter les choses comme il faut du coup ...).
Bon ça c'est la théorie ... Il va falloir que je passe à la pratique (j'ai déjà tenté de modifier le HID Report Descriptor pour voir et sous MacOS j'ai bien le comportement que j'ai décrit au dessus. Je n'ai pas encore testé sous Linux/Windows.
Bon j'ai encore du boulot car après ça, plus aucun bouton n'est détecté . Il va falloir que je comprenne ce qu'il faut faire maintenant ! A moi les heures de lecture de la spécification USB (que je découvre pour l'occasion).

Voici donc quelques images pour égayer ce topic de geek
Voici la manette détectée sous MacOS X quand je branche mon Teensy avec le logiciel du dessus (quand on appuie sur un bouton il devient grisé) :


et voici la bête avec le bouton 6 "appuyé" (C6 mis à la masse) :


Bon en gros là j'ai de quoi faire un adaptateur pour 1 manette sans faire aucun développement supplémentaire ! Mais bon ça serait trop facile et ça serait dommage de ne pas gérer 2 manettes Neo Geo dans 1 seul boitier !

Du coup je peux même commencer à pense au design du PCB ! Je pense utiliser des connecteurs de ce type pour brancher les manettes :

Mais au final il y a 2 choix possibles ! Soit ces connecteurs qui du coup sont fixés sur le PCB et il faudra compter sur le boitier pour rigidifier un peu le tout histoire que les bourrins qui appuient comme des   ne ruinent pas tout, soit des connecteurs qui se fixent juste au boitier et pour lesquels il faudra prévoir de souder tout un tas de fils entre le PCB et les connecteurs ! La deuxième solution rendra la fabrication plus chiante à cause des fils à souder et en cas de livraison de kit sans boitier, ça sera carrément la galère, et la solidité du truc ne dépendra donc que du boitier. Perso je pense partir sur la 1ère solution, sauf si quelqu'un me convainc que c'est une mauvaise idée

A bientôt j'espère

Hey, c'est un chouette projet, du coup ça marcherait que dans un sens on est d’accord ?

Concernant les sticks 5V apparemment ça concernerait à la fois les stick cacahuète et les pads NGCD, après je n'en possède pas donc je pourrais pas te dire combien ça tire en alim. Quelqu'un d'autre pourra surement t'aider.

Je vais suivre tout ça en tout cas, c'est intéressant

Merci,
c'est uniquement pour brancher des manettes Neo Geo sur un appareil qui gère des manettes au protocole USB HID (PC, tout ce qui tourne sous Linux et peut-être PS3/PS4/Switch/... ça je n'ai jamais vérifié). J'ai vu qu'il existe des adaptateurs pour utiliser des manettes PS3/PS4 sur une Neo Geo, mais c'est pas du tout ce que j'essaye de faire

Merci pour l'info pour les manettes NGCD, j'en ai 2, je vais pouvoir faire quelques tests du coup ... Par contre du coup je suis tombé sur des sujets qui ne m'éclairent pas trop sur les sujets liés à l'alimentation des manettes ! Genre ça : http://www.neo-geo.com/forums/showthread.php?242798-Neo-geo-sticks-and-5V

Sinon j'ai commencé à faire une sorte de design préliminaire, et le mieux ça sera de faire le routage le plus simple possible et de gérer les associations boutons/IO pour s'adapter au routage le plus simple (ça permettrait de rester sur du PCB simple face à priori et donc d'avoir un PCB moins cher à fabriquer)

Ah bah j'étais tombé sur ce topic moi aussi en cherchant des informations pour les supergun, après je ne sais pas quoi faire de leur info sur les "signal lines" je t'avoue, c'est en dehors de mes compétences

Il existe des pcbs 0 delay toute prête, https://www.ebay.fr/itm/Zero-Delay-Arcade-USB-Encoder-PC-to-Joystick-Push-Button-Cables-For-MAME-0cn/183582232552?hash=item2abe5a8fe8mIqk7WtGig2ZbwBrHb8Pflg:rk:10

Il y a assez de connectique sur une pcb pour 2 stick NeoGeo, il faudra juste bien régler dans l'ému

Fonction Turbo en plus, avec un petit boitier https://www.ebay.fr/itm/LC-plastique-noir-projet-boitier-BOITE-INSTRUMENT-etui-electronique-85-50-21mm/123149529344?hash=item1cac48b100:g:Jr8AAOSwYeRaEoLc:rk:20 et 2 rallonges pas chère https://www.ebay.fr/itm/1-8M-GAMING-CONTROLLER-JOYSTICK-EXTENSION-CABLE-CONNECTOR-FOR-SNK-NEO-GEO-FUNNY/173549232150?hash=item2868572016:g:Q40AAOSw0NVbpgSX:rk:10

J'ai une de ces pcbs, elle fonctionne sous linux et windaube

elrayzeur a écrit:Il existe des pcbs 0 delay toute prête, https://www.ebay.fr/itm/Zero-Delay-Arcade-USB-Encoder-PC-to-Joystick-Push-Button-Cables-For-MAME-0cn/183582232552?hash=item2abe5a8fe8mIqk7WtGig2ZbwBrHb8Pflg:rk:10

Je ne connaissais pas, merci .

elrayzeur a écrit:Il existe des pcbs 0 delay toute prête, https://www.ebay.fr/itm/Zero-Delay-Arcade-USB-Encoder-PC-to-Joystick-Push-Button-Cables-For-MAME-0cn/183582232552?hash=item2abe5a8fe8mIqk7WtGig2ZbwBrHb8Pflg:rk:10

Il y a assez de connectique sur une pcb pour 2 stick NeoGeo, il faudra juste bien régler dans l'ému

Fonction Turbo en plus, avec un petit boitier https://www.ebay.fr/itm/LC-plastique-noir-projet-boitier-BOITE-INSTRUMENT-etui-electronique-85-50-21mm/123149529344?hash=item1cac48b100:g:Jr8AAOSwYeRaEoLc:rk:20 et 2 rallonges pas chère https://www.ebay.fr/itm/1-8M-GAMING-CONTROLLER-JOYSTICK-EXTENSION-CABLE-CONNECTOR-FOR-SNK-NEO-GEO-FUNNY/173549232150?hash=item2868572016:g:Q40AAOSw0NVbpgSX:rk:10

J'ai une de ces pcbs, elle fonctionne sous linux et windaube

Effectivement ça doit faire le taf par contre chaque contact est vu comme un bouton simple, avec la solution que je met en place, les boutons de direction sont vus comme de vraies directions au sens gamepad HID. Ca ne change rien pour les émulateur pour lesquels tu peux assigner à chaque commande un bouton, mais pour un jeu qui s'attend à avoir des infos au format HID pour la direction, ça ne fonctionnera certainement pas (c'est sûrement le cas sur PS3 par exemple). Pareil pour jouer à 2, là on a vraiment 2 manettes reconnues (à part sur Mac ...)

Bon sinon perso ce soir j'ai avancé et j'ai codé la gestion de 2 manettes 6 boutons ! J'ai piqué un Device ID/Vendor ID qui permet d'avoir directement un driver linux qui détecte 2 manettes. Sous windows ça marche tout seul, et sous MacOS j'ai un seul contrôleur avec 2 croix de direction et 12 boutons (mais bon ça je ne pourrais rien faire contre ...)







Bon je ne vais pas vous cacher que ça a été un peu plus vite que ce que je pensais
Je me pose la question d'ajouter un bouton "fonction" qui serait sur le boitier et qui permettrai par exemple d'activer un autofire (genre on appuie sur le bouton "fonction" + A et ça active l'autofire pour la manette sur laquelle on a appuyé sur A), ou d'autres choses (si vous avez des idées de fonctions intéressantes à part l'autofire). J'ai encore 5-6 IO disponibles donc ajouter un bouton "fonction" n'est pas un soucis

J'ai mis le code disponible sur mon GitHub : https://github.com/sylverb/NeoGeoUSBAdapter
Maintenant je dois faire un PCB avec les trous pour connecter le Teensy 2.0 et pour y relier 2 ports DB15 !
C'est sûrement très simple mais c'est un domaine inconnu pour moi
C'est parti pour l'aventure

Sylver78 a écrit:Bonjour à tous,
Affaire à suivre donc ! Et si jamais vous pouvez partager vos connaissances en design PCB ou design de boitiers en 3D, n'hésitez pas à vous faire connaitre

Bonjour,

Belle aventure en effet. Pour ce qui est de modéliser et imprimer un boitier 3D, je pourrai aider ! Fais-moi signe quand tu en seras là …

Bon courage !

Au bout de 3 lignes je suis perdu , bon courage pour ton projet

emoison a écrit:Bonjour,

Belle aventure en effet. Pour ce qui est de modéliser et imprimer un boitier 3D, je pourrai aider ! Fais-moi signe quand tu en seras là …

Bon courage !

Merci c'est top
Pour le moment j'attend de recevoir mes connecteurs DB15, mais j'avoue que j'ai pas encore fait de PCB, j'attend d'avoir les connecteurs pour faire un prototype à base de fils soudés et pour vérifier que tout fonctionne bien
D'ailleurs au niveau du PCB, j'imagine que ça serait pas mal de prévoir des trous histoire d'avoir un pcb bien calé dans la boite (en imprimant des plots qui iront dans ces trous) ! J'ai raison ou il y a mieux/plus simple à faire ?
Sinon j'ai déjà réfléchi pour implémenter un autofire configurable ! Je ferai quelques essais quand j'aurais du temps !

DJU a écrit:Au bout de 3 lignes je suis perdu , bon courage pour ton projet

C'est pas grave, l'idée c'est qu'à la fin il devrait y avoir de quoi faire un adaptateur pas cher et compact pour brancher ses manettes NeoGeo en USB (du coup sur PC/Raspberry/Mister) !

Hop un peu de nouveau,
j'ai enfin fait un truc sauvage pour valider le concept !

J'ai testé sur une manette Neo Geo CD car elle a besoin du 5v pour fonctionner correctement ...
Au final tout fonctionne comme prévu du premier coup

La suite maintenant : Designer un PCB et une belle boite pour imprimante 3D

Cool mec , hâte voir ça finalisé .

Je suis sur le cul. Y a vraiment des gars doués en électronique sur ce forum.
Super taff !

Moi aussi j'ai hâte que ça soit fini et dans une belle boite toute propre

Et Darkgriboux c'est pas trop les connaissances en électronique que j'ai fait travailler pour le moment, c'est plus mes connaissances en logiciel ! Et je ne suis pas parti de rien non plus, j'ai modifié un soft existant ! D'ailleurs j'ai quelques évolutions prévues : activer/désactiver un autofire via une combinaison de boutons (genre select + A pour activer l'autofire sur A) et travailler sur l'implémentation du protocole XID pour que l'adaptateur soit compatible avec les XBOX !

Par contre pour la suite j'ai un truc tout simple à faire : designer un PCB (un truc assez simple mais comme je n'ai jamais fait c'est pas simple pour moi) et commander quelques boards pour assembler tout ça ! Après il faudra que je fasse une boite en impression 3D pour faire un truc joli, et là c'est pareil, je n'ai jamais fait

J’ai enfin fait un pcb sous Kicad !
J’ai commandé 3 protos sur OSHPark hier, il n’y a plus qu’à attendre quelques semaines pour les recevoir ...
Recto

Verso

Magnifique projet! Je suis pas forcément adepte du jeu sur pc mais faute est de constater que ton projet donne au moins l envie d essayer !

Bravo !!

Merci
Je le confesse, mon but est surtout de pouvoir jouer avec mes manettes Neo-Geo sur le Mister ! Comme le support de la Neo-Geo sur Mister sera bientôt un réalité (au moins pour la version CD), ça me semble intéressant ...
Et puis il sera toujours possible d’utiliser ses manettes Neo Geo sur un Raspberry Pi avec ça

Timbalanb a écrit:Magnifique projet! [...] ton projet donne au moins l envie d'essayer !

+1

Yo Sylver78 , comme tu as été nous parler du projet sur le topic MiSTer, je me permets de donner un avis plus construit : j'aime ton projet pour le côté technique et c'est toujours intéressant de pouvoir brancher les controlers DB15 en USB. Après dans la pratique, on a quand même du choix aujourd'hui en manette et arcade stick USB et perso je préfère aller vers un controler plus complet (avec plus de boutons) que ce que proposait NEO●GEO en son temps. Histoire d'avoir une manette unique pour les différents cores du MiSTer. Après, pourquoi pas avoir des vraies manettes/sticks d'origine pour chaque core mais franchement, ça fait trop pour moi et l'intérêt du MiSTer c'est le multi-plateforme. Si c'est juste pour jouer à la NEO sans encombrement et sans dépenser des milliers d'euros : slot MVS + NeoSD. Bref, ton projet et très sympa, je le trouve bien cool mais dans la pratique autant prendre un bon gros stick USB et faire un mod full Sanwa. A l'arrivée ce sera plus qualitatif et confortable qu'un stick NEO●GEO. Cela étant dit, je salue la performance technique et j'espère que tu finalisera ça aussi proprement que tu le souhaites .

Merci pour ton avis le geek
Effectivement il y a des solutions plus modernes que les manettes Neo Geo qui existent en USB ! Après pour ceux qui veulent utiliser leurs manettes Neo Geo sur PC ou autre, les solutions ne sont pas nombreuses, pas esthétiques et encombrantes (un adaptateur par manette). Ce n'est pas uniquement parce que je n'ai rien trouvé de sympa que je me suis lancé ! C'est aussi parce que j'aime le challenge et que j'aime apprendre !
Ca reste un petit projet, mais qui demande des compétences multiples ! Au niveau logiciel ça a été assez rapide à faire pour moi car c'est un sujet que je maitrise ! Au niveau PCB, c'est un truc simple que j'ai fait, mais je ne connaissais pas du tout les outils alors ça m'a pris un peu de temps ...
Et au niveau impression 3D, pareil je n'y connais rien
Du coup ça me servira, ça servira peut-être à d'autres personnes (je mettrais sûrement quelques exemplaires en vente, je verrai bien si ça intéresse du monde ou pas )

J'ai d'ailleurs amélioré mon PCB suite aux commentaires de gens qui s'y connaissent en PCB (Plan de masse, certaines positions de pistes corrigées, ...), le résultat est encore plus sympa :




D'ailleurs le 1er proto que j'ai commandé a été expédié par oshpark aujourd'hui, bientôt je pourrais monter mon 1er proto tout propre

magnifique ta pcb avec l'inscription NEO GEO, du beau boulot
j'ai bien envie de me faire un petit boitier stick neo vers usb pour tout ce qui fonctionne à 4 boutons ou moins (soit la Neo en émulation, la MD pour les jeux 3 boutons, la PCE, la Nes et la master system, ...) à l'aide d'une petite pcb xinmo 2 joueurs par exemple, mais ton projet m'a l'air bien plus fou

Merci !
J’ai reçu ma 1ère version de PCB !
Tout à l’air ok, j’ai plus qu’à souder et tester ça

Cool ça .