Du coté du fer à souder

Modification :
le GG-pad pour Master System.

"Rien ne se crée, rien ne se perd : tout se transforme." ( Antoine Lavoisier).

"Rien ne s'achète, rien ne se jette : tout se recycle." (Sylesis)

Date de création :

26/01/2014

Que faire quand on a divers pièces de manettes Master System, quelques connecteurs provenant d'une précédente réparation de la même console, et une Game Gear irrécupérable ( alim HS, écran avec des barres, et composants de son récupérés pour autre chose)?
Chez certain, ca peut devenir une idée un peu tordue, comme une manette Master System. C'est justement ce qui s'est produit dans mon cas : une idée un peu dingue qui progressivement s'est concrétisée.

L'idée de base était de faire une manette simple à partir du boitier Game Gear. Peu après est venue l'idée d'utiliser le bouton Start du boitier. Laissé tel quel, il aurait été inutile, mais il existe des modifications de manette Master System permettant d'y ajouter un bouton Pause : j'ai juste eu à adapter le tutotrial trouvé sur le site smspower ( c'est ici ).

Ce mod s'est fait en deux parties indépendantes : la manette et la modification de la console.

La liste des pièces
La manette
La console
La conclusion

Liste des pièces utilisés

La manette

	On entre dans le vif avec l'ouverture d'une manette Master System pour étude. Deux circuits reliés entre eux par un fil, c'est bon ca ! Ca veut dire qu'on peut séparer à loisir les deux éléments

Les pistes avec les contacts de la Game Gear : on constate que ca correspond parfaitement. C'est après que je me suis rappelé que oui, en effet : en 1996, mon père avait déjà remplacé les contacts directionels de ma toute toute première Game Gear ( trop de Fatal Fury Special) par ceux d'une manette MS.

	Le boitier de ma future manette. Pour réparer la Nomad, j'ai récupéré le haut-parleur de la machine : quelques coups de fer à souder pour enlever la pièce qui le maintenait en place. Donc oui, ca fait de la place.

A croire que les concepteurs avaient prévu cette modification : non seulement l'emplacement de la fiche du cable Gear-to-Gear correspond presque parfaitement à la largeur d'un connecteur Master System ( moyennant quelques coups de lime), mais surtout l'une des vis internes du boitier tombe pile au niveau d'une des fixations du connecteur. Ca ne s'invente pas, et surtout ca m'a arrangé. Pourquoi passer par un connecteur au lieu de directement faire passer le cable à l'intérieur et de souder les fils sur les pistes ? Pour éviter de forcer sur les fils en interne. Avec ce système, le cablage interne ne bouge jamais . Deuxième avantage, on peut débrancher le cable pour le rangement et l'esthétique : avec juste la fiche, on dirait toujours une Game Gear.

	Avec ce système, j'ai utilisé les câbles deux manettes pour pouvoir relier le boitier à la console. Pour simplifier les choses, j'ai soudé les fils de chaque couleur ensemble.

Les fils tous assemblés, avec une gaine thermorétractable à chaque pour l'isolation. Avec juste après, une grosse par dessus pour rassembler et masquer l'ensemble. Au bilan ca nous donne un cordon qui fait bien trois mètres : de quoi être tranquille dans le canapé à jouer à Asterix.

Le connecteur mâle sur lequel le cordon se branche avec une nappe soudé dessus. L'idée était de mettre un connecteur interne afin de pouvoir séparer les fils des pistes et le connecteur vers l'extérieur pour travailler d'un coté et de l'autre tranquillement. Comme à chaque fois, soudure sur le connecteur avec pose de gaine thermorétractable avant pour isolation. En retrospective, je me rend compte que ce connecteur n'est pas forcément utile : avec du fil souple, on peut très bien se débrouiller. Cette fois par contre, je ne savais pas exactement comment j'allais fixer mes circuit, donc j'ai préféré rendre les deux parties indépendantes.

Connecteur au bout d'un connecteur au bout d'une rallonge... Il y a de quoi se perdre si on ne fait pas attention, qu'on ne fait pas de schéma et qu'on ne vérifie pas régulièrement les connexions au multimètre ( ou tout autre testeur de continuité). Pour bien me repérer, j'ai dessiné la fiche et repéré les différents fils. Ca donne ca, du coté male de la console ( ou si vous arrivez à visualiser, la fiche male en sortie de mon boitier) :

Une fois avec ca, se repérer dans les fils et les fiches est assez simple, mais n'hésitez pas à prendre des notes sur un bon bloc papier pour bien visualiser les choses. Il est plus agréable de dessiner un schéma puis de relire quelque pages plutôt que d'essayer de visualiser les choses de tête et se retrouver avec un gros problème.

Nous avons fini pour l'instant avec les fils : il est temps de commencer à positionner nos pistes. Un rapide examen permet de constater que la distance entre les contacts est identique entre une manette MS et une Game Gear : merveilleux ! Toutefois, il va falloir adapter un peu les plaques pour ca rentre : vous pouvez sur la photo les découpes nécessaires pour les boutons 1 et 2. Pour le bouton start, il a carrément fallu couper une de ces plaques en deux !

Et ca, c'est le circuit directionnel en place. En plus de la découpe dans l'un des coins, il a fallu percer, afin que les piquots qui maintiennent les contacts centrés bloquent également le circuit. Pour cela, j'ai placé les contacts en silicone sur le circuit et tracé au crayon gris les repères avant de percer au foret métal 2mm , et donné de légers coups de lime sur les ergots : ca rentre à la perfection ! Le coup de lime n'a pas servi uniquement pour l'ajustage. L'intérieur brillant de la coque est en fait conducteur, recouvert d'une fine couche métallique pour servir de cage de Faraday : limer a permis de retirer ce dépot pour éviter les problèmes de conduction sur le circuit.

Vue d'ensemble pour bien représenter comment ca va se positionner.

Avant de poursuivre du coté des circuits, j'ai réglé un problème qui me titillait : le connecteur externe n'était maintenu en place que par une vis. J'avais au début songer le coller au boitier, mais ca me semblait trop fragile. Finalement, j'ai opté pour lui ajouter un deuxième support qui lui serait collé sur le boitier. C'était déjà plus stable, mais j'ai fini par rajouter une vis en facade histoire de réduire au minimum les contraintes physiques.

L'autre fixation, qui sert originellement à fixer le circuit principal de la Game Gear au boitier. Par chance pour moi, il se trouvait exactement à l'endroit où j'avais besoin de lui. On peut remarquer sur la nappe une partie brillante : c'est du scotch, utilisé pour écarter des fils dont je n'avais pas besoin. Il me fallait 7 fils, la nappe en comportait 10 : comme je voulais isoler les trois surnuméraires sans les couper ( on sait jamais, si j'en avais besoin après), pliage et scotch ont été le plus simple.

Nous avons la découpe des circuits, et le connecteur extérieur est solidement fixé : il est temps de tout relier. Pour réussir à refaire une manette MS depuis zéro, il faut comprendre comment ca fonctionne. Donc oui, comment ca fonctionne ? La piste aves les boutons comporte quatre fils : l'un correspond à l'alimentation de la plaque, un autre transmet l'alimentation au circuit directionnel, et les deux fils restants correspondent aux boutons. Un bouton, ce n'est qu'un interrupteur qui ferme un circuit et permet au courant venant de l'alimentation de passer à travers un fil spécifique, ce qui permettra au controleur d'entrée-sortie de la console d'identifier la tension reçue comme le résultat d'une commande du joueur. Si j'insiste là dessus, c'est pour le troisième bouton, start, que l'on voit ici. Il ne faut pas oublier de l'alimenter lui aussi. Le mod avec le bouton Pause à la manette demande une astuce, basé sur le principe du modem : modulation démodulation. Modulation : le bouton Pause est relié à deux directions théoriquement impossible à faire en même temps, haut et bas, ou gauche et droite. Pour éviter les soucis, il faut relier chaque direction à travers une diode ( que je n'ai pas mise encore au moment de la photo). Le signal pause est donc traduit, modulé, en "haut+bas" ou "gauche+droite" Demodulation : une puce dans la console est soudée au controleur d'entrée -sortie ( le 315-5216 ) aux pattes correspondant aux directions qu'on aura choisi et interprétera un signal simultané des deux cotés comme étant le résultat du bouton Pause de la manette et déclenchera le comportement nécessaire.

Et voila le résultat avec les fils. Oui, du fil souple aurait facilité la vie. On peut voir au passage les deux diodes sur le circuit du bouton start . Le jaune que l'on voit n'est pas une moisissure de cave, mais de la Patafix, qui m'a servi à répondre à une question : comment empêcher que les pistes se balladent dans le boitier ? Dans le boitier, les déplacements en profondeur sont impossibles au niveau des contacts : l'autre moitié du boitier possède derrière chaque bouton un relief qui appuie sur le circuit et empêche toute déformation lorsqu'on enfonce sur un bouton, même violemment. Reste le problème des déplacements latéraux, lorsqu'on bouge le boitier : la patafix sert d'accroche et maintient en place les pistes. La patafix n'est pas conductrice, mais je l'ai également préféré à la colle au pistolet pour la simple raison qu'elle n'est pas définitive : j'ai ainsi pu ajuster les circuits des boutons bien en face des contacts. J'ai aussi mis de la patafix autour du circuit directionnel, mais pour les tests de la manette : quand je testais, je ne refermais jamais le boitier, donc la pate permettait de retenir le circuit.

Donc ma manette est un boitier Game Gear sans circuit GG dedans et donc sans écran. Du coup, on peut voir dedans les fils : bof bof. J'avais pensé mettre une image de jeu, au début, mais le rendu me semblait trop hasardeux. Finalement, j'ai trouvé la réponse en achevant de réparer ma Nomad : il restait l'écran originel que je venais de remplacer, je l'ai donc transplanté. Enfin j'ai transplanté la vitre d'affichage et les masques derrière permettant le rétro-éclairage. Un peu de scotch pour fixer les masques à l'écran, et de la patafix por maintenir dans le boitier : artisanal, mais ca marche. Il y a une certaine ironie à l'utilisation de l'écran : c'est après avoir utilisé plusieurs pièces de cette Game Gear pour remettre en état la Nomad ( le potentiomètre du son et le haut-parleur) que j'ai finalement décidé de convertir le boitier en manette pour ce mod ( bon, l'alim était HS de toute façon). Une sorte d'échange de pièces entre les deux portables de Sega. Et au moins l'écran défectueux a servi à quelque chose : comme je le dis au début, "Rien ne s'achète, rien ne se jette, tout se recycle."

Et voila l'ensemble refermé et revissé. Vous croiriez que c'est une manette Master System, vous ? Non, hein ? C'est le but.

Et voila la plus grosse partie du boulot finie. Vous pouvez prendre un Minute Maid au frigo et brancher la manette sur la console : elle fonctionne, à part le bouton Start-Pause auquel nous allons nous attaquer; mais avant, une petite pause ( sur Astro-Warrior dans mon cas, et j'ai perdu connement à la fin du deuxième tableau).

La console

Comme mentionné plus haut, le fonctionnement du bouton Pause dans la manette repose sur le principe de la modulation et de la démodulation : nous avons modulé notre signal dans la manette et son cordon, il faut à présent le démoduler pour l'utiliser.

	La page du site smspower ( ici, je le rappelle ) expliquant ce mod décrit deux façons de faire cette partie, j'ai suivi la deuxième, utilisant un composant appelé CD4001 que l'on relie à divers endroits du circuit. Plus précisément au controleur d'entrée-sortie , le 315-5216, et au processeur vidéo, ( le 315-5124)

Quel est donc ce CD4001 ? C'est la question que je me suis posé : je n'aime pas suivre bêtement des instructions de soudure, il faut toujours que je comprenne pourquoi.

LE CD4001 est en fait ce que l'on appelle une quadruple porte NOR. Je traduis :
_ quadruple : ce composant est en fait quatre petits composants ayant chacun deux entrées et une sortie ( donc 4*(2+1) = 12 pattes) ainsi qu'une cathode et une sortie masse ( +2 pattes ce qui fait donc bien les 14 que l'on voit sur ma photo). En fait, voici son schema :

_ porte NOR : ca désigne l'opération effectuée par chaque composant sur ses deux entrées. Ca veut dire littéralement " NON OR" ou pour les francais "NON OU" (en langage technique : A+B ). Illustration avec le tableau de vérité de la fonction :

Dans notre montage, les pin des directions utilisées pour pause sur le controleur d'entrée-sortie (315-5216 ) sont reliés à une porte NOR : les deux directions du joueur 1 en entrée sur une porte, celles du joueur 2 sur une autre. Les sorties de ces deux portes sont reliées aux entrées d'une troisième : la sortie de cette troisième porte est reliée à travers une diode au pin NMI IN du processeur vidéo ( 315-5124), qui déclenche la pause.

Bien que le tutorial de smspower indique les numéro des pin des processeurs sur lequels faire les soudures, je me suis servi du schéma électronique de la console que j'avais retravaillé pour bien visualiser les choses. Il se trouve ici :

Voici le schéma de soudure du composant :

Notes :
_ les pin 5 et 10 sont reliés ensemble : repliez les sur le dessus et soudez les pattes.
_ de même les pin 3 et 6 sont reliés par un fil.
_ les pin 11, 12 e 13 ne sont pas utilisés : vous pouvez les couper.
_ vous devrez mettre une diode entre le pin 4 du CD4001 et le pin 22 du 315-5124 : sans ca, appuyer sur pause sur la console grillera le CD4001.
_ ce dessins est réalisé pour le cas où les directions haut+bas sont utilisées. Si vous préferez utiliser les directions gauche+droite, regardez sur le schéma du 315-5216 les numéros des pin à utiliser.
_ la page de smspower mentionne de prendre le 5V (pin 14) sur un point qui n'apparait peut être pas si votre version de la console n'est pas la même. Ca a été mon cas donc j'ai cherché sur le schéma de la machine un pin "VCC" pour repiquer du 5V : le pin 32 du 315-5216 convient parfaitement.
_ gnd peut par contre se souder n'importe où sur le bord cuivré du circuit.

Voici finalement le résultat, sans le moindre dommage à la console : en cas de remord, on peut tout retirer sans dégâts.

La conclusion

J'ai la manette et le résultat est très convaincant : le boitier sans son câble ressemble toujours à s'y méprendre à une Game Gear et l'intérieur est ajustable en cas de problèmes. Et puis en plus de l'espace restant à l'intérieur, l'entrée cartouche est libre : il devrait encore être possible de faire des choses amusantes de ce coté là.
Niveau ergonomie, j'ai l'habitude de jouer avec une Game Gear donc aucun problème. La longueur du câble permet de rester bien confortable dans son canapé, et j'ai remarqué qu'on s'habituait très vite à l'usage du bouton Pause : je l'ai utilisé sans réfléchir durant la première démonstration devant public.

Mais surtout, c'est le premier projet original que j'imagine et réalise de A à Z, et ca, ca me fait vraiment plaisir : le sentiment d'accomplissement est bien plus important que lorsqu'on suit le tutoriel de quelqu'un d'autre.

Pour la suite ? Il me reste maintenant deux boitiers de manette Master System, leurs contacts silicone et un circuit principal de Game Gear quasiment intact ( hormis l'écran et sa barre morte) : je devrais bien trouver un moyen de recycler ca. Rien ne s'achète, rien ne se jette...