Modificar el gamepad para conectar periféricos caseros

1. Introducción

Antes de adentrarnos en la construcción de nuestro controlador especial casero (pista de baile, tablero de recreativa, etc.) necesitamos resolver el principal problema que nos vamos a encontrar: ¿Cómo vamos a conectar nuestro invento al PC?.

Las soluciones son variadas. Suele depender de nuestro conocimiento de electrónica, de la complejidad del controlador que estemos fabricando y de la cantidad de dinero que estemos dispuestos a gastar. En Internet nos podemos encontrar algunos artilugios, pero son caros y complejos de montar y programar. En este tutorial vamos a alcanzar nuestro objetivo, aceptando las siguientes máximas:

• Nuestros conocimientos de electrónica son mínimos o nulos. Eso sí, sabemos soldar, aunque sea echando pegotes gordos de estaño.
• El controlador casero no va más allá de ser un conjunto de pulsadores y palancas básicos. No nos vamos a complicar con LED's, potenciómetros o motores.
• Somos pobres o, al menos, no tenemos ganas de gastarnos una pasta gansa en un experimento.

No sólo eso: vamos a conseguir tener un gamepad totalmente funcional, además de nuestro controlador casero. ¿Quién da más por menos?

2. Los ingredientes

La lista de la compra para este proyecto es:

• Un gamepad, preferiblemente el Genius MaxFire USB G-07 o Genius MaxFire G-08 (da igual si es G-08X u G-08XU, sólo cambian el aspecto). Precio: unos 6 euros en APP Informática y otras cadenas de informática nacionales. No vale mucho más, así que no lo compréis si os piden 9 o 10 euros y buscad otra tienda.
• Cable muy fino sólido. No uséis cables con varias hebras de cobre, ya que luego se complica el soldarlos al gamepad y los pins de la VGA: que sea un sólo cable de sección fina. Los que se usan en las prácticas de circuitos de electrónica son ideales. Si podéis haceros de diversos colores, mejor.
• Conector VGA DB15 hembra, con carcasa. Unos 2 o 3 euros. Tú suéltale eso al de la tienda de electrónica y a ver qué te da :)
• Soldador de punta fina y estaño. Si no lo tienes, pídeselo a ese colega que estudia electrónica :)

3. El gamepad

La solución que vamos a tomar para conectar el controlador al PC, y el truco de todo esto, es aprovechar la electrónica de los gamepads comerciales. Es decir, vamos a usar un gamepad barato para hacer de interfaz con el ordenador, sacando cables de sus pulsadores y conectándolos a nuestro controlador. Nuestro objetivo no es destrozar el gamepad: vamos a abrirlo, soldar unos cables a un conector externo y cerrarlo. Después de eso, el gamepad segurá funcionando como siempre.

Para este invento, lo ideal es tener una gamepad con la mayor cantidad de botones posible y lo más simple y barato que podamos. Nada de palancas analógicas, potenciómetros, vibración... sólo una cruceta y muchos botones. Y, personalmente, no he encontrado nada mejor que el gamepad Genius MaxFire USB G-07. Lamentablemente, este modelo ya no se comercializa, y nos tendremos que apañar con el Genius MaxFire G-08XU. Ambos modelos tienen 8 botones, son baratos y no necesitan drivers especiales para funcionar. La diferencia más importante para nosotros radica en la placa electrónica: En el G-07 los puntos de soldadura están visibles, y en el G-08 están ocultos y hay que raspar la placa para hacerlos, con la consiguiente complicación. En este tutorial lo haremos con el G-08, es decir, de la forma más complicada:

Usaremos éste para el tutorial, pero se puede adaptar sin más complicaciones para otros gamepads. Sólo que tendréis que buscar los puntos de soldadura, ya que no serán los mismos.

4. Esquema de conexiones

Este esquema es muy importante:

En él aparece el esquema de conexiones que vamos a realizar. Mediante cables -los colores no tienen por qué coincidir con el esquema-, iremos conectando uno a uno cada pin del conector VGA a un botón o una dirección de cruceta. Escrito en forma de tabla, las conexiones son:

Pin VGA	Conexión gamepad
1	Botón 1
2	Botón 2
3	Botón 3
4	Botón 4
5	Botón 5
6	Botón 6
7	Botón 7
8	Botón 8
9	Dirección arriba
10	Dirección abajo
11	Dirección izquierda
12	Dirección derecha
13	No usada
14	No usada
15	Vcc (señal de tensión)

Este esquema de conexiones será el estándar tomado por todos los que sigan este tutorial. De esta forma, si tenemos a un amiguete que también ha hecho un controlador así, los inventos serán compatibles. Así podréis llevaros los periféricos a casa de cualquiera de los dos y no está siempre gorroneando en la tuya :)

5. Soldar los pins de la VGA

El primer paso, y con el esquema anterior presente, será soldar los cables al conector VGA hembra. Para ello prepararemos 13 cables de 20-25cm. de largo, y pelaremos los extremos unos 5mm.

La mejor forma de soldar el cable al pin VGA es estañear antes ambas partes: le damos un baño de estaño al cobre del cable y cubrimos de estaño en hueco del pin. Acto seguido, derretimos el estaño que hay en el pin con el soldador y aprovechamos en ese momento para introducir el segmento de cable estañeado, y dejamos que se enfríe y se suelde.

Para no estorbarse con los pins ya soldados, es recomendable empezar a soldar por la fila intermedia, es decir, desde los pins 6 a 10. De otra forma, acceder más tarde a esa fila sería más complicado.

Tened también mucho cuidado al buscar los pines de la VGA, que según desde el lado que se mire se numeran de derecha a izquierda o de izquierda a derecha. Para evitar confusiones, aseguraos mirando los números que aparecen troquelados por la cara de los pines.

Si echáis un ojo al esquema, los pins 13 y 14 no tienen cable, así que no los soldéis. El aspecto final del conector queda como esto:

6. Agujerear la carcasa

Llega el momento de hacer un poco el cafre. Tenemos que pasar los cables hacia el interior del gamepad por algún lado, así que tenemos que practicarle un agujero a la carcasa. El primer paso es abrir el gamepad, así que, armados con un destornillador de estrella, retiramos los tornillos de la parte trasera:

Como si abriéramos un tupperware, con una ligera presión, y ya sin tornillos, la carcasa se abre en dos partes: la trasera y la delantera. Ahora nos quedamos con la parte trasera y elegimos un lugar idóneo para hacer el agujero. Para que no estorbe por un lado u otro, hemos elegido el centro del fondo. Con un taladro y una broca fina hacemos el agujero. No demasiado grande, que sea suficiente para que entre el manojo de cables:

A continuación metemos todos los cables del conector VGA dejando éste por la parte de fuera, así:

Y paso completado. ¡Sencillo!.

7. Soldar al gamepad

Este paso es el más delicado de todos. Lo primero que tenemos que hacer es acceder al frontal del circuito impreso, por lo que desatornillamos el único tornillo de sujección del circuito a la carcasa frontal:

Al sacar el circuito hay que prestar atención a las placas de los botones superiores, ya que hay que sacarlos de las guías para liberar todo el conglomerado. Hecho esto, descubrimos la otra cara del circuito:

En él se pueden diferenciar perfectamente los puntos donde los botones actúan, y nos servirán de pista para hallar los puntos de soldadura.

Llegados a este punto, tengo que avisar de la diferencia entre el modelo G-07 y el G-08: En el primero había un circuito integrado, con soldaduras a la vista, y era muy fácil soldarle los cables. Pero en el G-08 ese circuito integrado lo han tapado con un recubrimiento -el círculo negro del centro- que hace imposible aprovechar las soldaduras que tenga. Por tanto, hay que fabricarse nuevos puntos de soldadura, una tarea algo delicada y que paso a explicar:

¿Cómo se fabrican puntos de soldadura encima de una placa de circuitos impresos?

Productos químicos aparte, hay una forma sencilla de soldar en un circuito impreso:

1. Una vez elegido dónde vamos a soldar, tenemos que raspar la capa verde claro para eliminar el esmalte:

El resultado es que se queda al aire una zona de cobre de esa capa:

2. Hay que estañear esa zona de cobre para que se le puedan soldar cables. Dado que la lámina de cobre es muy fina se corre el riesgo de quemar la zona o que se desprenda, destrozando el circuito y el gamepad. Por tanto, hay que aplicar el soldador con mucho cuidado, y no dejándolo encima del circuito demasiado tiempo. Para reducir el tiempo necesario de soldador, y para conseguir una soldadura más resistente, existe un producto llamado Flux, que se puede comprar en tiendas de electrónica. Se aplica antes de estañear, y es como agua no conductora que al acercarle el soldador agarra el estaño y endurece la soldadura. Se aplica con un pincel como si fuera esmalte de uñas:

Con Flux o sin él, estañeamos la zona raspada:

3. Finalmente, se suelda el cable, que debe tener el borde debidamente estañeado. Para que la soldadura quede mejor, se aplica antes Flux al borde del cable y a la zona con estaño. Así necesitará aplicar menos soldador, con menos riesgo de quemarlo, y más fuerte:

Habría sido más fácil tener un punto de estaño a la vista -como tenía el G-07-, pero el resultado es el mismo.

A la hora de elegir los puntos de soldadura, hay que tener especial precaución de ubicarlos lejos de las zonas donde van los botones, para no bloquearlos, y en áreas abiertas, para tener suficiente zona de trabajo y no quemar pistas delgadas.

Dicho esto, nos fijaremos detenidamente en cada una de las zonas de presión de los botones, y veremos que tienen dos partes. Las he coloreado para que queden bien señaladas:

Como un interruptor, cuando la parte señalada en rojo y la señalada en azul contactan, el circuito se cierra y manda la señal de que el botón se ha pulsado. Todas tienen un área, en la foto, la roja, que es particular a ese botón y se convierte en un canal fino, y otra parte, la azul, que está conectado al resto de botones y es un área extensa. La parte roja es la que lleva la señal del botón, y la azul es la señal de tensión (Vcc), que sólo tendremos que soldar una vez al pin 15 de la VGA (ver esquema).

Pues el trabajo de identificar dónde aplicar los puntos de soldadura está claro. Y para que tengáis las cosas bien fáciles, aquí tenéis los que hemos elegido (pulsa en las imágenes para ampliarlas):

Es hora de raspar y soldar. Id con orden y así evitaréis confundiros de cable. El resultado quedará más o menos así (pulsa en la imagen para ampliarla):

Los cables en la foto están recubiertos de un pegamento de goma para evitar que se muevan. Es buena idea fijar los cables para que al ensamblar el gamepad de nuevo no se muevan y salte alguna soldadura o interfiera en una zona de presión de los botones.

8. Ensamblaje y retoques finales

Antes de volver a atornillar la carcasa del gamepad debemos cercionarnos de que todas las conexiones que hemos hecho funcionan. Esto se puede hacer enchufando el gamepad y acceder, en Windows XP, al Panel de Control > Dispositivos de Juego. Señalamos el controlador de Genius y le damos a Propiedades (pulsa en la imagen para ampliarla):

En la pantalla que aparece, están los botones y el eje que debe responder de la forma esperada. Cogemos un trozo de cable y le pelamos los extremos. Insertamos un extremo por el agujero 15 del conector VGA (el que es Vcc) y el otro extremo lo vamos probando por el resto de conexiones: Al introducir el cable en el 1, se debe encender el botón 1; al introducirlo en el 2, el botón 2, etc. Si en alguno de ellos falla, habrá que revisar esa soldadura.

Si ya hemos verificado que todo funciona, vamos a hacer un par de cosas antes de cerrar la carcasa. La primera de ellas es cubrir de cinta aislante el manojo de cables, para que quede estéticamente mejor y para evitar que se salgan de un tirón por el agujero. Para atrancarlos y que no se salgan, insistimos en dar vueltas con la cinta aislante en los cables, justo tras el agujero, para que el grosor del recubrimiento sea mayor que el del agujero, y así no pueda escaparse. Lo segundo es colocar la carcasa al conector VGA, teniendo la precaución de colocar la abrazadera que hace de tope para que tampoco ceda por tirar desde ese lado. El resultado de estas dos acciones es el que se muestra en la foto:

Ahora sí podemos cerrar la carcasa. Para ello la primera maniobra es atornillar el circuito impreso a la parte frontal, teniendo mucho cuidado de que no se nos coloque ningún cable cruzado donde se presiona con los botones. Luego se colocan las placas de los botones superiores en sus guías y ya podemos cerrar la carcasa y atornillarlo. Una vez armado, es conveniente probar los botones y cruceta del gamepad a través del panel de control para confirmar que en el ensamblaje no hemos metido la pata.

¡Y ya está!. ¡Por fin hemos terminado!. El resultado es una obra maestra del tunning, ¿verdad?:

Pues ya tenemos un gamepad, completamente funcional, al que le enchufaremos en un futuro una pista de baile, un panel de recreativa o cualquier otra cosa que se nos ocurra. ¡A inventar se ha dicho!.

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