Construye tu joystick MSX

Por Zorry75

Este artículo muestra cómo, con un poco de paciencia, un poco de maña y unas pocas piezas compradas en cualquier tienda, me construí un joystick con disparador automático regulable.

Lo bueno es que puedes hacer tu joystick de una manera muy personalizada, a tu gusto, ya sea que te gusta la palanca a la derecha y los botones a la izquierda, al revés, o incluso, si quieres puedes poner botones a ambos lados. También puedes poner ventosas para que tu joystick no se mueva de la mesa, o hacerlo más pequeño de modo que lo manejes fácilmente con las manos. Puedes poner la palanca corta o larga, elegir los colores de los botones… Tienes libertad absoluta, solo te limita tu imaginación (y presupuesto jeje).

El montaje es ultra sencillo, ya verás. Yo quise aprovechar e hice un circuito de auto disparo con un potenciómetro regulable. Como no sé electrónica (al menos no de diseño, de montaje aun me defiendo), me apoyé en el artículo de mi queridísima Input MSX, en el número 17:

https://archive.org/details/InputMSX/Input%20MSX%2017/mode/2up

En parte elegí este circuito primero por nostalgia, recuerdo de niño ver mil veces la Input pensando en hacer un joystick que no se rompiera con la mirada como los quickshot… y luego porque me gustó la posibilidad de regular la velocidad del auto-disparo con un potenciómetro, al más puro estilo del «Ren-Sha Turbo» de mi A1WSX.

Estoy seguro de que buceando por internet (o con suficientes conocimientos de electrónica) se pueden diseñar circuitos para el disparador automático mucho más óptimos del que yo he hecho, pero bueno, el circuito funciona bien y como plus, se alimenta de los 5V del propio puerto de joystick, así que no hace falta alimentación externa para que funcione el «autofire», y aunque he hecho una placa mas o menos grande, en la caja de mi joystick hay espacio de sobra y la idea fue aprovechar el montaje para aprender cosillas 😊

Tengo que pedir disculpas porque lo construí hace un par de años y en ese momento no tenía en la cabeza hacer ningún artículo, así que apenas tengo un par de fotos del proceso.

La lista de la compra

Bueno, me permito reproducir aquí el esquema que publicaron en la revista, con el cual he trabajado.

A continuación, os pongo un listado de los materiales que necesité. Yo personalmente compré las piezas más especializadas bien en Amazon y bien en Aliexpress, y los componentes de uso más común, en la tienda de electrónica local (hay que dar trabajo al comercio local, chavales).

En fin ahí va:

• 2 Botones Sanwa para mandos arcade https://es.aliexpress.com/item/4000708752942.html
• 1 Palanca joystick Sanwa original https://es.aliexpress.com/item/1005001278582226.html
• 1 Caja de montaje https://es.aliexpress.com/item/1949377789.html
• 4 Ventosas 30mm para fijar la caja mientras juguemos https://es.aliexpress.com/item/10000423508019.html
• Cable de conexión con el ordenador. Tienes dos opciones, puedes comprar un cable de 9 hilos y un conector DE9 macho y hacerlo tu mismo. O bien como hice yo, aprovechando un cable extensor de Megadrive de suficiente longitud, cortando el extremo hembra, me ha quedado un conector más «pro». Uno como este: https://es.aliexpress.com/item/4001052695637.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.d8e06c4aMM2SGH&algo_pvid=4a10b5f5-2fad-4a21-8566-cfa36e2eeff7&algo_expid=4a10b5f5-2fad-4a21-8566-cfa36e2eeff7-0&btsid=2100bdf116138247415157970e2592&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
• Cables de un solo núcleo y varios colores para las conexiones
• 2 conmutadores de dos posiciones (SPDT)
• 2 potenciómetros lineales de 50k ohm
• 2 integrados tipo 555
• 2 condensadores de 10uF
• 2 condensadores de 100nF
• 4 resistencias de 4.7K ohm
• 2 resistencias de 1K ohm
• 2 zócalos de 8 pines para los 555
• 1 Placa de circuito impreso

Como ves, va a ser un circuito la mar de sencillo. Tienes dos opciones, tirar de una placa prefabricada y unir los diferentes componentes con cables, o bien, construirte la placa del circuito impreso por tu cuenta. Yo opté por la segunda opción, sobre todo para aprender.

Montaje del circuito del auto disparador

Como digo, yo opté por construirme mi propia PCB. Iba a escribir de manera detallada como hacerlo en este artículo, pero me iba a quedar un artículo demasiado extenso, además me he dado cuenta de que no recuerdo exactamente todos los detalles de cómo lo hice, así que voy a daros un pequeño esbozo de lo que tendríais que hacer:

En caso de que uséis el ordenador como fue mi caso.

• Copiar el esquema eléctrico que describe la revista en un software de CAD (KiCAD por ejemplo, te valdrá cualquiera porque el circuito como digo es muy sencillo).
• Diseñar a partir del esquema la PCB.
• Imprimir el diseño de la PCB, con una impresora láser (en papel de transferencia press n’ peel o bien papel satinado de revista). El diseño de la PCB tienes que invertirlo en horizontal, Esto es porque lo vamos a transferir a la PCB y, si no lo invertimos, al trasferirlo quedará el circuito invertido en la PCB. Para que no te líes, pon algún texto en el diseño de manera que luego al imprimir sepas si lo has impreso invertido o no.
• Cortamos la placa virgen al tamaño necesario y lijamos los bordes de la PCB eliminando asperezas (tanto de lo que hemos cortado como del resto) para no cortarnos.
• Limpiamos el cobre con lana de acero y luego con acetona para quitar todas las impurezas y la grasa de la superficie de cobre.
• Transferimos la impresión de la PCB a la placa. Para esto emplearemos una plancha, a tope y sin vapor. Fijamos la impresión que hemos hecho a la placa con cinta para que no se mueva, y con la plancha caliente y apretando, planchamos el papel. Entre 3 y 5 minutos por toda la superficie.
• Una vez pasado el tiempo, y con cuidado de no quemarnos, ponemos la placa en un recipiente con agua para que se enfríe. Dejamos que el papel se humedezca unos 5’, y luego con mucho cuidado vamos pelando el papel con los dedos o con un cepillo de dientes viejo, muy despacito y con paciencia. Si por algún motivo no se ha transferido bien, no pasa nada, limpias con acetona, vuelves a imprimir tu diseño en otra hoja nueva y lo vuelves a probar, dedicando un poquito más de tiempo de plancha. Sobre todo vigila que el papel no sale tirando como si fuera una pegatina, tienes que romperlo con paciencia. Deja la placa en el agua lo suficiente hasta que empape bien el papel.

La revista explica que podéis hacer todo esto con paciencia y a mano alzada sobre la propia placa con rotuladores que venden en tiendas electrónicas. Igual la próxima vez que vaya a hacer un circuito tan sencillo lo intento hacer así siendo que tampoco eran tantas pistas a dibujar.

Ojo! lo que viene ahora es peligroso. Vas a tratar con componentes químicos tóxicos. Te recomiendo encarecidamente usar guantes y gafas y hacerlo en el exterior.

• Una vez que el circuito te ha quedado perfectamente transferido (o dibujado), atacaremos con ácido la placa. Esto debes hacerlo en un lugar ventilado, vas a usar un producto químico muy tóxico. Pones en un recipiente plástico (OJO NO UNO METÁLICO) una disolución de cloruro férrico al 50% y agua el otro 50%. Pones dentro la placa, con el cobre mirando para arriba, y lo vas moviendo lentamente durante un par de minutos. Observarás que se va eliminando todo el cobre que no está cubierto por tóner. Cuando todo el cobre ha desaparecido, mete la placa bajo el grifo y aclárala. Una vez está aclarada, la metes en otro recipiente con agua y bicarbonato para parar del todo la reacción.
• Si la placa te ha quedado bien, la limpias con acetona para eliminar el tóner que quedaba sobre las pistas.
• El circuito ya está transferido, ahora sólo queda hacer los agujeros (con tu dremel y brocas finitas) en los que irán los componentes soldados.
• Ya tienes tu placa! Solo habrás tardado unas horas y por el camino has aprendido a crearte tu propia PCB (y yo aprendí a que, para otra vez, mejor la mando a fabricar a algún sitio ajajaja)

Pues nada, a soldar los componentes. Si has diseñado tu placa como hice yo, ahora simplemente hay que soldar y ya está. Si por el contrario has empleado una placa prefabricada, tendrás que realizar las uniones de tu circuito con cablecitos.

Yo, una vez acabé de soldar, para evitar que el cobre se oxide lo cubrí con esmalte de uñas transparente. Es necesario para evitar que todo el circuito se dañe al poco tiempo por el óxido.

El resultado será algo parecido a esto, ahora viéndolo en foto y después de armar otros circuitos mucho mas grandes como el Omega, veo que las soldaduras no me quedaron muy allá pero bueno, allá va:

Montaje del joystick

Una vez finalizada la placa, vamos a montar el joystick. Para eso, yo he empleado un taladro y una broca escalonada, que me viene muy bien porque casi no deja rebaba en el plástico. Algo parecido a esto: https://www.amazon.es/Escalonada-Profesional-Autom%C3%A1tico-Velocidad-Cuchillas/dp/B0744F2V1M 

Primero presentas los componentes, diseñando como quieres que vaya todo, trata de dejar la palanca centrada, luego los dos botones como veas que te van a resultar más cómodos, y luego conmutadores y potenciómetros que son los componentes más pequeños y más fáciles de encajar.

Una vez planteado, vamos con la palanca. Marcas con un punzón para hacer el agujero del centro de la palanca. Con la broca cónica haces el agujero, yo lo hice de 18mm. Luego tendrás que hacer dos agujeros, arriba y abajo, para anclar la palanca a la caja correctamente con tornillos. De nuevo usa punzón para que no se te mueva la broca, y mide dos veces o tres, no hagas como yo que medí incorrectamente y tuve que corregir uno de los agujeros, ejem.

Después lo propio con los botones. Si no recuerdo mal, el agujero que debes hacer es de 28mm, pero bueno, mídelo con el pie de rey para no errarlo. Necesitaras dos agujeros, uno para el botón A y otro para el B. De nuevo aprovecha la broca cónica, quedarán unos agujeros perfectos.

Seguidamente conmutadores y potenciómetros. Una vez que tengas todos los agujeros, puedes ensamblar todos los componentes. Es bastante sencillo todos los componentes llevan sus roscas que te ayudarán a dejarlos firmemente sujetos, salvo la palanca, que usarás un par de tornillos y tuercas. Con esto hemos terminado con la parte superior de la caja.

Ahora vamos con la parte inferior, hagamos los agujeros para colocar las ventosas. La sujeción de las ventosas que recomendé tiene dos medidas en la parte superior, 9mm de aro exterior y 4mm de diámetro interior.

Yo hice 4 agujeros de 6mm en la tapa inferior de la caja, en un lugar donde no estorbara al montaje de mi circuito. Una vez hechos los agujeros, podemos meter las ventosas empujando con cuidado con un destornillador plano, dándole al bordecito con paciencia hasta que entre entero.

Te queda conectar los cables. Vas a tener que seguir el esquema del joystick MSX y conectarlo tal que así: https://www.msx.org/wiki/General_Purpose_port

Si has hecho tu propio cable, lo tienes fácil para saber a que cable corresponde cada pin por los colores de los cables. Si empleas uno hecho, simplemente con un tester en modo continuidad ve comprobando a que pin corresponde cada cable y en un papel anota número de pin y su color.

El joystick Sanwa tiene 5 pines, uno común y luego uno por cada dirección. No recuerdo exactamente el orden. El primero de la izquierda era el de masa y luego creo que iban arriba, derecha, abajo e izquierda. Puedes averiguarlo con un polímetro en modo continuidad y moviendo la palanca. Una vez lo tengas seguro, tienes que unir al cable 9 (GND) del cable de joystick al pin de masa de la palanca, y los pines de arriba, abajo, izquierda y derecha a los cables 1, 2, 3, y 4 respectivamente. Esto lo puedes hacer directamente desde el cable, o bien usando una clema de unión (yo lo hice así).

Luego el circuito de auto disparo y los botones. Esto es un poco más complejo, pero tampoco tanto. Fijémonos de nuevo en el esquema de la Input.

Si recuerdas la foto de mi circuito, tiene un header de 4 pines, que nombré 2-V-G-1, siendo estas las entradas de disparador 2, VCC, GND y disparador 1, respectivamente. Primero la alimentación uniendo el pin de VCC del circuito al cable 5 que va al ordenador y el pin GND del circuito al cable 9.

Y ahora los pulsadores de disparo. Empecemos por el botón A, que corresponde con el cable 6 que va al ordenador. Toma este cable y conéctalo a uno de los bornes de ese botón de disparo P1. El otro borne lo vas a unir a la entrada del conmutador COM1. Este conmutador tiene dos posiciones de salida, una la conectarás al cable 9 que va al ordenador, y el otro a la entrada 1 del circuito de auto disparo. Después haces lo mismo con el Botón B (P2).

Así se vería, mas o menos la cosa. Puedes observar el cableado del botón A (verde) y del botón B (naranja). Usé macarrón termo-retráctil para aislar los cables y evitar algún cortocircuito luego al cerrar la caja.

Y con esto en principio lo tienes. Cierras y a disfrutar!

Y muy contento, la verdad es que mi joystick va estupendamente, responde muy rápido y preciso. Quizás la palanca tiene un poco de recorrido de más de la cuenta, pero creo que Sanwa vende un reductor para mitigar esto.

Solo me quedaría rotular los botones y los conmutadores para que se sepa cual es el lado encendido, estoy dándole vueltas a algún método que lo deje “profesional”.

Zorry75, febrero de 2021