[TUT] 3D Support für das Sega Master System II

    • Tutorial
    • Master System 2

    Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Weitere Informationen

    • [TUT] 3D Support für das Sega Master System II

      "Vorwort"

      Das "3D-Equipment" für das Master System steigt momentan stetig im Preis.
      Ok, für die Brille gibt es wenigstens in Form der ASUS VR-100G eine kostengünstige Alternative (hier ein kurzer Vergleich zur Originalbrille; wer weitere Alternativen kennt, darf sie gerne hier posten ;) ), aber beim "3-D Adaptor" musste man bislang immer auf das Original zurückgreifen. Aus diesem Grund hatte ich mir ursprünglich überlegt, den Adapter für das Master System nachzubauen.

      Allerdings hat die originale Platine eine Stärke von 2,2mm (bei vielen PCB-Anbietern im Bereich Prototyping nicht zu bekommen) und ist zudem an den langen Kanten abgeschrägt, damit sie in den Card Slot passt, was die PCB-Produktionskosten (wenn überhaupt machbar) sicherlich noch weiter in die Höhe treiben würde.

      Spoiler anzeigen


      Des Weiteren würde auch noch ein Gehäuse für die PCB benötigt werden.


      Aus diesen Gründen habe ich es bei der PCB fürs Master System 1 bei einer "digitalen Version" belassen...

      Spoiler anzeigen




      ... und stattdessen eine PCB für das Master System II erstellt, welche direkt ins Gehäuse eingebaut werden kann und komplett bestückt (ohne Brille) ca. 15€ kosten sollte (und natürlich auch ins Master System 1 eingebaut werden könnte). :)




      Im Netz gibt es für den Adapter auch einen Schaltplan. Allerdings ist der nicht komplett (bspw. fehlen die Diodenbezeichnungen) und er enthält auch 2 kleine Fehler (C1 ist offensichtlich kein Widerstand und C8 hat eine Kapazität von 0,022uF). Daher wurde der Plan zur Sicherheit nochmals komplett abgeglichen und fehlende Verbindungen beim PCB-Design ergänzt.

      Aber genug der langen Vorrede...



      Was wird benötigt?:
      • 3D-PCB (entweder auf AISLER.net oder OSHPARK.com erhältlich),
      • 3x SMD-Widerstand 100KΩ (Bauform 0805),
      • 2x SMD-Widerstand 47KΩ (Bauform 0805),
      • 5x SMD-Keramikkondensator 22nF/50V (Bauform 0805; Spannungsfestigkeit darf auch höher sein; alternativ würde die PCB auch mit 100nF/50V funktionieren),
      • 4x SMD-Elko 2.2uF/16V (Bauform 0405; Spannungsfestigkeit darf auch höher sein),
      • 1x SMD-Elko 10uF/16V (Bauform 0405; Spannungsfestigkeit darf auch höher sein),
      • 4x SMD-Diode LL4148 (Bauform MiniMELF oder DO-213-AA),
      • 1x IC (74)HC86 (Bauform SO14),
      • 1x IC (74)HC133 (Bauform SO16),
      • 1x IC (74)HC259 (Bauform SO16),
      • 1x IC C324G (Bauform SO14),
      • 1x Klinkeneinbaubuchse 3,5mm; Stereo (Das Schraubgewinde sollte mindestens eine Länge von 4,5mm haben, damit die Buchse auch gut ins Gehäuse geschraubt werden kann. Ich habe bspw. diese verwendet.),
      • 20 einzelne Lötlitzen (oder besser zwei IDE-/Flachbandkabel mit je 10 Adern) für die Verbindung des Master Systems mit dem Adapter,
      • 3-adriges-Kabel (optional mit Schirmung) für die Verbindung des 3D-Adpaters mit der Klinkenbuchse,
      • Kreuzschraubendreher zum Öffnen der Konsole,
      • Lötkolben + Lötzinn,
      • Isoband oder ähnliches (für die Isolation der Unterseite der 3D-PCB),
      • Akkuschrauber/Bohrmaschine mit einem passenden Bohrer für das Loch für die Klinkenbuchse (je nach gewählter Buchse),
      • Werkzeuge zum Bearbeiten des unteren Schirmungsbleches der Konsole (Blechschere, Feile etc.),
      • 3D-Brille mit Miniklinkenanschluss (Stereo) und ein 3D-fähiges Spiel :P ,
      • optional ein wenig Schrumpfschlauch zum Isolieren der Klinkenbuchsenpins und
      • eventuell Heißkleber zum Fixieren der Platine




      Und wir beginnen.




      Schritt 1 - PCB bestücken

      Bestückt zuerst die 3D-Platine. Welche Bauteile wohin gehören, steht auf der Rückseite. :)




      Schritt 2 - Master System öffnen und 3D-PCB einbauen

      Öffnet euer Master System II, entfernt das Schirmungsblech und nehmt die Platine aus dem Gehäuse. Auf der Unterseite der Konsolenplatine findet ihr folgende Lötpunkte:


      THX to Maxim ;)


      Verbindet die markierten Punkte mit den entsprechenden Lötpads auf der 3D-PCB (+5V und GND werden nur 1x benötigt). Da die Beschriftung auf dem 3D-Adapter etwas klein ist, hier noch eine Grafik, auf der man die Beschriftung besser erkennen kann:




      Achtung!
      In der unteren Gehäuseschale des Master Systems befindet sich zur "Druckentlastung" ein Plastiksteg zwischen den Pins des Modulconnectors. Denkt also daran, die Lötlitzen, bzw. die IDE-/Flachbandkabel nicht über diesen Steg zu legen, denn sonst passt die Platine später nicht mehr richtig ins Gehäuse. ;)




      Schritt 3 - 3D-PCB im Gehäuse verstauen und Position für die Klinkenbuchse wählen

      Isoliert spätestens jetzt die Unterseite des 3D-Adapters (wenn ihr ihn bspw. auf das Schirmungsblech setzen wollt), damit es später zu keinen Kurzschlüssen etc. in der Konsole kommen kann. Wählt einen geeigneten Platz für die 3D-PCB (auf der rechten Seite ist bspw. noch ziemlich viel Platz im Gehäuse), legt die Position für die Klinkenbuchse fest (ich habe bei mir die Klinkenbuchse rechts neben dem 2. Controllerport eingebaut), sorgt für passende Kabeldurchführmöglichkeiten im unteren Schirmungsblech des Master Systems und setzt die Konsolenplatine wieder zurück ins Gehäuse.




      Bohrt nun ein Loch für die Klinkenbuchse ins Gehäuse und verbindet die entsprechenden 3 Pads auf der 3D-PCB mit der Buchse.
      Möchtet ihr ein geschirmtes Kabel verwenden, ist auf der 3D-Platine noch ein zusätzliches GND-Pad für die Schirmung vorhanden. Die Schirmung wird allerdings nicht mit der Klinkenbuchse verbunden!

      Wenn ihr die gleich/eine ähnliche Buchse wie ich gewählt habt, wäre das Pinout der Buchse folgendermaßen (der lange Pin liegt auf dem weißen Untergrund):




      Fixiert nun eure 3D-Platine im Gehäuse (bspw. mit ein wenig Heißkleber) und befestigt die Klinkenbuchse.




      Schritt 4 - Funktionstest und Konsole schließen

      Setzt nun auch das obere Schirmungsblech wieder ein und macht einen Funktionstest. Sollte alles wie gewünscht funktionieren, könnt ihr die Konsole verschließen.

      Fertig! :)


      Anmerkungen:
      1. Falls ihr euch jetzt fragt, ob die Platine bei "normalen" Games deaktiviert werden muss: Nein, die 3D-PCB kann permanent aktiviert bleiben und stört beim Spielen von "Non-3D-Games" nicht.
      2. Des Weiteren habe ich die 3D-Platine auch ein wenig in Kombination mit einem Switchless-Mod, bzw. mit einem 2. (japanischen BIOS) und der FM-Platine von Tim Worthington (Master System Switchless-Mod mit FM-Sound & JAP BIOS) getestet. Auch hier kam es zu keinerlei "Auffälligkeiten".
      3. Theoretisch sollte die 3D-Funktion auch über die Ausgabe des RF-Signals funktionieren. Für ein "schöneres 3D-Erlebnis" würde ich aber zusätzlich einen RGB-Mod oder einen RGB-Bypass empfehlen.
        Somit wäre das Master System II dann auch endlich nahezu gleichwertig zur "Urversion" (OK, die World Soccer Card läuft noch immer nicht und Snail Maze gibt es auch nicht, aber hierfür kann man sich ja eventuell auch Module basteln. :P ).


      Bei Fragen etc. schreibt einfach ins Forum... ^^

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von n00b ()

    • PIXELKITSCH schrieb:

      Nicht dass man das wirklich brauchen würde (wer will die zumeist mittelprächtigen bis schlechten 3D-Spiele schon zocken), aber die Idee und Ambitionen finde ich super. Cooles Projekt, ich finde es immer toll, wenn sich Leute des vermeintlich unmöglichen annehmen. Danke für das Tut!

      Edit: Bei einer Snailmaze-Cartridge wäre ich sofort dabei!

      borti4938 schrieb:

      Die Bilder werden bei mir nicht angezeigt.

      Den 74HC133 hatte ich auf der SNES Platine schon vor langer langer Zeit rausgeschmissen, weil der echt schwer zu beschaffen ist Geht das hier nicht auch?

      electromeister schrieb:

      Klingt TOP (sehen kann ich ja noch nichts )

      Sollte es ne Sammelbestellung der Platinen bzw. Bauteile geben, bin ich auf jeden Fall dabei

      Komisch - wenn ich nicht eingeloggt bin, sehe ich die Bilder nicht. Wenn ich eingeloggt bin, sehe ich sie aber ich kann meinen eigenen Beitrag nicht bearbeiten....

      Ich kümmere mich darum...

      Erledigt - jetzt sollte alles sichtbar sein. ^^

      @PIXELKITSCH: THX!

      @borti4938: Den 74HC133 könnte man bestimmt irgendwie ersetzen und auch die StepUp-Lösung über die Dioden. Aber hier ging es erstmal um eine "Machbarkeitsstudie", also darum, ob die Schaltung überhaupt funktioniert.

      @electromeister: Na mal schauen, wie das Interesse so sein wird...

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von n00b ()

    • Alles sichtbar :) Sieht sehr gut aus ^^


      Ich verkaufe recht selten Moddingsachen > Bitte schreibt mir keine PNs mit direkten Anfragen. Manchmal habe ich etwas im Trödel gelistet.
      Bitte keine allg. Fragen per PN > Allgemeine Fragen gehören ins Forum - dafür ist es ja da - und nicht per PN an mich.

      Projekte: GitHub

    • Ich kann dir bei Bedarf gerne die Files für den "SMS1-Nachbau" zukommen lassen. Wie gesagt, du bräuchtest einen Hersteller, der 2,2mm Thickness und ENIG Finish (weil der Adapter ja ein- und ausgesteckt werden soll) anbietet und danach musst du die langen Kanten abschrägen. :)

    • Da ich aktuell viel mit dem Master System mache bin ich hier über den Adapter/Support gestoßen.
      Und siehe da das kannte ich noch nicht.

      Da mein Master System 2 schon komplett umgebaut war fehlte nur noch der 3D Support.
      Also habe ich ran gemacht und bei paar Platinen bestellt sowie Bauteile.

      Mein Dank gilt hier @n00b der das Ganze hier sehr schön und verständlich umgesetzt hat.
      Alles lief ohne Probleme und und somit ist mein Master System 2 jetzt komplett und voll(also wirklich schaut es euch an ^^ ). Da ich keine Löcher oder Buchsen vorne haben wollte geht die Buche hinten raus.
      Das Kabel von den 3D Brillen ist aber lang genug.

      Mein Master System 2 hat folgende Umbauten:
      -RGB Umbau
      -switchless Umbau (inkl. Modi für FM Sound)
      -FM Sound Platine
      -3D Addon Platine

      Habe 3 3D Addon Platinen gemacht und würde auf Anfrage 2 Stück abgeben(je25€ komplett bestückt).
      Einfach PM schicken.



      Auch habe ich einige Bilder des Umbaus gemacht die ich nicht vorenthalten möchte.



















      Fertig !

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von n00b ()

    • Entschuldigung für mein schlechtes Deutsch, ich muss Google Übersetzer verwenden. Zunächst einmal vielen Dank, dass Sie dieses Tutorial veröffentlicht haben.

      Ich habe die folgenden ICs für das Board verwendet:
      1x IC (74)HC86 (Bauform SO14) - mouser.com/ProductDetail/595-SN74AHC86NSR/
      1x IC (74)HC133 (Bauform SO16) - mouser.com/ProductDetail/595-SN74ALS133NSR/
      1x IC (74)HC259 (Bauform SO16) - mouser.com/ProductDetail/595-SN74HC259NSR/
      1x IC C324G (Bauform SO14) - mouser.com/ProductDetail/511-LM324D-TR/

      Und ich habe es in einem US-amerikanischen Modell NTSC SMS2 installiert.





      Ich habe die ASUS VR-100G Brille benutzt.

      Leider funktioniert der 3D-Effekt nicht vollständig. Die Brille flackert wie erwartet, aber das Problem scheint zu sein, dass der Mod die Objektive nicht ausreichend abdunkelt, so dass immer noch ein Doppelbild vorhanden ist. Ich bemerkte, dass es nicht dunkel genug war, als ich dieselbe 3D-Brille mit dem offiziellen 3D-Adapter auf einer SMS 1 verglich. Beim ersten Start der Konsole ist immer ein Objektiv abgedunkelt. Auf dem offiziellen SMS 1-Adapter ist eines der Objektive undurchsichtig, auf dem SMS2 mit dieser Karte ist eines der Objektive einfach dunkel.

    • Hello and welcome to the circuit board forums. :smt006

      If you like you can write in English, too. ;)

      The pcb has exactly the same parts as the original 3D adapter. Therefore it should work with every Master System (PAL and NTSC).

      Have you double checked the ratings of the resistors, electrolytic, and ceramic capacitors?

      Regards

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von n00b ()

    • I was half hoping that you had run into something like this when prototyping so it might be something simple.

      Yes, all of the passive components have the correct ratings. I did not test them on a meter beforehand so I suppose it's possible one of them is faulty.

      The HC133 and C324G were end-of-life parts that I could not find a reasonable source for so I studied the datasheets and used 595-SN74ALS133NSR and 511-LM324D-TR respectively as they seemed to have the same specifications. It would be great if I could get another pair of eyes on those and make sure I didn't miss something.

      -----------------
      HC133
      pdf1.alldatasheet.vn/datasheet…5503/PHILIPS/74HC133.html

      595-SN74ALS133NSR
      ti.com/lit/ds/symlink/sn74als133.pdf
      -----------------
      -----------------
      C324G
      pdf1.alldatasheet.net/datashee…ew/6750/NEC/UPC324G2.html

      511-LM324D-TR
      mouser.com/datasheet/2/389/lm224a-1849701.pdf
      -----------------

      The fact that this DOES work partially but just isn't darkening the LCD shutters fully makes it seem like the logic is good but the shutters aren't getting enough voltage to darken fully.

    • Yes, I know - the 2 ICs are EOL and having similar newer parts available is always a good thing. ^^

      The pinouts are identical and I can't spot any major differences between the C324G and the LM324D. But regarding the HC133 and the 74ALS133NSR there is a difference between the CL ratings (HC133 = 15pF and SN74ALS133NSR = 50pF). So maybe CL is causing the issue?
      @srdwa what do you think? ;)

      Oh and VIH is 2V for the 74ALS133NSR...

    • srdwa brauch auch den Google Übersetzer um zu verstehen was samson7point1 für ein Problem hat. Das größte Problem ist ja das die Brille nicht richtig abdunkelt. Was ist wenn das Problem an der Brille liegt. Ich weis das die Polarizer von alten Displays ausbleichen und keinen guten Kontrast mehr liefern. Man sieht das viel an den alten Game and Watch. Wie kann man jetzt aber ausschließen das der Fehler an der Brille liegt? Wo kann man die noch anschließen um ihre korrekte Funktion zu überprüfen?

    • Er hat die Brille am originalen Adapter getestet und da dunkelt sie richtig ab.

      Ich vermute irgendwie, dass der 74ALS133NSR zu schnell oder zu langsam shuttert, bzw. VIH mit 2V zu hoch ist (das Master System eventuell keine 2V liefert?)

    • OK, it was just my assumption that the signal lines can't deliver 2V. So VIH seems not to be the problem. :)

      Another question: The 3 "output wires" are really connected to the right spots at the 3.5mm plug (tip, 1st ring, 2nd ring)?

    • Right from the start the scope revealed something interesting...

      I started by probing the output at the jack for the glasses. These were taken with the console powered on and the glasses plugged in - no 3D game playing.


      As you can see the SMS2 board is behaving much differently. It has a slightly lower Vpp but 4x to 5x the frequency.

    • Cool that you have an oscilloscope for testing. The pictures support my assumption that the glasses are shuttering too fast. The question ist now: Is it caused by the LM324D or the 74ALS133NSR and would it be possible to eliminate that behaviour by changing ceramic capicitors etc.?

    • I have taken scope readings for each console for each pin of HC133/74ALS133NSR respectively.

      I think I found part of the problem. The signals I measured at the pins of 74ALS133NSR were really far off - and those were signals coming from the console.

      For example HC133(2) is supposed to be wired to A13. On the SMS1 official adapter HC133(2) is an AC signal with a 4Vpp waveform, but when I measured the mod PCB 74ALS133NSR(2) it was DC 5v! I traced the connection through the SMS1 and noticed that A13 on the card slot was wired to a different pin on the cartridge slot than your diagram shows.

      I wired according to your diagram:

      But my cartridge slot actually matches this pin configuration - with M8-B in place of where you have A13, so A13, A9 and MO-7 are all wired in different places.



      I'm going to try re-wiring according to this diagram and see where that gets me.

    • Ok, I see...

      It seems that I've missed M8-B between MReq and A13 in my pinout of the bottom of the cartridge slot. But the pinout of the 3D adapter is still right.

      I'll revise the cartridge slot pinout ASAP. :)

      EDIT: done

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von n00b ()

    • With A13, A9 and MO-7 in the right places, the adapter does darken the glasses fully and the 3D effect works well for Space Harrier and Outrun, but it seems there is still something wrong. It occasionally loses sync on Space Harrier and Outrun, and with other games the effect still does not work properly at all. When I measured the output the frequency is still much higher than with the official adapter. It's going to take some time to re-check all of the signals and see where the deviation is coming from, but I will report back here when I figure it out.

    • It took some time to source an original C324G and HC133, but they finally arrived. Unfortunately using the legacy chips did not improve the situation. There was no change with the HC133, and the C324G seems to have actually made things worse. I still plan to probe all of the signal paths when I have time to find the deviation, but I figured I'd at least report that the modern substitutes I was using for HC133 and C324G were not the problem.

    • Oh man, that's sad and good to hear at the same time...

      Bad that you couldn't solve your problem and good that you maybe have found some modern replacement parts for the EOL-ICs.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von n00b ()