J'ai vu que je sujet a été évoqué ici, mais je me suis qu'un sujet à part entière serait plus utile à ceux qui souhaitent se lancer.
Qu'est ce qu'un hack clavier
Dans le cadre de la construction d'une borne/flipper/cockpit etc... C'est le fait de prendre un (vieux) clavier, de le désosser, de récupérer la carte électronique et de brancher nos boutons et joystick dessus.
Avantages
Le principal intérêt est bien sûr économique, pourquoi dépenser de l'argent dans une carte joystick quand on peut faire la même chose gratuitement ? Si si ! Cherchez bien, vous (ou un collègue, de la famille) avez certainement un vieux clavier qui traine. Sinon regardez sur les trottoirs le jour des encombrants. Au pire dans un vide grenier ou sur le bon coin on doit pouvoir en trouver pour 1 ou 2€.
Mais ce n'est pas qu'une question d'argent ! La grande majorité des gens utilisent une carte joystick puis passent par un logiciel (joy2key, xpadder) pour émuler l'appui des touches d'un clavier. Quand on y réfléchi bien c'est un peu bête : Pourquoi émuler une touche quand on peut directement envoyer cette touche à l'OS ?
De plus, ça rajoute un couche logicielle qu'il faut configurer. Ca rajoute un process qui bouffe de la mémoire, qui est susceptible de planter ou d'être buggé.
On pourrait rétorquer que les émulateurs/front end aujourd'hui gèrent très bien les joysticks USB... Oui mais non. Pas tous. Avec un clavier, on est SUR que quelque soit l'OS ou l'émulateur, il saura gérer nativement une touche. Que l'on soit sur PC, linux ou Raspery Pi, on clavier est un clavier et est reconnu.
Pour aller plus loin, il faut aussi comprendre que la gestion du clavier est une couche très basse d'un OS, alors que la gestion d'un périphérique (tel qu'un joystick) - qui plus est USB - est une rustine sur une architecture qui n'était pas prévue pour ça. Un exemple simple : encore aujourd'hui, pour Windows, une souris n'a que 3 boutons. Les autres, c'est de la bidouille.
Et enfin, c'est beaucoup plus gratifiant de bricoler un truc soit même que d'acheter un truc pret à l'emploi. C'est intellectuellement plus intéressant et ça vous sera sans doute plus utile de comprendre comment marche un clavier ou d'apprendre à souder que de savoir comment configurer tel ou tel logiciel.
En résumé : Pourquoi dépenser de l'argent dans une carte joystick quand on peut faire les choses gratuitement et de manière beaucoup plus performante quelque soit sa machine, son OS ou ses émulateurs ?
Inconvénients
C'est simple ll n'y en a pas !
Ok il faut être un peu bricoleur, mais si vous vous lancez dans la construction d'une borne, c'est que vous l'êtes. Ok il faut savoir souder, mais souder c'est pas bien compliqué et ça s'apprend et ça peut resservir. Au pire entrainez vous avant, vous avez certainement une vielle carte électronique qui traine (là aussi famille, collègue, encombrants etc...)
La question du temps que cela prend est un faux problème. Autant je peux comprendre que lorsqu'on veut juste se faire une manette USB "type arcade", pour jouer à SF2 l'achat d'un pack pré-cablé peut se justifier. Autant dans le cadre de la création d'une borne - qui va prendre des semaines voire des mois - passer 1 ou 2 jours à cabler un clavier c'est négligeable.
De plus le temps passer hacker un clavier, c'est du temps que l'on aurait de toute façon passé à configurer (/comprendre/se prendre la tête avec...) joy2key ou xpadder.
Bon... Si il y a quand même un inconvénient. Il est possible que vous ayez à débrancher ce clavier lors de la configuration initiale ou si vous devez intervenir sur la machine. Les OS n'aimant pas forcement le fait d'avoir 2 claviers branchés en même temps. Mais c'est quand même peu par rapport à tous les avantages.
Choix du clavier
3 règles :
- VIEUX
- le plus simple possible
- PS/2 (et pas USB !!!)
Pourquoi vieux ?
Évidement, parce qu'on a moins de regret à désosser un clavier qui a 15ans, qu'un Razer à 100€. Mais qui dit vieux dit gros et robuste, la carte sera donc plus facile à cabler et supportera plus facilement les aléas de la soudure.
Pourquoi le plus simple possible ?
Fuyez comme la peste les claviers avec des touches multimédias ou des touches de raccourcis. On pourrait se dire "chouette, ça fait des touches en plus", mais non. Ces touches sont souvent des macros ou des combinaisons de touches.
Admettons qu'il y ait une touche "Éteindre l'ordinateur". Si vous avez beaucoup de chance, cette touche enverra à l'OS un code ASCII bien particulier, qui n'est généralement pas utilisé par un clavier, encore faut-il que l'émulateur/le frontend puisse l'utiliser. Si vous n'avez pas de chance, cette touche sera mappée sur une combinaison, par exemple CTRL+SHIFT+F4. Dans ce cas, vous ne gagnerez rien et vous perdrez même des combinaisons. Et si vraiment vous n'avez pas de chance du tout, il n'est pas impossible que windows reconnaisse votre clavier et sache tout seul que la combinaison CTRL+SHIFT+F4 correspond à la touche "Eteindre l'ordinateur" et qu'il décide d'éteindre l'ordinateur s'il reçoit cette combinaison... Ca peut faire désordre.
Pourquoi PS/2
Déjà une prise PS/2 c'est ça :
Rien à voir avec la console.
Une des différences entre l'USB et le PS/2 est la rapidité. L'USB rajoute encore une fois une couche logicielle. Un périphérique USB n'aura pas de priorité par rapport à un autre périphérique USB et l'OS devra analyser et faire le tri entre les différent signaux qui lui arrivent. Alors que le ps/2 sera traité de manière autonome.
En gros quand un signal arrive sur un port PS/2 l'OS "sait" que c'est un clavier.
Ensuite, et c'est le plus important, le PS/2 gère beaucoup mieux les appuis de touches simultanés (ou plus précisément, l'USB ne sais pas gérer ça correctement) et c'est primordial dans notre cas, puisqu'on ne va faire que ça appuyer simultanément sur plusieurs touches.
C'est ce qu'on appelle le "Key Roll Over"
Une petit calcul simple, une borne 2 joueurs, si les 2 joueurs vont en même temps en haut à gauche et appuient sur une touche ça fait déjà 6 touches enfoncées.
Or, le protocole USB ne permet au maxium de gérer que 6 touches simultanées (6-KRO) alors que le PS/2 n'a théoriquement pas de limite s'il est N-KRO (ce qui n'est pas le cas de tous les claviers).
Pour ceux que ça intéresse pour aller plus loin : http://www.tomshardware.fr/articles/cla ... 770-5.html" onclick="window.open(this.href);return false;
Pour le key ghosting on y reviendra plus loin.
/!\ : Bien évidement, un clavier PS/2 si et seulement si votre carte mère possède un port PS/2... Un clavier PS/2 avec adaptateur USB, c'est un clavier USB, les limitations USB s'appliqueront.
Que faire si pour une raison ou une autre vous n'avez pas la possibilité d'utiliser un clavier PS/2 ? Une solution radicale est de limiter sa borne à 1 joueur, il sera rare d'appuyer en même temps sur plus de 6 boutons ou acceptez de ne jouer qu'a des jeux ne nécessitant pas beaucoup de boutons quand vous jouez à 2 (NES, Master system...).
Si c'est rédhibitoire pour vous, il faudra passer par une carte joystick USB.
Vous avez trouvé un clavier et une carte mère PS/2, avant d'aller plus loin, tester votre clavier pour savoir s'il est bien NKRO.
J'ai développé un petit soft, qui permet de tester ça NKRO.exe disponible ici
Lancez le soft, appuyez avec votre main sur le plus de touches possible du clavier, le nombre maximum de touches enfoncée en même temps s'affiche à bas à droite.
Si ce nombre est supérieur à 6 c'est bon.
Sinon, partez en quête d'un nouveau clavier. Sinon, retour à la case départ : interface joystick USB.
Démontage
Rien de bien sorcier. Un coup de tournevis et c'est fini.
On garde la carte et le circuit souple (qui ressemble à ça) :
Le reste...
... on jette
Le circuit est composé de 3 transparents que l'on va séparer très délicatement car ils peuvent être soudés ensemble.
On garde les 2 transparents extérieurs (celui du milieu ne nous sert à rien) et il nous reste donc ça
La Matrice, avec un grand M, parce que c'est d'elle que tout va découler
Il faut maintenant comprendre comment marche un clavier. La carte possède un certain nombre de connexions (26 dans mon cas mais il n'est pas impossible que ça varie d'un constructeur à l'autre).
Une partie des connexions sont reliées au circuit supérieur (18 dans mon cas)
L'autre au circuit inférieur (8 dans mon cas)
Lorsqu’on appuie sur une touche on relie 2 connexions sur la carte et ça produit une touche.
Le but va donc être de repérer quelle combinaison produit telle ou telle touche.
On commence par le circuit ayant le plus le connexions, ça sera plus simple pour la suite.
On repère pour chaque connexion les touches reliées entre elles.
Plusieurs méthodes sont possibles : utiliser un multimètre, suivre les pistes, surligner les pistes avec les feutres indélébiles (fin) de plusieurs couleurs - ou un mix des 3.
On arrive donc à un truc du genre :
- Piste 1 : Esq, ², &(1), Tab, A, Q, W
- Piste 2 : F1, é(2), Z, S, X, <, Ver Maj
Etc...
On Refait la même chose avec le 2ème circuit
- Piste 19 : B, N, !, Espace, Droite, Bas, -, Gauche, Alt Gr
Etc...
La les pistes sont plus longues et plus tortueuse, mais on peut procéder par élimination et on s'assure que l'on a rien oublié et on croise les informations dans un tableau.
Voici notre matrice.
La lecture de cette matrice est très simple. Dans mon cas, si je relie les connexions 1 & 24, j'obtiens un A.
Key ghosting
Là on attaque la partie rigolote.
Je ne vais pas expliquer ce qu'est le key ghosting la suite de l'article Tom's Hardware l'explique très bien
http://www.tomshardware.fr/articles/cla ... 770-6.html" onclick="window.open(this.href);return false;
Pour faire simple :
- on peut appuyer sur toutes les touches d'une ligne (ou d'une colonne) de la matrice en même temps sans problème
- si 3 touches sont "en carré", on peut avoir du key Ghosting.
Dans mon cas, avec les touches F, J, T et Y il est impossible de faire la différence entre F+J+Y, J+Y+T, Y+T+F, T+F+Y et F+J+T+Y.
La solution est simple, pour ne pas dire évidente, pour éviter le key ghosting, il suffit de na pas croiser les effluves !
En d'autres termes, on met tout sur une seule et même ligne et on les repère de façon unique via leur colonne. Malheureusement, si pour les systèmes les plus simple c'est possible, ça se corse quand on augmente le nombre de boutons.
Pour un cas simple : 1 joystick + 4 Boutons soit 8 boutons
-> Tout sur la ligne 25, &(1), é(2), «(3), '(4), è(7), _(8), Ç(9), à(0) et le tour est joué.
Pour un cas plus compliqué, 2 joy + 6 boutons indépendants + 2 Flip + 1 insert coin + 2 boutons 1P/2P + 1 bouton Esc (qui est la config que je vais monter), il faut ruser.
On différencie
- les boutons qui sont susceptibles d'être pressés en même temps. (6 par joueur)
- ceux qui au contraire, ne le seront jamais (Haut/Bas, Droite/Gauche)
- Ceux qui s'utilisent seul (Flip, coin, 1P/2P, Esc)
Pour les boutons indépendants, pas de mystère, on essaye de les coller sur une seule ligne (voire une colonne, mais c'est peu probable qu'on y arrive).
Pour les joysticks on va volontairement croiser les effluves, on va les mettre "en carré" (par exemple sur F, J, T et Y) parce que les seuls combinaisons possible sont Haut+Gauche, Haut+Droite, Bas+Gauche, Bas+Droite. De ce fait il sera toujours possible de savoir exactement quelles touches sont enfoncées, tout en gagnant de la place : on n'utilise alors que 2 lignes et 2 colonnes.
Notez que la place des touches ne change rien, ça marcherait exactement de la même manière avec Z, X, V et T
On s'occupera des autres boutons plus tard.
On va commencer par griser les boutons que l'on pas envie d'utiliser
- parce qu'ils peuvent avoir des fonctions très bas niveau (Ver. Maj, Ver Num, Impr ecran...)
- parce que leur fonction peut varier (tout le pavé numérique)
- parce qu'en combinaison ça peut être la cata (Alt+F4)
- parce que windows risque de prendre le dessus (F1, Tab, Alt, Window...)
On ne garde ensuite qu'une seule des touches double (CRTL, Shift, Entrée), il n'est pas garanti que tous les émulateurs sachent faire la différence entre L-Crtl et R-Crtl.
- Edit 24/12/2015-
Après moult tests voici les touches qui ne sont pas utilisables en fonction des systèmes
RetroArch : LWin, Popup, RWin , <>
Mame : aucune
HyperSpin : F10 (WFT ?!), Tab (?!), Alt, AltGr, Win, Popup, Ver.Num, Impr ecran, <>, !§. De plus HS ne fait pas la différence entre les touches droites/gauche (Control, Shift etc...) et Entrée/Entrée pavé numérique.
A noté que par défaut, Mame utilise la touche Tab et RetroArch la touche F1 pour ouvrir leur menu, il peut être utile de les laisser.
Pour le touches du pavé numérique il est possible d'activer/désactiver le Ver.Num au démarrage de windows
http://www.wintips.org/enable-turn-on-n ... 8-startup/" onclick="window.open(this.href);return false;
- Fin Edit-
Il reste déjà plus grand place
On note que la ligne 25 est sympa, on va garder pour plus tard.
On va placer nos 2 groupes de 4 boutons sur la matrice
Par ex
Les lignes 22 & 23 et le colonnes 4 & 5 sont dédiées au joy1
Les lignes 24 & 26 et le colonnes 6 & 7 sont dédiées au joy2
On place ensuite les boutons indépendants
Joueur 1
Joueur 2
Encore une fois, ce qui est important c'est pas tant qu'ils soient sur une ligne, mais surtout qu'ils soient identifiés pas une colonne unique.
Ici, peu importe les boutons qu'on tripatouille, si on a une connexion sur la colonne 11 par exemple, ça ne correspondra qu'au bouton 1 du joueur 2.
Viennent ensuite les autre boutons, pour lesquels il va falloir faire des concessions, mais ce sera négligeable. La probabilité d'appuyer sur ces boutons en même temps qu'un autre est quasi nulle.
On va tous les placer sur la ligne 21 restée libre, ce qui limitera les risques. Rien qu'avec ça on devrait être tranquille.
Les boutons "flip", ne seront utilisés que pour jouer au flipper, on peut donc les mettre sans problème sur les mêmes colonnes qu'un joystick.
Le bouton "1 player" ne sera pas utilisé pendant que le joueur 1 est train de jouer, idem pour le bouton "2 players", ils peuvent donc être mis sur les mêmes colonnes que les boutons indépendants.
Reste les boutons "insert coin" et "Esc", qui seront raisonnablement utilisés seuls.
Et voilà le résultat final
On se paye même le luxe de conserver la touche Esc avec le bouton Esc.
On voit aussi qu'il nous reste encore 4 touches assignables F5, F6, . et 0 si besoin.
On se rend compte qu'on a finalement peu de choix. Alors qu'on a un clavier 102 touches, on n'est capable de gérer que 20 boutons totalement indépendant + 8 boutons "relativement safe". Bien sûr on pourrait en mettre plus, mais dans ce cas on prend des risques.
On se rend compte également que ce n'est pas quelque chose qui s'improvise et si on part avec une règle du type "ZQSD + 1-6" pour le joueur 1, on va très vite avoir des problèmes (et c'est vrai y compris pour quelqu'un qui joue simplement au clavier sur un émulateur quelconque).
Je laisse au lecteur le soin de voir en quoi "ZQSD + 1-6" pose problème, en guise d'exercice
Soudures
On commence par enlever le vernis sur les connexions avec un papier de verre fin... TRES fin ! Du 800 voire du 1000. Un met un peu d'eau et on frotte. N'utilisez surtout pas un cutter comme on peut le voir sur certain tutos, vous pourriez endommager la plaque. Le but est juste d'enlever la couche de verni pour rendre les connexions brillantes.
Petits rappels sur la soudure.
1) On ne soude pas, on brase. C'est à dire qu'on apporte un matériau - la brasure - différent (ici l'étain) de ceux qu'on souhaite souder ensemble (ici du cuivre).
2) On chauffe le matériau à souder (le cuivre donc !) et c'est lui qui fait fondre la brasure, ce n'est jamais le fer à souder !
3) On va faire de la soudure de précision, utilisez donc une panne (l'embout qui chauffe) adaptée.
Partant de là, il y a 2 techniques pour souder en électronique :
1) Soit on chauffe les 2 pièces en même temps et on apporte l'étain de l'autre coté.
Cette technique marche bien pour souder un composant à une plaque
2) Soit on étame les 2 pièces séparément, puis on les met en contact et on fait fondre l'étain présent sur les pièces
Cette technique marche bien quand on veut souder un fil à une plaque. Le fil "boit" l'étain et on l'utilise comme réserve.
Note : Les images ci dessus, sont tirées de slagcoin, modifiées par mes soins car je pense que leur méthode n'est pas bonne.
Nous allons évidement utiliser la deuxième technique : l'étamage.
On commence par l'étamage de la plaque. On pose le fer 2 ou 3 secondes (pas plus sinon on risque de décoller la connexion) et on ajoute l'étain.
Une technique rapide qui fonctionne très bien, consiste à toucher très légèrement le bout de la panne avec l'étain pour commencer à le faire fondre puis de déplacer la partie en fusion le long de la connexion, comme si on voulait la peindre.
/!\ Très peu d'étain est nécessaire. Inutile de vouloir tout recouvrir.
Entre chaque connexion, on enlève l'étain présent sur la panne avec un chiffon sec (j'utilise un keenex), et pas une éponge humide (ça refroidit le fer). Ca bouffe un peu d'étain mais ça permet un travail propre.
Une fois que c'est fini, on enlève le surplus, en passant le fer chaud rapidement sur chaque connexion. On essuie le fer avec le chiffon toutes les 4 ou 5 connexions. Il faut vraiment le minimum d'étain possible, une très fine couche est suffisante.
Voici le résultat
Ensuite on prend une nappe de lecteur de disquette, qu'on va couper à 7-8 cm. On garde le reste on va en avoir besoin plus tard.
Cette nappe est parfaite :
- Gratuite !
- Le connecteur est très compact.
- Le nombre de broches est proche du nombre de connexion que l'on va devoir souder. (Note : Ca marcherait aussi avec une napper IDE pour disque dur, mais ça serait plus gros)
- C'est déjà câblé, ce qui nous enlève une partie du travail.
- Le fils sont d'un diamètre idéal, souples, résistants et multi-brins (ce qui va aider pour l'étamage)
- Et enfin on peut y insérer un peigne
Le but de va être de coller le connecteur à la carte et de souder chacun des fils à une connexion. On pourra ensuite manipuler la carte sans risquer d'arracher les connexions qui sont TRES fragiles.
On sépare chaque fil
on colle à la colle chaude
Pour chaque fils :
- On coupe a la dimension nécessaire (pour que le fil le fasse pas un effort sur la connexion) mais en se laissant une marge au cas ou on se foirerait en dénudant
- On dénude (sur 3 ou 4mm c'est suffisant)
- On torsade les brins
- On étame les fils.
C'est plus facile et moins dangereux de faire cela une fois la nappe collée à la carte.
J'insiste ! Un fil à la fois, on ne laisse pas un fil dénudé non étamé.
Par contre, il est préférable de ne souder qu'une fois que tout est étamé (les plus perspicaces noteront que ce n'est pas ce que j'ai fait).
On passe à la soudure.
La il faut être très rapide, mais pas pressé ! Rapide parce qu'on laisse le fer en contact du fil juste le temps nécessaire pour faire fondre l'étain, mais pas pressé parce que c'est là que tout ce joue !
Si vous foirez une connexion, il faudra tout recommencer. Donc faites des pauses.
A partir de maintenant, une 3ème main sera un outils quasi indispensable.
Ainsi que des brucelles (a défaut, une pince à épiler, ou une petite pince seront aussi utiles)
Petites astuces pendant que vous soudez :
- Laisser votre bobine d'étain a proximité avec environ 5 cm de fil déroulé en l'air. Si vous sentez qu'il n'y a pas assez d'étain, toucher l'extrémité du fil avec la pointe du fer pour récupérer une goutte.
- La respiration est importante, mettez le fer en contact avec le fil lorsque vous expirez, ça aide à réduire les tremblements.
- Installez vous confortablement, les coudes sur la table et prenez votre temps !
Une fois fini, on passe tout à la colle chaude.
Le résultat est propre et manipulable sans risque.
A ce stade il est de bon ton de tester que ça marche bien
Les tests sont réalisés avec NKRO.exe, l’intérêt est que si on voit que le nombre max de touche est supérieur à 1, ont sait qu'on a un problème.
Si vous êtes arrivé jusqu'ici, félicitations vous avez fait le plus compliqué !
Soudures Partie 2
Bon on a fait le plus compliqué, mais on est encore loin d'avoir fini, nous n'avons que déporté les connexions, il va maintenant falloir cabler la matrice.
Toujours dans l'optique de réduction des couts, on a utiliser les 2 connecteurs femelles restant de la nappe, que cette fois ci on va démonter.
Et on attaque la partie la plus fastidieuse
- BEAUCOUP de fils !
- Peu de place pour travailler
- Risque d'erreurs important (on soude un mauvais fil, on en oublie un, on fait un court circuit en mettant trop d'étain etc...)
On prépare les fils en fonction de la matrice.
Dans le cas d'une connexion devant être utilisés plusieurs fois (par exemple, dans mon cas les connexions 1 à 10), ne détachez pas complétement les fils entre eux et étamer les extrémités ensemble. les fils seront alors beaucoup plus simple à souder ensuite.
Ensuite on introduit les peignes dans le connecteur femelle de la carte et on y soude les fils.
Vu le nombre total de boutons, j'ai fais le choix d'avoir 2 borniers : Player 1 et Player 2
Les connexion 1 à 18 seront soudées au bornes supérieures, les connexions 19 à 26 au bornes inférieures (Cela rendra l'identification des fils beaucoup plus simple)
On prendra soin de bien séparer les fils qui iront ensuite au bornier Player 2.
On prendra également soin de câbler les boutons "autres" qu'on s'était gardé sous le coude (dans mon cas F6,F5, 0 et .) qui pourront nous sauver la vie (J'y reviendrai plus tard)!
Une fois le premier bornier câblé, on prendra soin de tester que tout fonctionne bien.
L'opération est ensuite répétée sur le 2ème bornier.
On re-teste encore...
Si tout est ok, on passe à la colle chaude.
/!\ Tant que la colle n'est pas appliquée et bien dure, ne pas trop tripoter les fils. C'est encore très fragile.
Une fois que la colle est refroidie, on peut encoller les peignes, coller les borniers ensemble et aplatir les fils.
Voilà le résultat
Un joli plat de spaghetti !
Notes en vrac :
1) Oui on aurait pu utiliser des dominos à la place de souder des connecteurs floppy. Mais Une soudure est toujours une solution plus pereine dans le temps. Et puis c'est plus élégant et ça prend moins de place et le cablage final du control panel sera beaucoup plus simple à faire et propre.
2) Ne surtout pas négliger les boutons de spare. J'ai rencontré plusieurs problèmes lors de mon montage, j'ai été très content de pouvoir basculer sur ceux que j'avais en rab !
- Premier cas, la touche H aurait nécessité une connexion entre les bornier du player 1 et du player 2, ce qui n'aurait vraiment pas été pratique pour la soudure, du coup j'ai utilisé la touche F6
- Deuxième cas, la touche Alt Gr n'existe pas en tant que telle, c'est la combinaison Alt+Ctrl et je ne m'en suis rendu compte que lorsque j'ai fais le test final, j'ai donc basculé sur la touche F5, qui ne devrait pas poser de problème puisqu'elle est sur la ligne des touches utilisée seule.
- Troisième cas, les touches "0" et "." que l'on avait repéré comme étant des touches potentiellement utilisables. Il s'avère que par défaut elle renvoient "Ins" et "Del", il serait alors dangereux de les utiliser.
- Quatrième cas, j'ai essayé de cabler a l'arrache les touches windows et popup, je 'ai pas réussi, je ne sais pas pourquoi (problème de soudure ?)
Finalisation
... a venir ...
Bilan
... a venir ...
