Short Stack: la consola Nintendo Wii más pequeña del mundo
(github.com/loopj)- Short Stack es una consola Nintendo Wii funcional en miniatura, hecha con una placa madre de Wii recortada y PCB apiladas personalizadas; incluye alimentación por USB-C, HDMI, Bluetooth, MicroSD y 4 puertos para controles de GameCube
- Su tamaño es a escala 1:2.38 respecto de la Wii original: similar a un mazo de cartas, con el 7.4% del volumen de la Wii original, al punto de que cabrían 13.5 unidades dentro de una Wii original
- En el interior, combina en una pila modular una placa madre de Wii recortada a 62x62 mm, PCB auxiliares para energía y datos, una placa principal, un panel frontal y un disipador personalizado
- La salida A/V digital por HDMI se basa en GCVideo, y Periphlex extrae Bluetooth, USB, las líneas de datos de GameCube y los GPIO de encendido, apagado y reinicio mediante un FFC de 14 pines, reemplazando 11 cables esmaltados
- Su fabricación requiere un recorte de placa madre exigente, soldadura de paso fino y ensamblaje de PCB; no es un proyecto para principiantes
Funciones y tamaño
- Short Stack es una pequeña consola Nintendo Wii que usa una placa madre de Wii recortada y PCB apiladas personalizadas
- Ofrece las siguientes funciones
- Alimentación por USB-C
- Audio y video digital sin pérdida por HDMI basado en GCVideo
- Bluetooth para Wii Remotes y accesorios
- Tarjeta MicroSD para juegos y datos guardados, en lugar de unidad de disco y tarjetas de memoria
- 4 puertos para controles de GameCube
- Botones de encendido, reinicio y sincronización
- LED indicador de encendido y la ranura de disco luminosa azul de la Wii
- Apagado por software y encendido/apagado mediante Wiimote
- Su tamaño es a escala 1:2.38 respecto de la Nintendo Wii original
- Del tamaño de un mazo de cartas común
- 7.4% del volumen de la Wii original
- Un volumen que permitiría meter 13.5 unidades dentro de una Wii original
- El proyecto considera que probablemente tiene el récord de la consola Wii funcional a escala más pequeña, pero pide que se informe si existe un caso más pequeño
Margen para hacerla aún más pequeña
- La versión del recorte Omega usada actualmente conserva los cuatro orificios de montaje principales, por lo que es unos 7 mm más ancha que el recorte Omega clásico
- Wesk redujo la placa madre de Wii hasta 52x52 mm con el final destination trim, 10 mm menos que el recorte actual
- Se estima que el volumen podría reducirse otro 25~30% sin perder funciones, aunque requeriría una disposición extremadamente ajustada y un ensamblaje difícil
Estructura apilada y módulo de placa madre
- Como su nombre indica, Short Stack está construida apilando varias PCB personalizadas y un disipador personalizado, diseñada para encajar de forma compacta y modular
- La placa madre de Wii se recorta para dejar solo los elementos esenciales, quedando en 62x62 mm
- Se conservan CPU, GPU, RAM y memoria flash
- Como se eliminan los circuitos de alimentación originales y los conectores USB, Bluetooth y GameCube, la energía y los datos deben suministrarse de otra manera
- Wii Power Strip alimenta la placa madre de Wii mediante conectores Molex Pico-Lock
- También incluye huellas para reubicar algunos capacitores que normalmente se eliminan durante el recorte de la Wii
- Periphlex es una PCB flexible que extrae Bluetooth, USB, las líneas de datos de los controles de GameCube y los GPIO de encendido, apagado y reinicio
- Estas señales se ofrecen mediante un conector FFC de 14 pines
- Reemplaza 11 cables esmaltados por un único cable plano desmontable
- En la parte trasera de la placa madre se usan 2 placas open source diseñadas por YveltalGriffin
PCB exclusivas de Short Stack y entradas/salidas
- Las PCB exclusivas de Short Stack son dos: placa principal y panel frontal
- La PCB de la placa principal se encarga de las siguientes funciones
- Reguladores de energía
- Lógica USB-to-microSD
- Conector HDMI
- Puertos GameCube
- Microcontrolador para gestión de energía
- La placa principal se conecta a la placa madre de Wii a través de Periphlex con un cable plano de 14 pines, y entrega energía al Power Strip mediante un cable de alimentación
- La PCB del panel frontal incluye botones de encendido, reinicio y sincronización, LED de encendido y LED de la ranura de disco
- Se conecta a la placa principal con un cable plano corto de 8 pines
- Los conectores originales de controles de GameCube de la Wii no encajan prolijamente en este tamaño, por lo que se usan conectores TRRS de audífonos
- Es el mismo método que en GC Nano, y el pinout del dongle se hizo compatible
Refrigeración y carcasa
- La última pieza de la estructura apilada es un disipador personalizado, diseñado para mantener baja la altura mientras enfría adecuadamente la CPU y la GPU de la Wii
- Está diseñado para mecanizarse en aluminio o cobre
- Incluye orificios alineados con los orificios de montaje de la placa madre de Wii
- El ventilador es un blower Pelonis AGB208N de 5 V
- Tamaño de 20x20x8 mm
- Flujo de aire de 0.84 CFM
- Expulsa el aire que pasa por las aletas del disipador hacia el lateral de la carcasa
- La carcasa está compuesta por piezas personalizadas de impresión 3D
- Se fija con cuatro tornillos M2.5 y separadores
- El resto se ensambla con tornillos autorroscantes M1.2
- La posición de los tornillos y las rejillas del ventilador se ubicaron para coincidir lo máximo posible con la carcasa original de la Wii y reducir los tornillos visibles
- Al conectarla por USB a una computadora se puede acceder a los archivos de la tarjeta SD, y también hay un panel de acceso frontal en la posición de la ranura SD de la Wii original
- El panel se fija con imanes y permite acceder a la tarjeta SD sin abrir la carcasa
- Los puertos para controles de GameCube se ocultan detrás de un panel como en la Wii original, pero se rediseñaron con un panel deslizante en lugar de bisagra
- La iluminación azul de la ranura de disco de la Wii se recrea con un difusor de acrílico cortado a medida de 1.5 mm de espesor y 2 LED direccionables de montaje lateral en la placa del panel frontal
- La carcasa se imprimió por FDM en una Voron 2.4, con ABS, boquilla de 0.4 mm y altura de capa de 0.1 mm
- Con una impresora bien calibrada, PLA o PETG también son posibles
- A este tamaño, la precisión dimensional es importante
- La impresión SLA también sería posible en teoría, pero no se probó
Dificultad de fabricación y piezas necesarias
- Este proyecto no es para principiantes
- Recorte exigente de la placa madre
- Soldadura de paso fino
- Ensamblaje de PCB
- Las principales piezas necesarias son las siguientes
- 4-layer Wii motherboard
- nandFlex o 4Layer Technologies RVL-NAND
- fujiflex ensamblado o ElectronAVE
- Wii Power Strip ensamblado, necesariamente revision 1
- Periphlex ensamblado
- Short Stack main board, 1.2 mm de espesor, stencil recomendado
- Short Stack front panel, 0.8 mm de espesor, máscara de soldadura negra, stencil recomendado
- Disipador mecanizado en aluminio o cobre
- Difusor de luz cortado en acrílico de 1.5 mm de espesor
- Componentes y hardware del bill of materials
Flujo de ensamblaje
- Primero se ensamblan la placa principal y la PCB del panel frontal
- Se recomienda usar stencil de soldadura y hot plate u horno de reflow
- Si se usa hot plate, después del reflow del resto de los componentes, los conectores de audífonos se sueldan a mano
- Se fijan 2 imanes de 3 x 1 mm con adhesivo CA en el interior de los orificios de la placa del panel frontal
- Se flashea el firmware de la placa principal
- Se prepara y recorta la placa madre de Wii
- Se reubica la NAND y se prueba el arranque
- Se realiza la reubicación inalámbrica de U10 y se vuelve a probar el arranque
- Primero se puede conectar un cable esmaltado al via
SHUTDOWN - Se instala fujiflex y se prueba el funcionamiento de la salida A/V digital
- Se corta la placa madre según las dimensiones del recorte
- Se ensamblan e instalan Power Strip y Periphlex
- Se conectan las placas entre sí y se colocan en la carcasa
- Se conectan la placa principal y la placa madre a Periphlex con un cable FFC de 14 pines
- Se conectan la placa principal y la placa madre a Power Strip con un cable Molex Pico-Lock de 5 pines
- Se conecta la placa del panel frontal a la placa principal con un cable FFC de 8 pines
- Se conecta el ventilador a la placa principal
- Se aplica pasta térmica a la CPU y la GPU
- Se apilan, en orden, el disipador, la placa madre, los separadores M2.5 x 3 mm y la placa principal
- Se fija la pila a la parte inferior de la carcasa con tornillos M2.5 x 12 mm de cabeza con arandela
- Se ensamblan en orden la parte superior de la carcasa, la PCB del panel frontal, la carcasa frontal, los imanes de la tapa de la tarjeta SD y los paneles laterales
Licencia y agradecimientos
- El proyecto se publica de forma permisiva bajo la Solderpad Hardware License v2.1
- El proyecto se basa en el trabajo y la ayuda de la BitBuilt community
- Los agradecimientos incluyen a Wesk, Aurelio, YveltalGriffin, CrazyGadget, Y2K y supertazon
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
El conector para controles de GameCube del Wii original no cabía de forma limpia en una construcción de este tamaño, así que en su lugar usaron un conector TRRS para audífonos.
Hay que tener en cuenta que, al conectar este tipo de conectores con el equipo encendido, se produce un cortocircuito momentáneo entre contactos, y muchos dispositivos electrónicos no están diseñados considerando eso.
Una forma más segura frente a cortocircuitos sería usar un pequeño conector pogo magnético, pero quería mantener a toda costa la compatibilidad con GC Nano.
Hay muchos conectores cuyos pines nunca hacen corto, pero encontrar uno pequeño y que además soporte muchas conexiones y desconexiones es complicado. Alguna vez forcé el uso de conectores USB B para algo así: era poco probable que alguien conectara el cable equivocado, y soldarlos y conseguir las piezas era muy fácil. Los conectores circulares como M5 o M6 también tienen conectores bastante pequeños del lado del dispositivo, y el volumen suele concentrarse del lado del cable.
Si puedes usar una crimpadora pequeña, también hay opciones más chicas y con muchas inserciones garantizadas, como varias familias Tiger Eye de Samtec.
Por un momento se me hizo un nudo en la cabeza. Pensé que habían hecho funcionar de verdad esa unidad de disco diminuta usando mini CD, como el GameCube, pero parece que solo es decorativa.
Claro, el problema es que no existe un medio en ese formato que pueda contener los datos necesarios, pero con un poco de imaginación se podría meter una tarjeta microSD dentro.
Es realmente impresionante. En este hilo del foro hay un registro de construcción un poco más detallado: https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/project-short-...
Si te gustan estas cosas, también hay un proyecto parecido hecho con una PlayStation 1: https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/ps-hanami.6279...
https://www.youtube.com/watch?v=w-2dgSjljn4 video en francés
Me pregunto cuánto faltará para que alguien llegue a diseñar una placa madre totalmente personalizada y trasplante los componentes clave. Ya se ha hecho con sistemas más antiguos, pero los componentes BGA del Wii serían bastante difíciles.
https://www.zxc64.com/vsa100_based/0_62911_strange_god_agp_2...
La gente de hardware me sorprende cada vez que la veo. Esto no es nada trivial y, por mi experiencia, es mucho más difícil que el software.
Me recuerda al viejo BenHeck. En esa época hacía todo tipo de consolas portátiles personalizadas geniales con la XBox original y la PS1.
El Wii fue mi consola favorita. Tenía muchísimos juegos divertidos para jugar con toda la familia, y Wii Sports Resort es uno de los mejores juegos de todos los tiempos.
Me recordó este video donde alguien metió un Wii en un formato de Game Boy.
https://www.youtube.com/watch?v=nh1vNDcXZbA
Es realmente genial que siga funcionando incluso después de recortar así la placa madre.
Extraño los tiempos en que una computadora consumía alrededor de 12 watts y estaba prácticamente refrigerada de forma pasiva. No creo que este tipo de trabajo sea posible en sistemas más recientes.
El ventilador de 1 pulgada de la parte trasera del Wii fue reemplazado por un disipador, así que no lo contaría aparte aquí.
La refrigeración pasiva desapareció al pasar de las computadoras domésticas de los 80 y 90 a las PC, pero la tecnología moderna la hizo volver. Es posible si eliges bien el factor de forma y las expectativas de rendimiento. Además, las computadoras modernas de placa única son absurdamente rápidas comparadas con máquinas de la era del Amiga o el Atari ST.
En reposo consume 4–6 watts y, a carga máxima, alrededor de 16 watts.