Waveshare Game-HAT MOD Raspberry PI Zero/Zero W [EN/ES]

ENGLISH/ INGLÉS:

As you know, assembling the Waveshare Game-HAT is quite simple if it is one of the models that are fully compatible with the design, be it the Raspberry Pi 2/3 / 3A + / 3B / 3B + /, I personally prefer that the game console can be handled with a Raspberry Pi Zero SBC, since it has a lower energy consumption, is cheaper and for my use is ideal.

I exclusively intend to play 8-bit and 16-bit games and have a battery performance that is greater than 2 hours that Raspberry Pi 3B usually gives me (which I used in the Game-HAT since I acquired it), together with a battery 18650 Samsung 2600mAh. Another objective is to reduce the overheating experienced by 3B (around 55-60° Celsius degrees), with said Raspberry Pi Zero that in my experience of use remained within the range marked between 35° to 45° Celsius degrees. Finally, I require that the changes that I will make to the Game-HAT be completely reversible, so that you can use any of the compatible SBCs, with minimal work involved in modifying the HAT.

To achieve these tasks, after analyzing the board that I am going to use, I verified that it is possible to connect a Raspberry Pi Zero / Zero W Board since these share the same amount of GPIO pins and the same arrangement but by wanting to connect them without further ado, we We will quickly realize that it is not possible due to the fact that the mini-HDMI connector of the RPI-0 (we will call the Raspberry pi zero like this from now on), is slightly positioned to the right. As in my web search I did not find any effective and reversible method to do so, I decided to go by my means and do this tutorial with my method:

SPANISH/ ESPAÑOL:

Como sabrán, montar el Game-HAT de Waveshare es bastante sencillo si se trata de uno de los modelos que son completamente compatibles con el diseño, sea la Raspberry Pi 2/3/3A+/3B/3B+/, yo personalmente prefiero que la consola portatil pueda manejarse con una SBC Raspberry Pi Zero, ya que tiene un menor consumo energético, es más económica y para mi uso es ideal.

Yo pretendo exclusivamente jugar juegos de 8 y 16 bits y tener un rendimiento de batería que sea mayor a las 2 horas que usualmente me da la Raspberry Pi 3B (que usé en el Game-HAT desde que lo adquirí), en conjunto con una batería 18650 Samsung de 2600 Mah. Otro objetivo es reducir el sobrecalentamiento que experimenta la 3B (en torno a los 55-60° Grados celsius), con dicha Raspberry Pi Zero que en mi experiencia de uso se mantuvo dentro del rango marcado entre los 35 a 45° Grados Celsius. Por último, requiero que sean totalmente reversibles los cambios que vaya a hacer al Game-HAT, a fin de que pueda emplear cualquiera de las SBC compatibles, con minimo trabajo de por medio a la hora de modificar el HAT

Para lograr dichos cometidos, después de analizar la placa que voy a usar, verifiqué que es posible conectar una Placa Raspberry Pi Zero/Zero W ya que estas comparten la misma cantidad de pines GPIO y la misma disposición pero al querer conectarlas sin más, nos daremos cuenta rapidamente de que no es posible por el hecho de que el conector mini-HDMI de la RPI-0 (vamos a llamar a la Raspberry pi zero así a partir de ahora), está ligeramente posicionado a la derecha. Como en mi búsqueda por la web no encontré ningún método efectivo y reversible para hacerlo, decidí ir por mis medios y hacer este tutorial con mi método:

We will need/ Necesitaremos:

-Waveshare Game-HAT (REV 1.0, 1.1, 1.2)

-Raspberry PI Zero or Zero W

-Soldering Iron/ Soldador de estaño

-Cables 1mm thick or less (we will need 40 cables) and between 8-10cm long for each one/ Cables de 1mm de espesor o menos (necesitaremos 40 cables) y de entre 8-10cm de largo para cada uno

-Tin for welding 0.7mm thick or less/ Estaño para soldar de 0.7mm de espesor o menos

-Flux Pasta/ Pasta Flux

-Mini HDMI to full HDMI adapter/ Adaptador mini HDMI a HDMI completo

-Cutter/ Trincheta

ENGLISH

First we will need to cut the mini hdmi adapter so that it can be inserted together with the hdmi elbow that comes with the Game-Hat, I did it very carefully and slowly, helping me with the cutter. Then we test it and see that it fits perfectly and without putting any pressure that would break the hdmi elbow

ESPAÑOL

primero necesitaremos cortar el adaptador mini hdmi a fin de que se pueda insertar junto con el codo hdmi que nos viene con el Game-Hat, yo lo hice con mucho cuidado y lentamente, ayudandome con el cutter. Luego lo probamos y vemos que encaje perfectamente y sin poner ningún tipo de presión que llegase a romper el codo hdmi

ENGLISH

Then we will simply desolder the battery holder, first by applying flux at the solder points and heating it with the soldering iron while applying tin and making circular movements at the solder point of the battery holder, with this we seek to mix the factory solder (which has a melting point higher than our tin) to be able to desolder both ends of the battery holder. After being able to melt the entire welding point, we will heat it completely so that it melts and carefully lift it from one end. We repeat the same thing on the other end that fixes the battery holder and with this we will be able to remove it completely. This is done to be able to access the welding points of the female pinhead of the Game-HAT on both sides.

MONITOR THE COMPONENTS TEMPERATURES WHEN DOING THIS STEP!

SPANISH

Luego sencillamente vamos a desoldar el porta baterías, primero aplicando flux en los puntos de soldadura y calentandolo con el soldador mientras aplicamos estaño y realizamos movimientos circulares en el punto de soldarura del porta baterías, con esto buscamos mezclar la soldadura de fábrica (la cuál tiene un punto de fusión más alto que nuestro estaño) para poder desoldar ambos extremos del porta baterías. Luego de ser capaz de derretir todo el punto de soldadura, vamos a calentarlo completamente a fin de que se derrita y con cuidado lo levantamos de un extremo. Repetimos lo mismo en el otro extremo que fija el porta baterías y con esto seremos capaces de retirarlo en su totalidad. Esto lo realizamos para poder tener acceso a los puntos de soldadura del cabezal de pines hembra del Game-HAT en ambos lados.

VIGILEN LAS TEMPERATURAS DE LOS COMPONENTES AL HACER ESTE PASO!

ENGLISH

Now comes the most tedious part that will be carefully soldering the 40 thin wires!
We will add some extra tin to each solder point of the female pin head to make it easier to solder the wires and then add solder to each end of the wires. We will proceed carefully so as not to bridge between any of the pins of the head and when we have welded the 20 wires from one end to the welding points of the head, we will weld the other ends of the cables, to the gipo the raspberry using as a reference the plate placed with the ports upside down and with the gpio aligned with the female pin head and oriented using as reference the port of the micro sd oriented to the left. Use as a reference to my RPI-3, but you can use any of the photos included in the step or pinout of the plates. Then we repeat the procedure with the other row of pins of the head and the gpp of the Raspberry.

CAREFUL WITH CONNECTING BAD PINS, EVERYONE AND EACH OF THE CONNECTIONS MUST GO WHERE IT CORRESPONDS!

ESPAÑOL

Ahora viene la parte más tediosa que será soldar cuidadosamente los 40 cables finos!

Vamos a agregar un poco de estaño extra a cada punto de soldadura del cabezal de pines hembra para que sea más fácil soldar los cables y luego agregar soldadura a cada extremo de los cables. Vamos a proceder cuidadosamente con tal de no hacer un puente entre ninguno de los pines del cabezal y cuando hayamos soldado los 20 cables de un extremo en los puntos de soldadura del cabezal, vamos a soldar los otros extremos de los cables, a los gpio de la raspberry usando como referencia a la placa puesta con los puertos boca abajo y con los gpio alineados con el cabezal de pines hembra y orientados usando como referencia el puerto de la micro sd orientado hacia la izquiera. Use como referencia a mi RPI-3, pero ustedes pueden usar alguna de las fotos incluidas en el paso o el pinout de las placas. Luego repetimos el procedimiento con la otra hilera de pines del cabezal y los gpio de la Raspberry.

CUIDADO CON CONECTAR MAL LOS PINES, TODAS Y CADA UNA DE LAS CONECCIONES DEBEN IR DONDE CORRESPONDE!

ENGLISH

Finally we are ready to solve the battery connector, using the same technique that we use to remove it, we put the battery in its corresponding place and position and prepare the software according to the tutorial that waveshare provides us. Finally we can enjoy our own portable video game console with the reliable Raspberry PI Zero!

I attach a demo video so you can see how the board works correctly. I also add as a comment that one of the cables corresponding to the 5v pins of the raspberry pi zero was broken, but it does not affect the operation (luckily haha).

ESPAÑOL

Finalmente nos disponemos a resoldar el conector de la batería, empleando la misma técnica que usamos para removerlo, ponemos la batería en su lugar y posición correspondiente y preparamos el software acorde al tutorial que waveshare nos provee. Finalmente podemos disfrutar de nuestra propia consola de videojuegos portatil con la fiable Raspberry PI Zero!

Adjunto un video de demostración para que puedan ver como funciona correctamente la placa. También añado como comentario que se me desoldó uno de los cables que corresponden a los pines de 5v de la raspberry pi zero, pero no afecta el funcionamiento (por suerte jaja).