Joystick humano
El puerto de juegos (game port) es la conexión tradicional para los dispositivos de control de videojuegos a los PC's. El puerto de juegos se integra, de manera frecuente, en una Entrada/Salida de la computadora o de la tarjeta de sonido (sea ISA o PCI), o como una característica más de algunas placas base.
Detalles
Comunicación del sistema: Cuando la computadora recibe una carga eléctrica en uno de los pines en particular, sabe que el joystick está ejecutando una orden y cierra un circuito. Cada posición o movimiento, corresponde con un circuito bien definido.
En el siguiente esquema se detalla el significado de cada uno de los pines del puerto de juegos. A la derecha de la misma aparecen en la parte superior el conector hembra (computadora) y abajo el conector macho (periférico):
Adquisición y programación
Mientras que otros estándares para joysticks (como los joysticks de ATARI o NES) son muy sencillos para los programadores, el puerto de juegos requiere una programación cuidadosa y una rutina de interrupción en software con los tiempos precisos y exactos para leer una entrada, nuestro diseño se ayuda de una herramienta conocida como PPJOY que es un software de fácil instalación, el mismo que contiene los drivers para que el joystick que planteamos sea reconocida en cualquier computadora.
Antes que nada vamos a ver en qué se basa este sistema. El puerto paralelo se implementa mediante un conector llamado DB25, que tiene 25 pines numerados.
Según el protocolo de este puerto, los pines 10, 11, 12, 13 y 15 son capaces de enviar datos (corriente eléctrica) y vienen indicados de color rojo en el esquema; mientras, los pines del 1 al 9, y los pines 14, 16 y 17 son para leer datos (si les llega corriente eléctrica) y vienen de color azul en el esquema. El resto de pines, es decir, los pines 18 a 25, no tienen utilidad para nosotros (de color verde en el esquema).
Este sistema de selección de canal nos va a permitir lo siguiente: conectar 5 datos al canal 1, 5 datos al canal 2, así hasta el canal 12, con lo que si las matemáticas no nos fallan, podemos realizar hasta 12x5 conexiones, es decir 60. Teniendo en mente las 60 conexiones posibles que permite el puerto paralelo, podemos empezar a hacer todo tipo de combinaciones. Sólo hay que tener en cuenta que cada palanca consume 4 conexiones (una para cada dirección) y cada botón una.
El monedero también actuaría como una conexión más. Así podemos tener por ejemplo. 1 palanca y 8 botones para cuatro jugadores: 4 + 8 = 12 conexiones por jugador, 12 * 4 jugadores = 48 conexiones. Le podemos añadir el start de cada jugador, y algunos botones más de mantenimiento (Ej. Escape para salir del juego, P para pausar el juego, Tabulador para entrar en opciones,...). 60 conexiones dan para muchas posibilidades.
Para entender más fácilmente el sistema de los 5 datos por canal y los 12 canales, podemos imaginarnos una estructura matricial. En las filas van los 12 canales, y en las columnas los 5 datos de cada canal:
- (E) significa que por ese cable se envían datos.
- (R) significa que por ese cable se leen datos.
El sistema funciona así, se envía una señal (corriente eléctrica) por uno de los cables (E) y se comprueba en cuál de los cables (R) se recibe la misma. Y listo, ya se sabe qué botón se ha pulsado.
Una vez que tengamos claro cuántos jugadores podrán usar nuestro pad y cuántos botones tendrá cada uno, solo queda distribuir sus pulsaciones en la matriz del interfaz por puerto paralelo. En nuestro diseño tenemos lo siguiente, tomando en cuenta que solo jugará una persona.
Ya tenemos el diseño lógico de nuestro panel de control. Ahora tenemos que entrar en el diseño físico. Sólo hay que tener en cuenta dos puntos:
- Todos los botones de una fila comparten el cable de recepción de datos (R), que llamaremos 'Tierra'. En nuestro ejemplo, las cuatro direcciones del juegador 1 y su primer botón comparten esa 'Tierra'. Es decir, sólo necesitamos un cable que vaya desde el interfaz al primer interruptor de 'UP', de ahí se alarga hasta 'DOWN', etc...
- Los cables de envío de datos (E) se dividen para ir a parar a los distintos interruptores utilizando diodos. Estos diodos (tipo 1N4148 o similar) son IMPRESCINDIBLES para evitar armónicos. El diseño de esta estructura quedaría como sigue:
Construcción
En nuestro prototipo, lo que hicimos fue trasladar los contactos al muñeco de prueba y los otros a los puños y pies de la persona, de manera que simula presionar un botón el momento que se da un golpe o una patada en el muñeco y el circuito se cierra y manda una señal al puerto de juegos previamente configurado.
- Elaboración del circuito:
Realizamos en una placa el circuito que permitirá pasar las señales al puerto de juegos.
- Muñeco de prueba:
Para evitar la monotonía y el sedentarismo de los juegos de video de computadora o consola, construimos un muñeco que será blanco de nuestros golpes y patadas, dándole una movilidad y un cambio a los acostumbrados controles manejados con las manos, ya que en este caso usaremos todo nuestro cuerpo en el juego.
Unos contactos de la entrada al circuito serán colocados en diferentes partes del muñeco de prueba, y representarán a los botones A, B, X, Y, Start, Select.
- Base:
Se coloca cuatro flechas en una base de madera o plástica y serán las direccionales de la palanca de juegos. Esta parte es muy similar al juego conocido como Pump It, en el que te permite realizar bailes moviendo los pies.
- Traje de la persona:
La otra parte del circuito será una extensión al cuerpo humano, colocando un par de contactos, uno en cada mano (que representan 1 solo contacto) y cerraran el circuito con los contactos del muñeco de prueba, y uno en cada pie (que son un solo contacto), y cerraran el circuito con las flechas en la base.
- Configuración de los botones:
Ya ensamblado el circuito, y todos los contactos, es necesario configurar a que botón representarán, por ello realizamos el mapeo en el computador utilizando un programa especial.
- Prueba:
Ahora es tiempo de jugar, utilizando un emulador de super nintendo, sega, etc. puedes hacer ejercicio y mejorar tu agilidad a la vez que consigues la misma diversión con los juegos de video. Te sentirás energizado al instante…
