Alimentatore USB per WIIMOTE


La guida originale la troverete www.altratecnologia.com/alimentatore-usb-per-wiimote/.

La presente guida è a scopo didattico e www.altratecnologia.com o chi ha redatto la guida non si assume la responsabilità per danni a cose o persone derivanti dalle modifiche di seguito proposte. Chi decide di eseguire le seguenti modifiche lo fa a proprio rischio.


Quando si utilizza il Wiimote per realizzare la propria LIM saremo costretti a lasciandolo acceso per svariate ore. Questo comporterà un rapido esaurimento delle batterie introducendo costi di acquisto e smaltimento delle stesse. Nasce quindi l’esigenza di doverlo alimentare in modo diverso da quello delle comuni batterie.
Potremmo ovviare utilizzando delle batterie ricaricabili, ma se abbiamo posizionato il Wiimote in un punto fisso, magari sul soffitto, dovremmo comunque smontarlo per sostituirle.

In aiuto viene il Pacco Batterie Ricaricabili direttamente dalla porta USB.external image alimenta002z-238x300.jpg
Infatti su questo è presente un piccolo connettore che ci permette di ricaricarlo anche senza rimuoverlo da Wiimote. Se però lo alimentare costantemente corriamo il rischio di danneggiare gli accumulatori interni, magari provocando anche la fuoriuscita degli acidi in essi contenuti, con possibili danni al Wiimote o alle persone.
Con questa guida vedremo come modificare il suddetto Pacco Batterie, rimuovendone i suoi accumulatori e variando il circuito interno in modo tale da poterlo alimentare costantemente tramite USB. Inoltre così facendo avremo anche la possibilità di spegnere il Wiimote automaticamente allo spegnimento del PC dal quale preleveremo l’alimentazione via USB.






Come si vede all’interno del Pacco Batterie non c’è un circuito di controllo attivo della carica delle batterie, infatti sono caricate attraverso un diodo posto in serie ad una resistenza.
external image alimenta004z-300x236.jpg
external image alimenta005z-300x191.jpg



Ci sono due modi per modificare il Pacco Batterie:
Il primo è il più semplice ed è ripreso dalla guida redatta da AVI Lug.
Viene proposto di togliere le batterie ed inserire 3 diodi 1N4007 (uno dei quali è recuperabile dal circuito originale). Dato che ogni diodo 1N4007 fa cadere circa 0,7 Volt i tre diodi in serie permettono una caduta di circa 2,1 Volt.
Quindi se alimentiamo il circuito in questa configurazione con i 5 volt che fornisce la porta USB avremo alla fine della serie dei diodi circa 2,9 Volt.
Questa è una soluzione pratica ed economica, ma dato che è una soluzione passiva (infatti la caduta dei diodi è di circa 2,1 Volt l’avremo indipendentemente dalla tensione d'ingresso), se per qualche motivo, vuoi la lunghezza / qualità del cavo USB, o vuoi per le tolleranze dello standard USB che prevede una variazione della tensione in uscita dal connettore che oscilla dai 4,7 ai 5,2 Volt, si potrebbe correre il rischio che il Wiimote non venga correttamente alimentato (sottoalimentandolo e rendendolo instabile o, sovralimentandolo rischiando di danneggiarlo).

Un’altra soluzione è quella di inserire al posto delle batterie un piccolo stabilizzatore di tensione. Si può trovare già fatto come LM2596 Modulo Convertitore Regolabile DC-DC CC-CV 1,23V-30V del costo di pochi euro. In vendita su Amazon, basta saldare i fili in entrata e uscita stando attenti alla polarità.
51dZ31bWbiL._SX385_.jpg
Per gli amanti del fai da te, invece, seguendo questa guida si realizza un piccolo circuito, molto semplice, composto da due condensatori elettrolitici da 10 e da 100 microfarad e un regolatore di tensione SMD LM1117DT285, ma di facile saldatura.
Con questa soluzione avremo in uscita 2,85 Volt costanti, indipendentemente dalle variazioni del voltaggio in ingresso che potrà oscillare dai circa 4,0 Volt ad oltre i 5,2 Volt dello standard USB.
NOTE: Se si ha la necessità di utilizzare in ingresso voltaggi superiori allo standard USB questa modifica è sconsigliata in quanto la differenza tra Vin e Vout viene dissipata in calore e si rischia di danneggiare lo stabilizzatore che è in packaging SMD e privo di alette di raffreddamento.

Ora passiamo alla pratica:

Primo metodo: con 3 diodi in serie
Dissaldiamo il capo della resistenza collegata al diodo ed il capo della batteria collegata al filo nero.
Al filo nero saldiamo direttamente la piastrina metallica recuperata dallo smontaggio del Pacco Batterie.
Al capo con il diodo aggiungiamo altri 2 diodi 1N4007. I diodi hanno un “verso” ed il terminale senza anellino deve essere rivolto verso il primo diodo. Saldiamo un pezzetto di filo al terminale del terzo diodo e saldiamo la piastrina metallica all’altra estremità del filo.
Il circuito finale sarà così:
external image alimenta201z1-300x127.jpg


Reinseriamo il circuito modificato nel suo alloggiamento e fermiamo le piastrine metalliche con della colla a caldo.
external image alimenta202z-300x172.jpg


Secondo metodo: con lo stabilizzatore LM1117DT285
Lo schema da seguire è il seguente:
external image Schema-con-LM1117-300x119.jpg

NOTA: Fare attenzione alla disposizione dei piedini che è diversa da quella dei comuni stabilizzatori della famiglia 78xx. Inoltre il piedino 2 (V out) è internamente connesso con l’aletta, quindi si possono usare entrambi indistintamente.
Il circuito è stato realizzato su una basetta mille-fori a singola faccia.
external image alimenta007Cz-300x199.jpg

Le piazzole colorate di giallo devono essere rimosse (scaldandole con il saldatore e rimuovendole con un taglierino).
Il montaggio dei componenti è tutto superficiale sul lato delle piazzole, eccetto che per la linea grigia tratteggiata che si realizza con il filo del piedino negativo di C1 facendolo passare sotto la scheda (lato senza piazzole), per poi spuntare dalla piazzola.
A montaggio ultimato avremo una scheda simile a questa:

external image Circuito-assemblato-1024x206.jpg

Dopo aver collegato anche i vari fili e terminali il risultato sarà invece questo:
external image alimenta009z-1024x592.jpg

Ora si reinserisce il nuovo circuito all’interno del contenitore e si fermano le due placche con della colla a caldo:
external image alimenta010z-300x171.jpg


Indipendentemente dalla configurazione circuitale scelta potremo dotare il nostro Pacco Batterie anche di un supporto per treppiedi delle macchine fotografiche.
In rete si possono trovare queste viti che hanno un passo da 1/4” whitworth (standard presente nella fotografia). L’unica difficoltà sta nel reperire il dato di questa misura. Se non lo trovate potete sempre usare le paste bi-componente che una volta catalizzate diventano come ferro.
external image DSCF0551z-300x156.jpg

Prendiamo il coperchietto del Pacco Batteria. Prima di effettuare il foro per far passare il perno filettato occorrerà rimuovere un pezzetto di aletta di plastica. Consiglio di rimuoverne solo il minimo indispensabile perché così ci aiuterà a non far ruotare il dado.

external image DSCF0810z-300x93.jpg
external image DSCF0809z-300x117.jpg

Consiglio inoltre di utilizzare anche una rondella di quelle dentellate che ci aiuterà a non far svitare il dado.
Prima di richiudere il tutto controlliamo che il dado non vada a toccare qualche filo o qualche componente del circuito e mettiamo una striscia di nastro isolante sul dado che, oltre ad isolarlo dal circuito, lo terrà fermo nel caso si sviti dal perno.
Una volta richiuso il tutto il risultato sarà questo.
external image DSCF0549z-300x122.jpg
external image DSCF0550z-300x98.jpg


Prima di inserire il Pacco Batterie nel Wiimote si può prendere un pezzetto di gomma o un pallino di carta e posizionarlo sul pulsantino rosso di Sync in modo che venga costantemente tenuto premuto. Questo ci permetterà di mettere il wiimote in modalità sync ogni volta che verrà alimentato, così se lo avrete collegato alla porta USB del PC non dovrete far altro che far avviare automaticamente il software per la connessione bluetooth e si collegherà in automatico.



AGGIORNAMENTO:
Invece di utilizzare un pezzetto di scheda millefori per realizzare il circuito con il regolatore di tensione si può utilizzare il seguente circuito disegnato con FidoCADJ
.

external image PCB-Pacco-Batterie-300x62.jpg

Il sorgente per FidoCADJ è prelevabile da qui.
Per ridurre al minimo le dimensioni del C.S. si dovrà effettuare il montaggio sulle due facce, nel lato rame dovrà essere montato il regolatore mentre sull'altro lato i due condensatori.
Il risultato sarà il seguente:


external image CS-Pacco-Wiimote-asse-1024x204.jpg

Ed infine una volta effettuati anche gli altri collegamenti il risultato sarà:
external image circuito-montato-1024x696.jpg

Non resterà che reinserire il tutto nel Pacco Batterie.


Se si vuole risparmiare sull'acquisto del Pacco Batterie da smontare e modificare si può inserire il circuito sopra descritto dentro il vano batterie del Wiimote saldando i fili direttamente sui terminali del portabatteria. Basterà semplicemente effettuare un foro sul coperchietto delle batterie e farci passare un cavo USB.
Dato che nel vano batterie c'è un po' più di spazio ho ridisegnato lo stesso C.S. tenendo conto dei maggior spazi ed il risultato è il seguente:
external image PCB-Alim-Wiimote-Vano-300x123.jpg

Il sorgente per FidoCADJ è prelevabile da qui.
Questo una volta assemblato e posizionato nel Wiimote sarà:
external image Wiimote-con-alim1b-1024x389.jpg

Bisogna fare attenzione su quali terminali saldiamo i fili dell'alimentatore poiché due sono cortocircuitati insieme. Inoltre consiglio di fare un nodo al cavo USB dopo averlo fatto passare nel coperchietto in modo che se qualcuno tira inavvertitamente il cavo non strappi i fili dal Circuito Stampato.