Motion Controller Hardware-Hack

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BJ68
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Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von BJ68 »

Mal was ziemlich anderes.....

Bin über das CCCamp 2019 in Kontakt mit folgendem Spiel gekommen: https://github.com/adangert/JoustMania und hab es mir zugelegt...wurde auch zum Jahreswechsel 2019/2020 in der Winteraktion bei meinem Pfadistamm sehr intensiv gespielt.

Ich suche nun Möglichkeiten wie sich da die Distanzen (Bluetooth-Reichweite) erhöhen lassen....

a) Z.B. folgenden Adapter zu benutzen Parani-UD100 http://www.senanetworks.com/ud100-g03.html und u.a. die PCB-Antenne (sofern baulich möglich) zu modifizieren. Nadelöhr ist allerdings immer die Sendeleistung des im Controller verbauten Bluetooth-Moduls, was Klasse 2 (<10 mW) ist.

b) Eine andere Idee wäre eine Raspberry Pi Pico W als "middle man" zu benutzen, um damit Klasse 1 Bluetooth oder WiFi (da müsste allerdings das JoustMania-Programm auf WiFi geändert werden) zum laufen zu bringen, habe auch etwas gefunden, einen Bluetooth repeater, aber der benutzt eine richtige Raspberry für das vgl. https://www.digikey.ch/en/maker/project ... ac68a7e7b1 so, dass ich da meine Zweifel habe, ob sich dass mit einer Raspberry Pico umsetzen lässt und eine Raspberry Zero die u.U, auch gehen würde ist eine teure Alternative, weil jeder Controller seine eigene bräuchte.

c) Neben der Antennen-Modifikation am Controller bliebe noch die Möglichkeit irgendwie das <10 mW Signal des dort verbauten Bluetooth-Chips zu verstärken.... Bin da über eine sehr alten Thread gestolpert http://www.eissq.com/ps3_move/files/637 ... qus_thread wo erwähnt wird, dass für Klasse 1 ein R/F-Verstärker eingesetzt wird.
Eine schnelle Sucher ergab z.B. dieses Teil www.amazon.de/TECNOIOT-50-4000MHz-SPF51 ... 081J1KTCB/ aber mit 34 x 25 mm dürfte der Einbau in den Controller etwas schwierig werden.

Im weiteren Verlauf tauche folgenden Artikel auf: "Booster für Bluetooth" https://www.elektroniknet.de/kommunikat ... 34300.html wo erwähnt wird, dass dieses Bauteil einfach zwischen dem Ausgangs des Bluetooth-Transmitter-IC und der Antenne geschaltet werden kann, um das Signal auf +10 dBm was 100 mW (Class 1) wäre zu verstärken.
Hier das Datenblatt des Bauteils "SKY66110-11" https://www.mouser.ch/datasheet/2/472/S ... 515344.pdf und da es einen sehr kleinen Footprint von 3.3 x 3.0 x 0.8 mm allerdings mit 20 Pins hat, sollte es sich zusätzlich auf dem Controller Board vgl https://fccid.io/AK8CECHZCMB/Internal-P ... os-1303466 unterbringen lassen, nur das Löten und Verbinden dürfte da nicht so einfach werden. Einen Vorteil hat es, laut Mouser.ch ist der Preis nur 1.72 CHF pro Stück (habe mit einige bestellt und die sind unterwegs).

Da ich in Bezug auf R/F, dem Design und dem Wie einbauen sehr wenig Ahnung habe, mal die Frage, ob sich da wer auskennt bzw. jemanden kennt der sich mit sowas auskennt...

bj68
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immi07
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von immi07 »

Hallo BJ68,
Ahnung
ich hab keine :oops:
aber ich hab deine Frage mal weitergeleitet :thumbsup:

Gruß thomas
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aliquis
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von aliquis »

Ob sich vll. eule damit auskennt?

BJ68
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von BJ68 »

Danke....

werde am Wochenende mal Bilder vom PBC des Controllers machen....

bj68
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immi07
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von immi07 »

mmh…

Also wenn er die m.E. passende Lösung mit Raspi als zu groß/teuer erachtet, dann macht, rein technisch gesehen, der "sky66110-11 -Chip" absolut Sinn und sollte genau das tun, was "Dein Chemiker" sich gedacht hat.

So gut wie keine externe Beschaltung nötig (R3, L4, C1&C2 könnten bei direktem Anschluß eines 50 Ohm Antennenkabels entfallen, nur C3 sollte vorhanden sein) , Pin "CTX" auf High, "CRX" auf Low und Signal rein und 50 Ohm-Antenne ran an den Ausgang fertig… ;)

Aber dann:

1. Das Teil ist ein "Small MCM (20-pin, 3.3 x 3.0 x 0.8 mm) package", d.h. alle Pins sind unter dem Gehäuse und das Lötpad für einen Pin hat ein Abmaß von 0,25x0,5mm. Das erfordert schon seehr gute Augen (Lupe), eine seehr ruhige Hand und einen seehr kleinen Lötkolben.

2. Den Chip direkt auf die Leiterplatte zu löten fällt durch die Bauform ohne Reflow-Lötmöglichkeit flach (wenn keine Bauteile drum rum wären, die dadurch wieder abfallen, könnte man evtl. einen Heißluftfön nehmen, aber das alles wird m.E. schon am nicht vorhandenen Layout der Lötpads scheitern).

3. Kopfüber auf die Platine kleben und dann frei verdrahten ginge rein technisch, aber siehe 1. und es muß zwingend notwendig ein korrektes "50 Ohm"-Antennenanschluß-Design gebaut werden. Hier muß ich leider komplett passen, HF/Antennen usw. ist leider gar nicht mein Ding.

4. Sicher ist aber, daß die (vorhandene) PCB Antenne nicht geeignet ist, um eine höhere Leistung abzugeben. Hierfür muß er sich eine Antenne mit höherem Gewinn zulegen oder bauen, was mit einem Koaxkabel ganz gut geht. Der Schirm wird auf eine passende Länge abisoliert und ist Erdefußpunkt, die Seele bleibt als "Antennenstab" stehen. Ob man Lambda /4 oder Lambda /2 oder, oder nimmt, das geht leider wieder über meine Kenntnisse hinaus…

Dann bleibt das technische Problem - Anschluß des anderen Endes vom Koax am Chip. Die Koax-Masse muß unmittelbar neben dem Antennen-Pin sauber mit der Chip-Masse verbunden werden. Dito am Eingang.

Durch (Antennenanschluß-)Fehlanpassung und schlechten Dämpfungswerten kann der gesamte Gewinn durch die Verstärkung wieder in die Binsen gehen...

OK, ich will kein Spielverderber sein, denn bei den Chip-Preisen ist es allemal den Spaß eines Versuchs (oder zwei oder drei) wert… :)

Passend dünnes Koax gibt's auch, wenn man ein bisschen sucht, z.B. hier: https://www.koax24.de/produktinfos/koax ... 145mm.html

Zum Antennenbasteln gibt's hier https://trifinite.org/stuff/bluetooone/ noch schöne Infos. Offenbar funkt BT auf WLAN Frequenz 2,4GHz, so daß auch käufliche Antennen verwendbar wären…

Ohne den Controller (https://fccid.io/AK8CECHZCMB/Internal-P ... os-1303466) zu beschädigen, würde ich als erstes versuchen, an dessen C113 ein ganz dünnes und so kurz wie mögliches Stück CU-Lackdraht anzulöten und parallel dazu auf die gleiche Weise von der Controller-Masse neben C113 direkt auf die Chip-Masse neben dem Eingang. Dann hängt zwar noch die PCB Antenne dran, deren (Rest)Signal aber gut testhalber mit Alufolie um den Controller so stark gedämpft werden kann, daß es keine Rolle spielt. WEnn funzt, dann hintern dem C die Leiterbahn durchtrennen.

OK, das wäre alles, was ich meinem Kopf dazu entlocken kann - ich drücke die Daumen für den Kollegen.

Viele Grüße
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BJ68
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von BJ68 »

Hier die Bilder von der Verschaltung des Bluetotth-Chips mit der Antenne...schaut aus, als würde die Hauptantenne (größere Leiterbahn) ähnlich eines Kondensators (kapazitiv???) mit einer kleineren Leiterbahn gekoppelt sein:

Move-1:
Move-1.jpg
Das "Schöne" daran, die Leiterbahn verläuft auf dem obigen Foto oberflächlich und ohne irgendwelche Bauteile in der Nähe. Im Original-Zustand ist da eine Abdeckung aus Silikon, über die 4 Druckschalter bedient werden und unten ein leitfähiges Pat was die beiden PCB-Pads beschaltet. Exakt an der Stelle, wo die Antenne anfängt, der helle Kreis hat die Silikon-Abdeckung ebenfalls eine Ausbuchtung ohne Funktion, sprich da wäre Platz für ein ca. 10 mm Mini-PCB-Board mit dem Chip....

Die andere Seite des PCBs:

Move-2:
Move-2.jpg
Zu Erkennen ist der Ausgang des originalen Bluetooth-Chips und dort im Kreis kann die Verbindungsleiterbahn zu dem kleinen Antennenstück in ca. 45° Winkel erahnt werden, die sich auf der anderen Seite an der Oberfläche befindet...

Meine Idee wäre die Chips auf eine Art Mini-Board löten zu lassen, so dass sich der Anschluss vereinfacht und das Teil dann zwischen die beiden Druckschalter installieren und den Ausgang des originalen Bluetooth-Chips dann von unten an den Eingang des Verstärker-Chips zu legen.

Zum Maßstab oben sind mm (zu sehen in Move-2) und untern ist Inch d.h. ein Teilstrich unten ist 2.5 mm.


Zur Middle-Man-Lösung....da hat die Verknappung zugeschlagen....vgl. www.amazon.de/-/en/Raspberry-pi-Zero-W- ... 06XFZC3BX/ und den Preis auf 63 Euro hochgetrieben....früher hat so ein Teil um die 11 Euro gekostet: https://www.berrybase.de/en/raspberry-pi-zero-w und damit ist diese Idee auch noch nicht gestorben....



bj68
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von BJ68 »

Zu früh gefreut....

Hab ein Sammelsurium an verschiedenen Versionen der Motion Controller.....und jede Version dürfte andere Voraussetzungen zum Einbau des Verstärkers haben...

Hier mal auf die Schnelle, was ich da habe....

Move 3 (HF):
Move-3-HF-1.jpg
Move-3-HF-2.jpg

Move 4:
Move-4-1.jpg
Move-4-2.jpg

sind also ziemlich verschiedene Ausführungen von der Antenne, dem Anschluss und vor allem der Auslegung des PCBs....

Merde....war aber zu erwarten.....

bj68
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notaccounteule
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von notaccounteule »

Ich habe den Thread mit gelindem Erstaunen verfolgt, gibt es doch gut funktionierende Range-Extender/Repeater für Bluetooth, auch wenn die weniger bekannt scheinen, als die für WLAN.
Klar kostet sowas dann auch mal ein paar euro, aber es spart euch die möglicherweise deutlich teurer werdende bastelei mit dem risiko, das gerät unrettbar zu zerstören. Immerhin sind solche smd-lötereien ohne spezialisiertes equipment immer mit hohem risiko verbunden, allenfalls eine sog. 'Lötnadel' verbunden mit kopflupe und eine wirklich sehr ruhigen hand kann da wirklich gute ergebnisse bringen, wenn man keine lötstation mit heißluftpistölchen oder vergleichbares verwenden kann.

BJ68
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von BJ68 »

notaccounteule hat geschrieben:
Mittwoch 3. August 2022, 12:17
Ich habe den Thread mit gelindem Erstaunen verfolgt, gibt es doch gut funktionierende Range-Extender/Repeater für Bluetooth, auch wenn die weniger bekannt scheinen, als die für WLAN.

www.amazon.de/s?k=bluetooth+repeater&__ ... s_li_ss_tl

https://www.idealo.de/preisvergleich/Li ... ender.html

Die waren auch schon in Betrachtung gezogen worden....was ich bisher herausgefunden habe....

a) Bluetooth gibt es nicht allzu viele...wenn es sie gibt wie z.B.
b) https://www.voelkner.de/products/160181 ... eater.html dann sind die Teile sehr spezifisch vgl. dortige Beschreibung oder
c) sind eher für Audio und TV only gemacht, plus dass sich hier mehrere Geräte, sofern in der Nähe verbinden wollen, soviel ich gesehen habe sind die Teile eher für ein Gerät gemacht und daher weniger für diese Idee brauchbar...

Hab in der Richtung auch was gefunden, was u.U. gehen würde: https://www.cassianetworks.com/products ... th-router/ ist halt nur die Frage, kann der mit Motion-Controllern oder überfordert u.U. die Datenmenge und vor allem die "Verpackung" (welches Signal zu gehört zu welchem Controller) das Teil?
Mal sehen, was der Support von dem Teil meint....

Edit: Han mir nun auch 4 x einen UD100-G03 besorgt.... http://www.senanetworks.com/ud100-g03.html und zumindest wird der vom der Raspberry und dem Programm erkannt und angesprochen...vielleicht bekomme ich wegen der externen Antenne damit eine höhere Reichweite.



bj68


PS: bei Amazon-Links das http:// wegmachen, dann werden die Links auch eingebettet und angezeigt....keine Ahnung warum das dann funzt...
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notaccounteule
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Re: Motion Controller Hardware-Hack

Beitrag von notaccounteule »

ok, da ich mich mit solchen "spielkonsolen" und den zugehörigen controllern nicht auskenne (habe derartiges nie besessen oder benutzt) kann ich nur mutmaßen, das das bei solchen problemenm kein standard-BT-protokoll ist, was die nutzen, auch wenn es im selben frequenzbereich um 2.4 GHz liegt.
Das dann mittels kleinem RASPI zu versuchen ist keine schlechte idee
allerdings weiß ich nicht, wie das mit der stromversorgung aussieht,, wenn man zur originalplatine noch einen raspi in dem controller mit unterbringt.
alternativ gibt es für solche aufgaben auch einige evtl sparsamere ESP32 aus der arduinowelt, die man da einsetzen und passend programmieren könnte. die verbrauchen dann evtl weniger strom als der raspberry nano, auch weil die mal komplett kein großes OS benötigen.

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