Short Stack : la plus petite console Nintendo Wii au monde
(github.com/loopj)- Short Stack est une console Nintendo Wii miniature fonctionnelle, construite à partir d’une carte mère de Wii découpée et de PCB empilés sur mesure, avec alimentation USB-C, HDMI, Bluetooth, MicroSD et 4 ports pour manettes GameCube
- Ses dimensions correspondent à une échelle de 1:2,38 par rapport à la Wii d’origine, soit une taille comparable à un paquet de cartes, 7,4 % du volume de la Wii originale, au point de pouvoir en faire tenir 13,5 à l’intérieur d’une Wii d’origine
- L’intérieur adopte une structure en pile modulaire combinant une carte mère Wii ramenée à 62x62mm, des PCB auxiliaires pour l’alimentation et les données, une carte principale, une façade avant et un dissipateur thermique sur mesure
- La sortie A/V numérique HDMI repose sur GCVideo, et Periphlex fait sortir le Bluetooth, l’USB, les lignes de données GameCube ainsi que les GPIO d’alimentation, d’arrêt et de reset via une nappe FFC 14 broches, remplaçant 11 fils magnétiques
- La fabrication demande un trim de carte mère délicat, de la soudure à pas fin et l’assemblage de PCB ; ce n’est pas un projet pour débutants
Fonctionnalités et dimensions
- Short Stack est une petite console Nintendo Wii utilisant une carte mère Wii découpée et des PCB empilés sur mesure
- Voici les fonctions proposées
- Alimentation USB-C
- Audio/vidéo numérique sans perte via HDMI basée sur GCVideo
- Bluetooth pour les Wiimote et accessoires
- Carte MicroSD pour les jeux et les données de sauvegarde à la place du lecteur de disque et des cartes mémoire
- 4 ports pour manettes GameCube
- Boutons d’alimentation, reset et synchronisation
- LED d’alimentation et fente disque bleue lumineuse de la Wii
- Arrêt logiciel et allumage/extinction via Wiimote
- La taille correspond à une échelle de 1:2,38 par rapport à la Nintendo Wii d’origine
- La taille d’un paquet de cartes classique
- 7,4 % du volume de la Wii d’origine
- Un volume permettant d’en faire tenir 13,5 dans une Wii d’origine
- Le projet estime qu’il pourrait s’agir du plus petit modèle réduit de Wii réellement fonctionnel, tout en demandant qu’on lui signale des exemples encore plus petits s’il en existe
Possibilités de réduction supplémentaires
- La version actuelle du trim Omega conserve les quatre principaux trous de fixation, ce qui la rend environ 7mm plus large qu’un trim Omega classique
- Wesk a réduit la carte mère Wii jusqu’à 52x52mm avec le final destination trim, soit 10mm de moins que le trim actuel
- Il estime qu’il serait possible de réduire encore le volume de 25 à 30 % sans perte de fonctionnalités, mais au prix d’un agencement extrêmement serré et d’un assemblage difficile
Structure empilée et module de carte mère
- Comme son nom l’indique, Short Stack repose sur une structure empilée de plusieurs PCB sur mesure et d’un dissipateur thermique personnalisé, conçus pour s’emboîter de manière compacte et modulaire
- La carte mère Wii est découpée pour ne conserver que l’essentiel et atteindre une taille de 62x62mm
- Le CPU, le GPU, la RAM et la mémoire flash sont conservés
- Comme les circuits d’alimentation d’origine ainsi que les connecteurs USB, Bluetooth et GameCube ont été retirés, l’alimentation et les données doivent être fournies autrement
- Le Wii Power Strip alimente la carte mère Wii via un connecteur Molex Pico-Lock
- Il inclut aussi des empreintes permettant de ressouder certains condensateurs généralement retirés lors du trim de la Wii
- Periphlex est un PCB flex qui fait sortir le Bluetooth, l’USB, les lignes de données des manettes GameCube, ainsi que les GPIO d’alimentation, d’arrêt et de reset
- Ces signaux sont fournis via un connecteur FFC 14 broches
- Cela remplace 11 fils magnétiques par une seule nappe détachable
- Au dos de la carte mère, deux cartes open source conçues par YveltalGriffin sont utilisées
PCB dédiés à Short Stack et entrées/sorties
- Les PCB dédiés à Short Stack sont au nombre de deux : la carte principale et la façade avant
- Le PCB de la carte principale prend en charge les fonctions suivantes
- Régulateurs d’alimentation
- Logique USB-vers-microSD
- Connecteur HDMI
- Ports GameCube
- Microcontrôleur de gestion de l’alimentation
- La carte principale est reliée à la carte mère Wii via Periphlex avec une nappe 14 broches, et transmet l’alimentation au Power Strip via un câble d’alimentation
- Le PCB de la façade avant comprend les boutons d’alimentation, reset et synchronisation, ainsi que la LED d’alimentation et la LED de la fente disque
- Il se connecte à la carte principale par une courte nappe 8 broches
- Les connecteurs de manette GameCube de la Wii d’origine ne s’intègrent pas proprement à cette taille ; des connecteurs casque TRRS sont donc utilisés
- Cette approche est identique à celle de GC Nano, avec une compatibilité de brochage des dongles assurée
Refroidissement et boîtier
- Le dernier élément de la structure empilée est un dissipateur thermique sur mesure, conçu pour refroidir correctement le CPU et le GPU de la Wii tout en conservant une faible hauteur
- Prévu pour être usiné en aluminium ou en cuivre
- Il comporte des trous correspondant aux points de fixation de la carte mère Wii
- Le ventilateur utilisé est un ventilateur blower Pelonis AGB208N 5V
- Dimensions : 20x20x8mm
- Débit d’air : 0.84 CFM
- L’air traversant les ailettes du dissipateur est expulsé par le côté du boîtier
- Le boîtier est composé de pièces imprimées en 3D sur mesure
- L’ensemble est fixé avec quatre vis M2.5 et des entretoises
- Le reste est assemblé avec des vis autotaraudeuses M1.2
- L’emplacement des vis et les ouïes du ventilateur sont disposés pour rappeler autant que possible le boîtier Wii d’origine tout en réduisant le nombre de vis visibles
- Une connexion USB à un ordinateur permet d’accéder aux fichiers de la carte SD, et un panneau d’accès frontal est aussi présent à l’emplacement du lecteur SD de la Wii d’origine
- Le panneau est maintenu par des aimants et permet d’accéder à la carte SD sans ouvrir le boîtier
- Les ports pour manettes GameCube sont cachés derrière un panneau comme sur la Wii d’origine, mais celui-ci a été repensé en panneau coulissant au lieu d’une charnière
- L’éclairage bleu de la fente disque de la Wii est reproduit avec un diffuseur en acrylique découpé sur mesure de 1,5mm d’épaisseur et deux LED adressables montées sur le côté de la carte de façade
- Le boîtier a été imprimé en FDM sur une Voron 2.4 avec de l’ABS, une buse de 0,4mm et une hauteur de couche de 0,1mm
- Du PLA ou du PETG peuvent aussi convenir avec une imprimante bien réglée
- À cette échelle, la précision dimensionnelle est importante
- Une impression SLA serait théoriquement possible, mais n’a pas été testée
Difficulté de fabrication et composants nécessaires
- Ce projet n’est pas destiné aux débutants
- Trim de carte mère délicat
- Soudure à pas fin
- Assemblage de PCB nécessaire
- Les principaux composants requis sont les suivants
- 4-layer Wii motherboard
- nandFlex ou 4Layer Technologies RVL-NAND
- fujiflex assemblé ou ElectronAVE
- Wii Power Strip assemblé, obligatoirement en revision 1
- Periphlex assemblé
- Short Stack main board, épaisseur 1.2mm, pochoir recommandé
- Short Stack front panel, épaisseur 0.8mm, masque de soudure noir, pochoir recommandé
- Dissipateur thermique usiné en aluminium ou en cuivre
- Diffuseur lumineux découpé dans de l’acrylique de 1.5mm d’épaisseur
- Composants et visserie de la bill of materials
Flux d’assemblage
- Commencer par assembler la carte principale et le PCB de la façade avant
- L’usage d’un pochoir de soudure et d’une plaque chauffante ou d’un four de refusion est recommandé
- En cas d’utilisation d’une plaque chauffante, le connecteur casque est soudé à la main après la refusion du reste des composants
- Fixer deux aimants de 3 x 1mm à l’intérieur des trous de la carte de façade avec de la colle cyanoacrylate
- Flasher le firmware de la carte principale
- Préparer et découper la carte mère Wii
- Relocaliser la NAND et tester le démarrage
- Effectuer la relocalisation sans fil de U10 et tester à nouveau le démarrage
- Il est possible de relier d’abord un fil magnétique à la via
SHUTDOWN - Installer fujiflex et tester le fonctionnement de la sortie A/V numérique
- Découper la carte mère selon les dimensions du trim
- Assembler et installer Power Strip et Periphlex
- Relier les cartes entre elles et les intégrer au boîtier
- Connecter la carte principale et la carte mère à Periphlex avec une nappe FFC 14 broches
- Connecter la carte principale et la carte mère au Power Strip avec un câble Molex Pico-Lock 5 broches
- Connecter la carte de façade à la carte principale avec une nappe FFC 8 broches
- Connecter le ventilateur à la carte principale
- Appliquer de la pâte thermique sur le CPU et le GPU
- Empiler dans l’ordre le dissipateur thermique, la carte mère, des entretoises M2.5 x 3mm, puis la carte principale
- Fixer l’ensemble empilé au bas du boîtier avec des vis M2.5 x 12mm à tête large
- Assembler ensuite, dans l’ordre, le haut du boîtier, le PCB de la façade avant, la façade du boîtier, les aimants du cache SD et les panneaux latéraux
Licence et remerciements
- Le projet est publié sous Solderpad Hardware License v2.1, avec une licence permissive
- Le projet s’appuie sur les travaux et l’aide de la communauté BitBuilt
- Les remerciements incluent Wesk, Aurelio, YveltalGriffin, CrazyGadget, Y2K et supertazon
1 commentaires
Commentaires sur Hacker News
Le connecteur de manette GameCube de la Wii d’origine ne rentrait pas proprement dans un montage de cette taille, donc un connecteur casque TRRS a été utilisé à la place
Le point d’attention, c’est qu’en branchant ce type de connecteur sous tension, il peut se produire un court-circuit momentané entre les contacts, et beaucoup d’appareils électroniques ne sont pas conçus en tenant compte de ce cas
Une méthode plus sûre face aux courts-circuits serait d’utiliser un petit connecteur pogo magnétique, mais l’objectif était absolument de conserver la compatibilité avec la GC Nano
Il existe beaucoup de connecteurs dont les broches ne se court-circuitent jamais, mais trouver quelque chose de petit qui supporte aussi des branchements et débranchements fréquents est compliqué. J’ai déjà détourné un connecteur USB B pour ce genre d’usage : le risque d’y brancher le mauvais câble était faible, et la soudure comme l’approvisionnement en composants étaient très simples. Les connecteurs circulaires M5, M6 et similaires sont aussi assez petits côté appareil, le volume se retrouvant surtout du côté câble
Si on peut utiliser une petite pince à sertir, il existe aussi des options plus compactes et capables d’encaisser davantage de cycles d’insertion, comme plusieurs gammes Tiger Eye de Samtec
J’ai eu un instant de confusion. Je pensais qu’ils avaient fait fonctionner un vrai petit lecteur de disque en utilisant des mini CD comme sur la GameCube, mais à première vue c’est juste décoratif
Bien sûr, le problème, c’est qu’il n’existe pas vraiment de support capable de contenir les données nécessaires dans ce format, mais avec un peu d’imagination, on pourrait y glisser une carte microSD
C’est vraiment impressionnant. Il y a aussi un journal de build un peu plus détaillé dans ce fil du forum : https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/project-short-...
Si vous aimez ce genre de choses, il existe aussi un projet similaire réalisé avec une PlayStation 1 : https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/ps-hanami.6279...
https://www.youtube.com/watch?v=w-2dgSjljn4 vidéo en français
Je me demande combien de temps il faudra avant que quelqu’un aille jusqu’à concevoir une carte mère entièrement sur mesure et à y transplanter les composants clés. Cela a déjà été fait sur des systèmes plus anciens, mais les composants BGA de la Wii doivent être assez difficiles à gérer
https://www.zxc64.com/vsa100_based/0_62911_strange_god_agp_2...
Les gens qui font du hardware m’impressionnent à chaque fois. Ce n’est vraiment pas anodin, et d’après mon expérience c’est bien plus difficile que le software
Ça m’a rappelé l’époque de BenHeck. À l’époque, il fabriquait toutes sortes de superbes consoles portables personnalisées à partir de la XBox originale et de la PS1
La Wii est ma console préférée. Il y avait énormément de jeux amusants pour toute la famille, et Wii Sports Resort fait partie des meilleurs jeux de tous les temps
Ça m’a rappelé cette vidéo où quelqu’un avait mis une Wii dans un format Game Boy
https://www.youtube.com/watch?v=nh1vNDcXZbA
Le fait qu’elle fonctionne encore après avoir découpé la carte mère comme ça est vraiment incroyable
L’époque me manque où un ordinateur consommait environ 12 watts et était en pratique refroidi passivement. J’ai l’impression que ce genre de projet serait impossible avec des systèmes plus récents
Je ne compte pas ici le ventilateur de 1 pouce à l’arrière de la Wii, puisqu’il a été remplacé par un dissipateur thermique
Le refroidissement passif a disparu lors du passage des micro-ordinateurs des années 80-90 au PC, mais les technologies modernes l’ont remis au goût du jour. C’est possible si l’on choisit correctement le format et le niveau de performance attendu. Les ordinateurs monocartes modernes sont aussi absurdement rapides comparés aux machines de l’époque Amiga ou Atari ST
En veille, il consomme entre 4 et 6 watts, et environ 16 watts à pleine charge