Nel mondo dell’elettronica fai-da-te capita spesso di imbattersi in progetti interessanti che uniscono semplicità costruttiva e libertà di personalizzazione. Uno di questi è il Picopad, una piccola console portatile basata su Raspberry Pi Pico pensata per essere costruita con pochi componenti e completamente open source.
L’idea nasce dalla ricerca di una console compatta, economica e soprattutto semplice da assemblare. Il progetto ha attirato l’attenzione proprio per questo motivo: con un numero minimo di componenti è possibile realizzare un dispositivo portatile funzionante. Nella sua forma più essenziale, infatti, il Picopad richiede solamente una scheda Pi Pico, uno schermo e alcuni pulsanti per il controllo.
Il progetto è stato documentato nel dettaglio in un articolo pubblicato sul blog Facelesstech, accompagnato da un video dimostrativo e dai file disponibili su GitHub. L’intero lavoro è quindi replicabile e modificabile, rendendolo particolarmente interessante per chi ama sperimentare con hardware open source.
L’idea dietro il Picopad
Il Picopad è una console portatile estremamente semplice nella sua concezione. L’hardware principale consiste in:
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Raspberry Pi Pico 2
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display da 2 pollici con controller ST7789
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lettore microSD
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batteria LiPo
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alcuni pulsanti
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speaker
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circuito di ricarica
Uno degli aspetti più interessanti è che il sistema può funzionare anche con una configurazione molto più minimale. In teoria basta collegare un Raspberry Pi Pico e uno schermo per avviare il software. I pulsanti servono naturalmente per controllare giochi e applicazioni, ma il loro numero e la loro disposizione sono completamente personalizzabili.
Questa semplicità rende il progetto adatto sia a chi vuole costruire una piccola console retro sia a chi desidera sperimentare con dispositivi portatili basati su microcontrollori.
Il ruolo della scheda Raspberry Pi Pico
Il cuore del dispositivo è il Raspberry Pi Pico 2, che ospita il microcontrollore RP2350. La scheda è responsabile dell’esecuzione del firmware e della gestione di tutte le periferiche: display, lettore SD, pulsanti e audio.
Durante lo sviluppo sono stati utilizzati anche altri modelli di schede compatibili. Alcune di queste, però, non hanno funzionato correttamente con il display, nonostante il software fosse lo stesso. Questo ha portato alla scelta di una variante leggermente più costosa ma più affidabile.
Una caratteristica interessante è la possibilità di collegare direttamente una batteria LiPo. Tuttavia alcune schede permettono solo l’alimentazione e non la ricarica, motivo per cui nel progetto è stato aggiunto un circuito di gestione dedicato.
Il display e i problemi di pinout
Il display utilizzato è un pannello ST7789 da 2 pollici con risoluzione 240×320. In fase di costruzione è emerso un problema piuttosto comune nei progetti DIY: non tutti i moduli con lo stesso controller hanno lo stesso pinout.
In questo caso era stato acquistato un display ST7789VW, apparentemente identico a quello indicato nello schema originale. Solo dopo vari tentativi si è scoperto che la disposizione dei pin era diversa. È stato quindi necessario riprogettare i collegamenti per farlo funzionare correttamente.
Una differenza importante riguarda il controllo della retroilluminazione. Alcuni moduli espongono il pin del backlight, consentendo di accendere e spegnere la luce via software, mentre altri no. Questo dettaglio può influire sulla gestione energetica del dispositivo.
Alimentazione e circuito di ricarica
Per l’alimentazione è stata utilizzata una batteria LiPo recuperata da una sigaretta elettronica. Questo tipo di cella è particolarmente compatto e permette di risparmiare spazio all’interno del case.
La batteria è stata collegata a una scheda di ricarica basata su TP4056, modificata per includere le resistenze necessarie e per supportare la ricarica tramite USB-C PD. Il circuito ha due funzioni principali:
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impedire che la batteria si scarichi troppo
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permettere la ricarica via USB
Nel dispositivo sono presenti due porte USB-C. Una è dedicata alla ricarica, mentre l’altra è collegata direttamente al Raspberry Pi Pico e viene utilizzata per programmare il firmware o sviluppare nuove applicazioni.
Audio e componenti minimi
Lo schema originale prevedeva l’uso di un transistor 2N2222 per pilotare uno speaker tradizionale. Nella realizzazione descritta, invece, è stato utilizzato un semplice speaker piezoelettrico collegato direttamente al pin audio.
Si tratta di una soluzione molto semplice, quasi improvvisata, ma sufficiente per generare effetti sonori di base. In un’eventuale revisione del progetto sarebbe possibile aggiungere uno stadio audio più completo o addirittura un jack per cuffie.
I pulsanti e l’esperienza d’uso
Una delle scelte progettuali più interessanti riguarda i pulsanti. Sono stati utilizzati clicky buttons a basso profilo, gli stessi presenti in dispositivi come Nintendo DS e Game Boy Advance SP.
Questo tipo di pulsante offre due vantaggi:
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una sensazione di pressione molto precisa
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una struttura compatta che facilita la progettazione del case
Inizialmente era stata considerata l’idea di usare quattro pulsanti separati per il D-pad. Successivamente si è optato per un classico D-pad a croce, più familiare per chi è abituato alle console portatili.
La progettazione del case stampato in 3D
Uno degli aspetti più impegnativi del progetto è stato lo sviluppo del case stampato in 3D. All’inizio sembrava un dettaglio secondario, ma progettare una scocca funzionale richiede molto lavoro.
Il processo è partito dalle dimensioni della PCB. Successivamente sono stati aggiunti:
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i supporti interni (standoff)
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il foro per il display
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le sedi per i pulsanti
La struttura finale è composta da due parti: la scocca frontale e il coperchio posteriore. La PCB viene posizionata su supporti interni e rimane bloccata tra le due metà del case, in una sorta di struttura “a sandwich”.
Sono stati inoltre progettati piccoli alloggiamenti per i pulsanti, in modo che restino in posizione e offrano una pressione stabile.
Il ruolo della microSD
Uno degli elementi che rende il Picopad particolarmente versatile è il lettore microSD. Il sistema può caricare applicazioni e giochi direttamente dalla scheda.
Il funzionamento è piuttosto semplice:
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si inserisce la microSD con il software
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il dispositivo avvia un loader
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dal menu è possibile scegliere quale applicazione eseguire
Se non viene selezionato nulla, il sistema può avviare automaticamente l’ultimo programma caricato.
Dal punto di vista hardware il collegamento è minimale: basta connettere il lettore SD al Pico e aggiungere un condensatore da 100 nF tra VCC e GND.
Firmware e avvio del sistema
Per utilizzare il Picopad è necessario caricare un firmware iniziale che funge da loader.
Il procedimento è semplice:
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scaricare il pacchetto software dal progetto
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individuare il file LOADER.UF2
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collegare il Pico al computer tenendo premuto il tasto BOOT
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copiare il file sull’unità che compare come disco removibile
Una volta completata l’operazione, il dispositivo si riavvia automaticamente mostrando il menu principale.
Da questo punto è possibile caricare giochi e applicazioni dalla microSD oppure sviluppare software personalizzato.
Emulatori e software disponibili
Il Picopad può eseguire diversi emulatori sviluppati per Raspberry Pi Pico. Tra quelli citati nel progetto troviamo:
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emulatori Game Boy
https://www.breatharian.eu/hw/picolibsdk/index_en.html#gameboy -
emulatori NES
https://www.breatharian.eu/hw/picolibsdk/index_en.html#nes
Le prestazioni non sono paragonabili a quelle di sistemi più potenti, ma sono sufficienti per far girare molti titoli retro.
Il sistema include anche una funzione di salvataggio rapido, simile a quella presente in alcuni emulatori su PC.
Un dispositivo semplice ma flessibile
Uno degli aspetti più interessanti emersi nel progetto è la sua flessibilità. Il Picopad non deve necessariamente essere una console.
L’idea di base è quella di una piattaforma hardware minimale che può essere adattata a vari scopi. Nel video viene citata, ad esempio, la possibilità di trasformarlo in un dispositivo dedicato a un singolo compito, come un piccolo strumento portatile.
Il costo ridotto dei componenti lo rende adatto anche a dispositivi quasi “usa e getta”, da portare nello zaino o utilizzare come piattaforma di sviluppo.
Conclusione
Il progetto Picopad dimostra come sia possibile realizzare una console portatile partendo da un hardware estremamente semplice. Con pochi componenti e una buona dose di sperimentazione si può ottenere un dispositivo completamente personalizzabile.
La parte più complessa non è tanto l’elettronica quanto la progettazione meccanica e l’integrazione dei vari elementi nel case stampato in 3D. Una volta superata questa fase, il resto del sistema risulta sorprendentemente essenziale.
Il fatto che tutti i file – PCB, firmware e modelli 3D – siano disponibili pubblicamente rende il progetto particolarmente interessante per maker e appassionati di elettronica.
Chi desidera approfondire può consultare il repository GitHub del progetto:
https://github.com/facelesstech/picopad_diy
Il Picopad rappresenta quindi un buon esempio di hardware open source: semplice, replicabile e aperto a modifiche e sperimentazioni.
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Link utili
- Arduino UNO R3
- Elegoo UNO R3
- Arduino Starter Kit per principianti
- Elegoo Advanced Starter Kit
- Arduino Nano
Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.