#90 – Bessere Analogsticks für N64-Controller

Wer selbst viel N64 gespielt hat (oder noch spielt?), weiß, dass eine der größten Schwachstellen des N64 der Analogstick des ungewöhnlich designten Controllers ist. Gerade bei Klassikern wie „Mario Kart 64“, „Snowboard Kids“, den „Pokémon Stadium Minigames“ oder „Mario Party“ muss der arme Stick leiden und leiert so nach und nach immer mehr aus, bis die Games unspielbar werden.

Fun Fact: Wer schon mal mit Freunden N64 gespielt hat, weiß, dass nicht nur der Controller leiden musste. Gerade bei den Minispielen in „Mario Party“ wurden langjährige Freundschaften brutal auf die Probe gestellt. Oder bei „Mario Kart 64“, wenn man in der letzten Runde kurz vor der Ziellinie von einem (durch einen Freund abgefeuerten) blauen Panzer erwischt wird… 😉

Ein paar solcher traurigen Exemplare habe ich hier auf dem Tisch liegen:

An sich sind die Controller alle noch ganz gut in Schuss, aber schaut euch z.B. mal diesen ausgeleierten Stick an – echt übel! Der Stick des roten Controllers wackelt nur etwas und ist noch halbwegs brauchbar, aber die anderen beiden sind vollständig am Ende.

Heute wollen wir den Controllern wieder zu altem Glanz verhelfen. Dafür habe ich die Teile erst mal auseinandergebaut. Das geht dank der sieben Kreuzschlitzschrauben auf der Rückseite zum Glück relativ einfach. Wichtig: Unten in dem Sockel für die Erweiterungsmodule (z.B. Controller Pak, Transfer Pak, etc.) befinden sich nochmal zwei kleinere Schrauben. Diese müssen auch gelöst werden, sonst lässt sich der Controller nicht öffnen.

Das Innenleben ist – typisch für die damalige Zeit – dann eher spartanisch aufgebaut. Neben der Hauptplatine befindet sich zentral der Analogstick samt Z-Button.

Fun Fact: Natürlich macht es bei dieser Gelegenheit Sinn die Knöpfe, das Gehäuse und vor allem die Gummipads samt Kontaktstellen auf der Platine mit hochprozentigem Alkohol zu reinigen. Den Schritt habe ich jetzt einfach mal übersprungen – Putzen interessiert sicher keinen von euch! 😀

Um den Stick zu lösen muss der Z-Button abgeklipst werden. Anschließend können der Stecker sowie die Schrauben gelöst werden.

Immerhin wurde der Controller so modular aufgebaut, dass man ihn einfach komplett an einem Stecker abziehen kann. Soweit so gut, doch wie sieht es mit Ersatz aus? Originale Ersatzteile (Analogstick-Einheiten) wurden leider nie verkauft und die von Drittherstellern nachgebauten (welche dem originalen Modell nachempfunden sind) sind meist noch grottiger als die ausgeleierten Originale. Was tun? 😦

Fun Fact: Hier nur ein paar Beispiele für Austausch-Sticks, die man direkt vom Postkasten (sofern man sie gekauft hat) in die Mülltonne befördern kann. Die Fertigungsqualität ist so schlecht, dass selbst neue Sticks (wenn überhaupt) schlechter als das Original funktionieren und meist nicht mal eine Zocker-Session überleben. Pfusch! 😦

Abhilfe schafft ein neu designter (nicht ganz so hoch angesetzter) Stick, welcher zwar optisch etwas vom Original abweicht, dafür aber wesentlich robuster verarbeitet ist. Ich finde vom Aussehen her ähnelt der Stick noch am ehesten dem eines GameCube-Controllers. Leider muss man auch hier aufpassen, denn es gibt zahlreiche minderwertigere Nachbauten, die zwar so ähnlich aussehen, aber qualitativ unterirdisch sind.

Während bei den älteren Sticks eine Zählscheibe von zwei Lichtschranken abgetastet wird, um die Position des Sticks zu bestimmen, verwenden die neuen „GameCube-Style-Sticks“ ein Potentiometer. Das arbeitet nicht nur wesentlich genauer, sondern verspricht auch eine deutlich längere Lebensdauer als die fragile Technologie der alten Sticks. Hier im Bild sehen wir exakt das Problem der alten Sticks – die Führungsschienen sowie der Sockel des Sticks werden durch Reibung ausgeschlagen, darum hat der Stick so viel Spiel und „wabbelt“. Das Ganze kann man gut an den weißen Plastikspänen erkennen:

Fun Fact: Im Internet gibt es mehrere Ansätze diese alten Sticks (z.B. mit etwas Tesafilm oder einem Stück PVC-Schlauch) zu reparieren, aber meiner Meinung nach sind das alles nur temporäre Lösungen, welche das eigentliche Problem nicht beheben. Langfristig kommt man um einen Tausch der Sticks sowieso nicht herum.

Hm, das hört sich ja alles recht gut an. Na dann müsste man den Austausch-Stick ja eigentlich nur in den Controller einbauen und fertig ist der Lack, oder? Leider nein, denn selbst die „guten“ nachgebauten Sticks sind nicht perfekt. Sie sind zwar robust verarbeitet und bieten ein angenehmes Spielgefühl, doch leider haben die Chinesen die Elektronik vermurkst. Das Joystickverhalten ist nicht gleich wie bei den originalen Sticks und so können in einigen Spielen bestimmte Moves (z.B. Wirbelattacke in „Ocarina of Time“ oder ein Smash-Angriff in „Super Smash Bros.“) kaum, bzw. gar nicht mehr ausgeführt werden, weil die im Stick verwendete Software so schlecht ist und einfach einige Bewegungsimpulse verliert. So kann es auch vorkommen, dass sich euer Charakter in einem Videospiel von selbst bewegt, ohne dass ihr den Stick in eine Richtung drückt – unschön! 😦

Doch tatsächlich gibt es auch für dieses Problem Abhilfe! 🙂 Findige Bastler haben eine spezielle Platine entwickelt, welche in Kombination mit einem eigenen Potentiometer das Joystickverhalten analog des originalen N64-Sticks abbildet.

Fun Fact: Wer richtig viel Zeit und Lust hat, kann die Platine auch selbst herstellen und den AVR-Mikrocontroller mit entsprechender Firmware beschreiben. Ich habe darauf verzichtet (#Lebenszeit) und habe nach langer Suche in einem Gaming-Forum von einem netten Kollegen drei Platinen für ein paar wenige Euro ergattern können! 🙂

Neben der Platine wird auch ein eigenes, bzw. neues Potentiometer benötigt, welches den Joystickradius von 38° auf 60° vergrößert. Das ist notwendig, da die alten (originalen) Sticks bei ca. 50° den vollen Ausschlag erreichen und so durch den unmodifizierten neuen Stick ein Fehlverhalten (zu früher Ausschlag) in der Steuerung auftritt. Die Potentiometer habe ich für ca. 3€ das Stück bei Voelkner bestellt.

Um an die Elektronik des Sticks zu kommen, müssen wir die beiden Gehäusehälften erst einmal auseinanderbekommen. Das ist eine sehr nervige und zeitraubende Arbeit, denn die Hälften sind an den denkbar blödesten Stellen miteinander verklebt und man muss vorsichtig sein, um ja kein Plastikteilchen abzubrechen.

Fun Fact: Im Endeffekt benötigen wir nur den Joystick und das Gehäuse von dem Ersatzteil, die restlichen Komponenten werden ersetzt.

Anschließend müssen vier weitere Schrauben gelöst werden, sodass die Platine aus dem Gehäuse entnommen werden kann.

Fun Fact: Für den Zusammenbau und die Konfiguration des Sticks gibt es auch eine Anleitung! 😉

Ist das geschafft, geht es an die Lötarbeit. Im Endeffekt muss das Kabel der alten Platine abgelötet und an die neue Platine angelötet werden.

Fun Fact: Ebenso muss natürlich das bessere Potentiometer an die neue Platine gelötet werden. Ich war so im Flow, da habe ich glatt vergessen Fotos davon zu machen! 😀

Ganz wichtig ist an der Stelle, dass man auch zwei Pins auf der Unterseite der Platine überbrückt, um später die Initialkonfiguration des Joysticks durchzuführen.

Abschließend muss eigentlich nur wieder alles zusammengebaut werden, d.h. Platine in das Gehäuse einsetzen, verschrauben, Gehäuse verschließen und wieder in den Controller einbauen.

Bevor man den Controller jetzt verwenden kann muss er einmalig kalibriert werden. Dazu steckt man ihn einfach an eine Konsole, schaltet diese an und dreht den Stick für ca. 5 Sekunden im Kreis. Anschließend kann man die Konsole wieder ausschalten. Der Controller sollte jetzt kalibriert sein.

Fun Fact: Ganz wichtig – dieser Vorgang kann nur einmalig bei der ersten Inbetriebnahme des Sticks durchgeführt werden. Möchte man (aus welchen Gründen auch immer) das Verhalten des Sticks umstellen müsste man ihn neu kalibrieren. Dafür müsste man den Controller wieder aufschrauben, den Stick ausbauen und die Lötbrücke entfernen. Alternativ gibt es auch die Möglichkeit, die beiden Lötpunkte mit einem Knopf (z.B. „L“) zu verbinden. So könnte man durch halten des Knopfes beim Einschalten der Konsole den Kalibrierungsvorgang starten. Ich habe drauf verzichtet, weil ich den Controller an sich original halten und nicht weiter modifizieren bzw. „verkabeln“ wollte. Den normalen, originalen Controller kann (und muss) man ja auch nicht kalibrieren! 😉

Um den Stick jetzt zu testen kann man eine extra dafür entwickelte Software namens „N64 Controller Test Programm“ verwenden. Den Download findet man hier, allerdings benötigt man zur Ausführung eine Flashkarte wie z.B. das EverDrive 64 aus Artikel 56. Ggf. muss die ROM-Datei auch noch auf eine gültige Bytegrenze aufgefüllt werden. So sieht das dann aus – der Stick scheint gut zu funktionieren!

Alternativ kann man den verbesserten Controller natürlich auch einfach mit einem Spiel seiner Wahl testen, ich verwende da immer gerne „Super Mario 64“. Und siehe da – der Klempner tut genau das was er soll und springt virtuos durch die Gegend! 🙂

Puh, geschafft – ich denke es wird es Zeit für ein kurzes Fazit. Im Nachhinein betrachtet war es dann doch mehr Arbeit als gedacht (wie fast immer bei Projekten dieser Art :D). Dank der ganzen Corona-Situation musste ich leider mehrere Monate auf die entsprechenden Teile warten, sehr ärgerlich!

Meiner Meinung nach war es die Mühen aber absolut wert und der Umbau lohnt sich in jedem Fall! Das Spielgefühl ist nicht vergleichbar mit den (altersbedingt) hakeligen und unpräzisen originalen Analogsticks. Ebenso kommt hinzu, dass gut erhaltene originale Controller (mit nicht ausgeleiertem Stick) kaum mehr zu finden sind – und wenn, dann muss man auch schon ganz schön viel dafür hinblättern. Dank der neuen Sticks hat man Ruhe für die nächsten Jahre und kann die N64-Klassiker ohne Probleme mit der Steuerung ganz sorgenfrei genießen. Jetzt gibt es keine Ausreden mehr nach dem Motto „der Controller ist schuld“! 😉

Fun Fact: Auch wenn ich euch auf den Bildern nur den roten Controller gezeigt habe, so habe ich den Umbau natürlich für alle drei Controller durchgeführt. Ich finde, das Ergebnis kann sich sehen lassen! 🙂

In diesem Sinne – bleibt geschmeidig und gönnt euch eine Runde Mario Kart 64 auf dem Sofa! 🙂

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