Multi-region mod for Sega Genesis/Mega Drive using Raspberry Pi Pico (RP2040). This project allows switching between regions, controlling frequency, enabling Master System mode, overclocking, and much more — all via controller or physical button.

Note: Mega Drive Extreme Edition IV is the codename for the Mega Drive based on the Open Heart 2 project developed for the Brazilian community, but the functions and operation are the same.

Open Heart turns your console into a multi-region hub with advanced features:

• Region switching: Japan, Americas, Europe
• Frequency: 50Hz/60Hz
• Master System mode
• Dynamic overclock
• Reset and pause via controller
• Graphical display on ST7735 or SSD1306
• Bluetooth module control
• Automatic TMSS skip

• Raspberry Pi Pico or compatible RP2040
• ST7735 (TFT) or SSD1306 (OLED) display
• Sega Genesis/Mega Drive (Model 1 or 2)
• Voltage divider resistors (4.7k and 10k) for Model 1 VA5/VA6
• Resistor for controller pin 7 (22k) for Model 1 VA0 to VA4
• Wires for GPIO connections to console and controller

Function: Commands

• Region switch: B + C + Start (1s)
• Region switch (physical button): Reset Button (3s)
• Game reset: A + B + C + Start (1s)
• 50Hz/60Hz switch (Europe): A + B + Start (1s)
• Overclock: A + Start (1s)
• Pico reset: A + C + Start (3s)
• Enable Bluetooth: B + Start (2s)
• Enable/Disable Bluetooth in start: Hold UP while turning on the console.
• Master System pause: UP + B + C (1s)
• Master System reset: UP + C (5s)
• Toggle logo: C + Start (1s)
• LED brightness: UP + Start (1s)
• Standby mode: UP + Start + A (2s) Reset in console return.

• ST7735 (TFT): colorful graphics and custom logos

• SSD1306 (OLED): monochrome graphic text Displayed messages:

• Region and frequency

• Active mode

• Overclock status

• Bluetooth on/off

• Logos: SEGA, 16bit, Custom message

Region is saved to flash and restored on boot. LED indicators:

• Red: Japan
• Green: Americas
• Amber: Europe 50Hz
• Purple: Europe 60Hz

Advanced technique that automatically bypasses TMSS:

• Monitors !CART_CE
• Resets the 68000 at the exact moment
• Allows direct cartridge boot

This mod is very similar to other existing mods, so adapting it to your specific console shouldn't be difficult. Schematics or references from similar mods may be helpful. Remove the oscillator and mount the Pico as close as possible to the original board location.

• 5V and ground can be easily connected to the holes left by removing the oscillator. It is recommended to use a diode (I used a 1n4001) on the 5V point if you plan to update the firmware with the mod installed.

• MCLK should be connected to the oscillator clock output.

• VCLK is connected to the clock input pin of the 68000 (the VDP is also connected to this pin and should be disconnected from it). These wires should be kept as short as possible. VCLK is optional if you do not wish to use the overclocking feature.

• Jpn/Export and NTSC/PAL should be connected to the points on your board where +5V and ground determine the region and 50/60Hz respectively.

• VRES and HALT are connected to the corresponding pins on the 68000. HALT is optional if you do not wish to use the overclocking feature.

• Pins 1, 6, 7 and 9 (add a 22k resistor to pin 7 of the controller for Model 1 VA0 to VA4) correspond to the pins of the first controller port, counting from 1 to 9 starting with the top left pin when facing the console.

• Cart Enable corresponds to pin B17 of the cartridge port. Pin B1 is the leftmost pin at the front, facing the console. This is used for TMSS bypass. If you are installing this on a non-TMSS console, this pin should probably be connected to ground.

• MRES corresponds to pin B2 on the cartridge port. It is used for TMSS bypass and reset in Master System mode, when a flashcart enters and exits special modes such as Master System or Sega CD.

• M3 (B30) corresponds to pin B30 of the cartridge port.

• A23 (B11) corresponds to pin B11 of the cartridge port.

• Reset Button correspond to pin 2 the button reset. Add a voltage divider resistor for Model 1 VA5/VA6 on the reset button. Connect a 4.7k resistor to 5V and a 10k resistor to GND. The connection point between the two resistors should be connected to the Pi Pico's Reset Button pin.

• RST, CS, DC, SCL, SDA, BLK and Detect Display are only needed if you plan to use an LCD display.

• Bluetooth up/down will only be connected if used to control a retro Bluetooth module for wireless controllers.

If you want a LED to show the mod's status, use a common cathode bi-color LED. Connect the cathode to ground and the two anodes to pins LED1 and LED2. The region is indicated by color:

LED1 color indicates Japan LED2 color indicates USA/Americas A mix of both colors indicate Europe 50Hz LED1 High + LED2 low indicate Europe 60Hz

Overclocking is indicated by the LED blinking at 3Hz when enabled.

Bluetooth is indicated by a flashing LED at 0.5Hz when activated.

Setting up the Pico

Warning: demo version. Download the mega drive model 1 va0 until va4 firmware image openheart8Mhz.uf2 or va5/va6 openheart1074Mhz.uf2 firmware image from the /build folder and flash it to the Pico by connecting it to your computer while holding down the BOOTSEL button. It will appear as a storage device — just drag the UF2 file onto it. When the storage device disconnects automatically, it's ready to use.

Installation examples here Here.

Pico pinout here

Notes & considerations Use at your own risk: The mod seems to work well on various Model 1 and Model 2 revisions, but not all revisions have been tested.

The first time the firmware is loaded, it automatically starts Bluetooth, so the LED will blink at 0.5Hz. Turn the console off and on again while pressing the UP button to deactivate and save the configuration.

O overclocking configura a CPU para o clock mestre dividido por 6 ou 5 (o padrão é MCLK/7). Isso resulta em cerca de 8MHz ou 10,74 MHz no padrão NTSC A maioria dos jogos funciona bem com essa configuração, mas tenha certeza de que travamentos, falhas gráficas ou mau funcionamento do controle ainda podem ocorrer.

The clocks generated by the Pi Pico are imperceptibly different (+0.013% NTSC, -0.006% PAL) compared to the original oscillator specs. This is not noticeable, but may be relevant for speedrunners.

Switching between 50Hz and 60Hz, or toggling overclock on and off frequently during gameplay, may occasionally cause strange behavior. If this happens, just power cycle the console.

Some (few?) NTSC Model 1 VA7 and Model 2 VA0 consoles have a broken 50Hz mode). These consoles still work fine at 60Hz.

PAL mode composite video on NTSC consoles (and vice versa) may or may not work. RGB output will work. This may depend on your TV or the standard being used.

This video here

Source-Available Freeware License

1. License Grant The Licensor grants the Licensee a non-exclusive, non-transferable right to access and view the Software’s source code, as well as use it internally, exclusively for personal or corporate purposes, under the terms of this agreement.

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(e) circumvent technical protection mechanisms.

3. Internal Modification Permission The Licensee may modify the source code only for internal use, without distribution to third parties. Any external distribution requires prior written authorization from the Licensor.

4. Intellectual Property The Software and its source code remain the property of the Licensor. No ownership rights are transferred to the Licensee.

5. Warranty and Liability The Software is provided “as is,” without warranties of any kind. The Licensor shall not be liable for any damages arising from the use or inability to use the Software.

6. Termination and Compliance The Licensor may revoke this license in case of violation. The Licensee agrees to provide reasonable information to verify compliance upon request.

7. Governing Law and Jurisdiction This agreement is governed by Brazilian law, and the courts of the Licensor’s city shall have jurisdiction over any disputes.

Note: We removed GPLv3 files that were kept in error; they were not in use. Older versions (v1.01 or earlier) remain under GPLv3. Between January 3rd and 17th, 2026, this repository included third-party files under GPL-3.0 (driver ST7735). These were not used in the project build. On January 17th, 2026, these files were removed. The files were (and are) GPL-3.0; any restrictions of the ‘Freeware’ license do not apply to them.

For complete details, please refer to the file: ➡️ THIRD_PARTY_NOTICES.md

If you don't have one of the two displays (SSD 1306 or ST7735) installed and need to obtain the serial number of your Raspberry Pi 2040, follow the steps below:

1 - With the BOOTSEL key pressed, connect PicoTool, download and load the firmware from the link below onto the pico: here

2 - Download and install the driver below: https://zadig.akeo.ie/

3 - Now, access Device Manager, search for "PICO", right-click and select "Properties".

4 - Click on the "Details" tab and, in "Properties", look for "device instance path"; in the value, you will find the serial number after the backslash (). Example below:

Developed by Irineu Teza Nunes (YouTube @itnproducoes) for the Brazilian retro gaming community. Project inspired by 32mbit and enhanced.

Mod multi-região para Sega Genesis/Mega Drive usando Raspberry Pi Pico (RP2040). Este projeto permite alternar entre regiões, controlar frequência, ativar modo Master System, overclock, e muito mais — tudo via controle ou botão físico.

Nota: Mega drive extreme edition IV é o codinome do Mega drive baseado no projeto Open heart 2 desenvolvido para a comunidade brasileira, mas o código fonte, funções e funcionamento são os mesmos.

Open Heart transforma seu console em uma central multi-região com recursos avançados:

• Troca de região: Japão, Américas, Europa
• Frequência: 50Hz/60Hz
• Modo Master System
• Overclock dinâmico
• Reset e pausa via controle
• Exibição gráfica em ST7735 ou SSD1306
• Controle de módulo Bluetooth
• Skip automático do TMSS

• Raspberry Pi Pico ou RP2040 compatível
• Tela ST7735 (TFT) ou SSD1306 (OLED)
• Sega Genesis/Mega Drive (Modelos 1 ou 2)
• Resistores para divisor de tensão (4.7k e 10k) model 1 va5/va6
• Resistor para pino 7 do controle (22k) model 1 va0 to va4
• Fios para GPIOs conectados ao console e controle

• ST7735 (TFT): gráficos coloridos e logos personalizados
• SSD1306 (OLED): texto gráfico monocromático

Mensagens exibidas:

• Região e frequência
• Modo ativo
• Status do overclock
• Bluetooth ligado/desligado
• Logos: SEGA, 16bit, Mensagem personalizada

Região salva na flash e restaurada na inicialização. LEDs indicam:

• Vermelho: Japão
• Verde: Américas
• Âmbar: Europa 50Hz
• Roxo: Europa 60Hz

Técnica avançada que ignora o TMSS automaticamente:

• Monitora !CART_CE
• Reinicia o 68000 no momento exato
• Permite boot direto do cartucho

Este mod é muito semelhante a outros mods existentes, então adaptá-lo ao seu console específico não deve ser difícil. Esquemáticos ou referências de outros mods similares podem ser úteis. Remova o oscilador e monte o Pico o mais próximo possível da localização original da placa.

• 5V e terra podem ser facilmente conectados aos furos deixados pela remoção do oscilador. Recomenda-se usar um diodo (eu usei um 1n4001) no ponto de 5V se você pretende atualizar o firmware com o mod instalado.

• MCLK deve ser conectado à saída de clock do oscilador.

• VCLK é conectado ao pino de entrada de clock do 68000 (o VDP também está conectado a este pino e deve ser desconectado dele). Esses fios devem ser mantidos o mais curtos possível. VCLK é opcional caso você não deseje usar o recurso de overclock.

• Jpn/Export e NTSC/PAL devem ser conectados aos pontos da sua placa onde +5V e terra determinam a região e 50/60Hz, respectivamente.

• VRES e HALT são conectados aos pinos correspondentes do 68000. HALT é opcional caso você não deseje usar o recurso de overclock.

Os pinos 1, 6, 7 e 9 (adicionar resistor para pino 7 do controle (22k) model 1 va0 to va4) correspondem aos pinos da primeira porta de controle, contando de 1 a 9 começando pelo pino superior esquerdo visto de frente para o console.

• Cart Enable corresponde ao pino B17 da porta do cartucho. O pino B1 é o mais à esquerda na frente, voltado para o console. Isso é usado para o bypass do TMSS. Se você estiver instalando isso em um console sem TMSS, provavelmente deve conectar esse pino ao terra.

• MRES corresponde ao pino B2 da porta do cartucho. Isso é usado para o bypass do TMSS and reset in mode master system, quando um flashcart entra e sai de modos especiais como Master System ou Sega CD.

• M3 (B30) corresponde ao pino B30 da porta do cartucho.

• A23 (B11) corresponde ao pino B11 da porta do cartucho.

• Reset Button corresponde ao pino 2 do botão de reset. Adicione um resistor divisor para o modelo 1 VA5/VA6 no botão de reset. Conecte um resitor de 4,7k no 5v e 10k no GND. O ponto de conexão entre os dois resistores deve ser conectado ao pino do botão de reset do Pi Pico.

• RST, CS, DC, SCL, SDA, BLK e Detect Display são necessários apenas se for utilizar display LCD.

• Bluetooth up/down será conectado apenas se for utilizado para controlar um módulo bluetooth retro para controles sem fio.

Se quiser um LED que mostre o estado do mod, use um LED bicolor de cátodo comum. Conecte o cátodo ao terra e os dois ânodos aos pinos LED1 e LED2. A região é indicada pela cor:

Cor do LED1 indica Japão Cor do LED2 indica EUA/Américas Mistura das duas cores indica Europa 50Hz Cor do LED1 High + Cor do LED2 baixa indica Europa 60Hz

O overclock é indicado por um piscar do LED a 3Hz quando ativado.

O Bluetooth é indicado por um piscar do LED a 0,5Hz quando ativado.

Configurando o pico

Atenção: versão demonstração. Baixe a imagem de firmware do Mega Drive modelo 1 VA0 até VA4 openheart8Mhz.uf2 ou VA5/VA6 openheart1074Mhz.uf2 da pasta /build e grave-a no Pico conectando-o ao computador enquanto mantém pressionado o botão BOOTSEL. Ele aparecerá como um dispositivo de armazenamento — basta arrastar o arquivo UF2 para ele. Quando o dispositivo de armazenamento se desconectar automaticamente, estará pronto para uso.

Exemplos de instalação aqui.

Pinagem do pico

Notas e considerações Use por sua conta e risco: O mod parece funcionar bem em várias revisões dos modelos 1 e 2, mas nem todas as revisões foram testadas.

A primeira vez que o firmware é carregado, ele inicia o bluetooth automaticamente, sendo assim o LED irá ficar piscando a 0,5Hz. Desligue e ligue o console com o UP pressionado para desativar e salvar a configuração.

O overclocking configura a CPU para o clock mestre dividido por 6 ou 5 (o padrão é MCLK/7). Isso resulta em cerca de 8MHz ou 10,74 MHz no padrão NTSC A maioria dos jogos funciona bem com essa configuração, mas esteja ciente de que travamentos, falhas gráficas ou mau funcionamento do controle ainda podem ocorrer.

Os clocks gerados pelo Pi Pico são imperceptivelmente diferentes (+0,013% no NTSC, -0,006% no PAL) em relação às especificações originais do oscilador. Isso não é perceptível, mas pode ser relevante para speedrunners.

Alternar entre 50Hz e 60Hz, ou ativar/desativar o overclock com frequência durante o jogo, pode ocasionalmente causar comportamentos estranhos. Se isso acontecer, basta reiniciar o console.

Alguns (poucos?) consoles NTSC Model 1 VA7 e Model 2 VA0 têm o modo 50Hz quebrado "têm o modo 50Hz quebrado"). Esses consoles ainda funcionam normalmente em 60Hz.

O vídeo composto em modo PAL em consoles NTSC (e vice-versa) pode ou não funcionar. A saída RGB funcionará. Isso pode depender da sua TV ou do padrão utilizado.

Neste video aqui

Licença de Uso de Código-Fonte – Freeware

1. Concessão de Licença O Licenciante concede ao Licenciado o direito não exclusivo e intransferível de acessar e visualizar o código-fonte do Software, bem como utilizá-lo internamente, exclusivamente para fins pessoais ou corporativos, conforme estes termos.

2. Direitos e Restrições Salvo autorização prévia e por escrito do Licenciante, o Licenciado não poderá:

(a) usar comercialmente o Software ou qualquer obra derivada (inclui venda, aluguel, prestação como serviço/SaaS, consultoria com distribuição do Software);

(b) redistribuir, publicar, disponibilizar ou sublicenciar o Software ou o código-fonte, no todo ou em parte;

(c) modificar ou criar obras derivadas com finalidade de distribuição externa;

(d) remover ou alterar avisos de direitos autorais, marcas e créditos;

(e) contornar mecanismos técnicos de proteção.

3. Permissão de Modificação Interna O Licenciado pode modificar o código apenas para uso interno, sem distribuição a terceiros. Qualquer distribuição externa exige autorização prévia do Licenciante.

4. Propriedade Intelectual O Software e o código-fonte são de titularidade do Licenciante. Nenhum direito de propriedade é transferido ao Licenciado.

5. Garantias e Responsabilidade O Software é fornecido “no estado em que se encontra”, sem garantias. O Licenciante não se responsabiliza por danos de qualquer natureza decorrentes do uso.

6. Termo, Revogação e Auditoria O Licenciante pode revogar esta licença em caso de violação. O Licenciado concorda em fornecer informações razoáveis para verificar conformidade, quando solicitado.

7. Lei Aplicável e Foro Este acordo é regido pela legislação brasileira e fica eleito o foro da cidade do Licenciante para dirimir controvérsias.

Nota: Removemos arquivos GPLv3 que foram mantidos por engano; eles não estavam em uso. Versões mais antigas (v1.01 ou anteriores) permanecem sob a licença GPLv3. “Entre 3 e 17 de janeiro de 2026, este repositório incluiu arquivos de terceiros sob a licença GPL-3.0 (driver ST7735). Estes não foram usados ​​na compilação do projeto. Em 17 de janeiro de 2026, esses arquivos foram removidos. Os arquivos eram (e são) GPL-3.0; quaisquer restrições da licença ‘Freeware’ não se aplicam a eles.”

Para obter detalhes completos, consulte o arquivo: ➡️ THIRD_PARTY_NOTICES.md

Caso não tenha um dos dois displays (SSD 1306 ou ST7735) instalado e precise obter o número de série do Raspberry Pi 2040, siga os passos abaixo:

1 - Com a tecla BOOTSEL pressionada, conecte o PicoTool, baixe e carregue no pico o firmware do link abaixo: aqui

2 - Baixe e instale o driver abaixo: https://zadig.akeo.ie/

3 - Agora, acesse o Gerenciador de Dispositivos, procure por "PICO", clique com o botão direito do mouse e selecione "Propriedades".

4 - Clique na aba "Detalhes" e, em "Propriedades", procure por "caminho da instância do dispositivo"; no valor, você encontrará o número de série após a barra invertida (). Exemplo abaixo:

Desenvolvido por Irineu Teza Nunes (youtube @itnproducoes) para a comunidade retro gamer brasileira 🇧🇷
Projeto inspirado por 32mbit e aprimorado.