Cet article décrit le fonctionnement des flippers électroniques (donc pas les flippers électromécaniques d’avant 1977).Les bases restent les mêmes pour chaque flipper, quelle que soit la marque ou l’âge.
Il y a quelques différences dans la mise en œuvre: parfois les circuits sont divisés sur plusieurs circuits imprimés, parfois plusieurs circuits sont joints sur un circuit imprimé. Les jeux contemporains ont généralement des planches / circuits supplémentaires par rapport aux jeux plus anciens.
Au fur et à mesure que la technologie s’améliorait, plus de fonctionnalités sont devenues possibles, mais toutes les fonctionnalités de base peuvent toujours être identifiées et restent les mêmes sur chaque flipper.
Il peut y avoir des exceptions aux choses que je dis, parfois à peu près tous les flippers fabriqués fonctionnent d’une certaine manière, sauf un fabricant pour certains jeux limités.. mon intention est de vous apprendre comment fonctionnent les flippers en général, pas d’entrer dans chaque exception détaillée.
Je dis des circuits parce que ce sont des circuits électroniquement différents, mais vous pouvez également considérer que ce sont des fonctions, des tâches, des domaines distincts,..
Des connaissances de base en électronique sont nécessaires pour comprendre comment fonctionnent les flippers et surtout quand vous voulez commencer à faire vos propres réparations. Je conseille à ce livre Electronics 101 (lien de référence Amazon) d’obtenir des informations de fond sur ce que font toutes les pièces individuelles.
Circuits de base dans un flipper
- Transformateur
- Alimentation / régulation de tension
- CPU
- Éclairage général
- Pilote de solénoïde
- Pilote de lampe
- Sons
- Affichage des scores
- Matrice de commutation
Configuration standard de la backbox des jeux électroniques Bally de première génération.
En haut à gauche: carte cpu. En bas à gauche: pilote de lampe. En haut à droite: carte pilote solénoïde + affichage haute tension.
En bas à droite: transformateur avec carte d’alimentation au-dessus.
Transformateur
Chaque flipper a un transformateur. Sa tâche est de prendre la tension de la paroi CA et de la convertir en tensions CA que le flipper peut utiliser.
Pour moi ce circuit se compose de toute la partie de la prise murale jusqu’à la sortie des transformateurs, tout ce qui fonctionne sur la tension murale (110 ou 220 volts).
Cela comprend des fusibles, un interrupteur marche / arrêt, des filtres de ligne, une protection contre les surtensions, .. Lorsque la foudre frappe généralement certains de ces composants sont endommagés, mais ils protègent le reste de la machine.
Habituellement, tout ce circuit est situé à l’intérieur de l’armoire inférieure d’un flipper. Seuls quelques premiers jeux Stern / Bally avaient un transformateur en bas à droite de la boîte arrière.
Soyez très prudent lorsque vous travaillez sur cette partie du flipper. Soyez toujours en sécurité et débranchez le flipper du mur!Lorsque vous travaillez sur d’autres circuits, cela n’est pas nécessaire – il est alors plus sûr de laisser la machine éteinte mais branchée, il y a donc encore une connexion à la terre.
Consultez cet article sur les flippers déclenchant des disjoncteurs pour voir à quoi ressemble le filtre de ligne, les fusibles et la protection contre les surtensions sur les jeux Williams WPC.
Alimentation / régulation de tension
Ce circuit prend la tension alternative qui sort du transformateur et la convertit en d’autres tensions utilisables.
Habituellement, ce circuit est une seule carte, mais des pièces supplémentaires peuvent être implémentées sur plusieurs cartes, lorsqu’une seule carte nécessite des tensions spécifiques que les autres cartes n’ont pas (généralement des affichages de son et de score).
Le courant alternatif sortant du transformateur n’est pas régulé – il fluctuera de haut en bas. Pas sous charge, les tensions mesurées seront (mogh) plus élevées que lorsque vous jouez à un jeu et que le circuit est sous charge. Par exemple, sur des bobines de 50v, vous pouvez mesurer jusqu’à 70volts avec votre dmm lorsque vous ne jouez pas au jeu. La tension murale n’est pas exactement de 110 volts, mais peut monter et descendre dans une certaine plage.
Une fonction de ce circuit est de créer une puissance régulée. Certaines pièces ont besoin d’une tension exacte – une carte cpu a besoin exactement de + 5vdc, et toute fluctuation (en particulier inférieure) causera des problèmes.
Les redresseurs de pont (ce sont des pièces métalliques carrées) convertissent le courant alternatif en courant continu.
Les condensateurs filtreront et liront la puissance. d’autres pièces (comme certains transistors) convertissent les tensions en d’autres tensions.Habituellement, les circuits ont des fusibles supplémentaires, des points de test et parfois des LED (pour vérifier qu’une certaine puissance est présente).
La sortie de ce circuit est par exemple +5v DC, qui est utilisé par les cartes de circuits imprimés.Les affichages de score nécessitent généralement des tensions élevées. Certaines cartes son ont besoin de 12v ou 20v. Certains moteurs et circuits spéciaux ont également besoin de tensions spécifiques, ils auront leurs propres petits circuits de régulation de tension.
CPU – unité de processeur principale
Le cpu est le cerveau du flipper. Il s’agit généralement d’un PCB dédié. Il contrôle le reste de la machine.Une fois qu’il est démarré, il contrôlera les lampes, les solénoïdes, les sons, les affichages de score,.. Il réagit à l’entrée (par des interrupteurs sur le terrain de jeu et l’armoire) avec une certaine sortie (lampes, sons, affichage de score, bobines, ..)
S’il y a un problème avec le cpu, le jeu ne démarre pas (ou a un comportement bizarre) et il n’est pas possible de jouer.
La partie de traitement elle-même possède une fonction de réinitialisation (qui initialise le plateau au démarrage du jeu), une puce de traitement qui exécute les instructions, les instructions elles-mêmes (généralement sur une EPROM, spécifique à chaque type de jeu) et des puces de mémoire où elle peut stocker temporairement des objets pendant l’exécution des opérations.
Carte cpu de sécurité Williams WPC-S A-17651.
Le plus grand circuit intégré (dans le socket) à droite est le processeur. Il en reste (avec étiquette) une EPROM contenant les règles du jeu. Le côté gauche de la carte (sous le support de batterie) est la partie matrice de commutation. Photo d’Erik.
Éclairage général
Le GI est un circuit qui alimente (généralement autour de 6VAC) les ampoules du terrain de jeu et de la boîte arrière qui ne servent à aucune autre fonction que de fournir une lumière supplémentaire sur le jeu. Ils sont juste là pour que le jeu ne soit pas sombre – contrairement aux ampoules contrôlées par le processeur et pouvant être allumées et éteintes individuellement et ayant pour tâche d’indiquer quelque chose aux joueurs (plus d’informations plus tard).
Habituellement, il y a plusieurs chaînes (tout sur un fil mettrait trop de charge sur le circuit / les connecteurs).
Sur les jeux plus anciens, ils sont directement connectés à la sortie du transformateur. Vous pouvez les comparer à une chaîne de lumières de Noël. Donc, si vous branchez un flipper et des lumières sur le terrain de jeu, cela indique simplement que le transformateur fonctionne et que le fusible principal n’a pas explosé.. cela ne signifie pas que vous pouvez jouer! (comme vous avez besoin d’un processeur de travail pour cela).
Sur les jeux plus modernes, le processeur a un certain contrôle sur le GI. Ils sont divisés en quelques chaînes (c’est-à-dire la boîte arrière, le bas, le milieu et le haut du champ de jeu), et le processeur peut les contrôler: désactiver une chaîne, activer ou définir des niveaux de luminosité spécifiques.
Seulement des lumières statiques, pas de lumières clignotantes, rien sur l’affichage de la partition? C’est Jim mort..
Pilote de solénoïde
Ce circuit prend l’entrée de la cpu et active les bobines. Il se compose principalement de transistors et de composants associés (résistances et diodes), quelques circuits intégrés pour interpréter les signaux de la cpu. Le circuit pour piloter des lampes flash peut y être inclus, car sa fonction est très étroitement liée à celle des solénoïdes, et sur certaines marques, les circuits sont combinés.
À proprement parler, fournir de l’énergie aux solénoïdes ne fait pas partie de ce circuit (cela fait partie du circuit d’alimentation).
Sur chaque flipper électronique, la puissance est toujours présente au niveau des bobines. Les transistors de la carte pilote du solénoïde ne mettent pas sous tension / hors tension des bobines spécifiques, mais terminent le chemin vers la masse pour activer une bobine. C’est une différence subtile, mais importante lors du dépannage ou de la compréhension du fonctionnement de la machine.
Habituellement, il y a une partie haute et basse puissance. Certaines bobines fortes nécessitent beaucoup de puissance (jusqu’à 70 volts), et pour gérer cela, une configuration impliquant plusieurs transistors existe. D’autres bobines, moteurs, fonctionnent sur une tension plus basse. Pour les piloter, un type de circuit légèrement différent (impliquant moins ou d’autres transistors) est utilisé.
Carte pilote d’alimentation A-20028 WPC-95. La majeure partie de la moitié supérieure est la partie d’alimentation (fusibles, diodes épaisses, condensateurs ronds noirs), ils lissent la tension, la transforment en courant continu,..
Sur la gauche se trouvent des pièces montées sur des éviers de bruyère, destinées à atténuer l’éclairage général.
Tous les transistors en partie basse sont pour lampes et solénoïdes.
Pilote de lampe
La carte de pilote de lampe a une fonction similaire à la carte de pilote de solénoïde: elle permet au processeur de contrôler des lampes spécifiques. C’est la différence avec les lampes GI – les lampes contrôlées peuvent être allumées ou éteintes individuellement. Une autre différence est que les lampes contrôlées ont une alimentation CC, pas AC.It c’est une petite mais importante différence, vous devez savoir sur quel réglage utiliser sur votre DMM lorsque vous souhaitez mesurer la tension des lampes sur le terrain de jeu, car physiquement toutes les lampes se ressemblent.
Semblable à la carte pilote de solénoïde, le contrôle des lampes se fait à l’aide de transistors (ou de pièces comparables comme des triacs). Il y a une différence importante: alors que chaque bobine est entraînée par un transistor individuel, les lampes sont connectées dans une matrice.
Comme il y a beaucoup de lampes utilisées sur un terrain de jeu de flipper, le câblage de chaque lampe individuellement ne serait pas facile. Pour chaque lampe, vous auriez besoin d’un fil, qui remonte à un connecteur sur la carte, et d’un transistor individuel.
Les tensions étant faibles, une matrice de lampes pourrait être mise en oeuvre pour simplifier cela. Pensez à un échiquier à 8 rangées et 8 colonnes. Chacun des carrés est une ampoule.
Ils sont tous connectés à l’aide de 16 fils: 8 pour les rangées, chaque fil va de chaque lampe de la rangée à la suivante de cette rangée. 8 fils de colonne, chacun allant également de la première lampe de la colonne à la suivante. Ainsi, seuls 16 fils et transistors sont nécessaires pour contrôler 64 ampoules.
Pour allumer des ampoules spécifiques, le processeur active la première ligne. Ensuite, il activera les lignes pour les ampoules qui doivent être allumées dans cette première rangée. Ces ampoules s’allumeront lorsque les deux fils qu’elles ont (rangée et colonne) seront alimentés.
Ensuite, le processeur désactive la première ligne et fait de même pour la seconde, et ainsi de suite. Pour chaque ligne, les colonnes correctes sont activées.Ce processus va très vite. Comme les filaments des ampoules ne s’atténuent pas immédiatement lorsque l’alimentation est coupée, il nous semble que les ampoules sont constamment allumées, alors qu’en réalité elles sont allumées et éteintes très rapidement.
Circuit sonore
Il n’y a pas grand-chose à dire sur le circuit sonore. C’est un circuit individuel qui reçoit l’entrée de la CPU. Habituellement, l’entrée est limitée (ie. jouer le son 1, 2, 3,..). Le circuit sonore obtient cette entrée et fait ce qui lui est demandé: jouer le son spécifique.
Ce circuit se compose également de différentes parties. Une partie consiste à traiter l’entrée de la CPU. Une autre partie génère le son (il peut s’agir d’une simple puce de générateur de son ou d’eproms contenant des échantillons sonores spécifiques). Enfin, il y a une partie amplificateur (qui a généralement besoin de ses propres tensions spécifiques) et la sortie de celle-ci est connectée aux haut-parleurs.
Boîte arrière de la Maison hantée Gottlieb.
En haut à gauche : carte d’alimentation. En haut à droite: CPU.
En bas à droite: Carte pilote Lampe + solénoïde.
En bas à gauche : carte son. Milieu gauche: carte d’alimentation supplémentaire pour carte son.
Centre extrême droite: carte pilote de lampe supplémentaire.
Affichage de la partition
Le circuit d’affichage de la partition est similaire au circuit sonore. C’est encore une partie dédiée qui prend l’entrée de la cpu et fait quelque chose avec elle. Dans sa forme la plus simple, il affichera simplement le score sur un affichage numérique, mais il peut s’agir de choses plus compliquées comme afficher une animation sur un dmd (et les animations sont stockées dans des eproms sur la carte du pilote d’affichage). Habituellement, une sorte de circuit haute tension est également impliquée.
L’affichage matriciel peut afficher les scores, le texte et les animations.
Matrice de commutation
Ceci n’est généralement pas considéré comme un circuit dédié, car il fait principalement partie de la carte CPU. Mais comme il est très similaire à la carte de pilote de lampe, je préfère l’énumérer séparément.
La plupart des types de flippers ont deux types de commutateurs d’entrée: direct et matrix.
Le nombre de commutateurs directs est généralement limité (c’est-à-dire les commutateurs de service à l’intérieur de la porte à pièces) et sont connectés individuellement à la CPU.
La plupart des autres commutateurs sur le terrain de jeu sont branchés dans une matrice. Encore une fois comme notre matrice de lampes, nous avons 8 fils pour chaque rangée et 8 fils pour chaque colonne. De cette façon, 64 commutateurs peuvent être connectés à la CPU.
Le fonctionnement est similaire à la matrice de lampes: le processeur envoie un signal sur la première ligne et vérifie quelles colonnes il récupère quelque chose. Ensuite, il sait quels commutateurs sont fermés. Ensuite, il envoie un signal sur la ligne suivante et lit à nouveau toutes les colonnes, maintenant il sait quels commutateurs de cette colonne sont fermés. Et ainsi de suite, tout le temps, très rapide donc aucune fermeture d’interrupteur n’est manquée.
Voici plus d’informations sur le fonctionnement de la matrice de commutation sur les jeux WPC.
Conclusion
Maintenant, quel est le but de cet article? Tout d’abord, il s’agit de vous donner un aperçu du fonctionnement d’un flipper et des pièces impliquées.Essayez d’identifier les tâches des planches dans votre flipper.
Deuxièmement, si vous devez résoudre un problème, il est très important de connaître les circuits impliqués.
Pour presque chacun (sons, écrans, lampes, bobines, ..) il y a des auto-tests que vous pouvez exécuter. Avec ceux-ci, vous pouvez essayer de diagnostiquer les problèmes.
Chacun de ces sous-systèmes est généralement séparé des schémas d’un autre circuit. Il est donc utile de savoir quelle page vous devez regarder et quels composants sont impliqués, et comment ils fonctionnent ensemble.
