Diversi circuiti nei flipper elettronici

Questo articolo descrive come funzionano i flipper elettronici (quindi non i flipper elettromeccanici pre-1977).Le basi rimangono le stesse per ogni flipper, indipendentemente dalla marca o dall’età.
Ci sono alcune differenze nell’implementazione: a volte i circuiti sono divisi su più PCB, a volte più circuiti sono uniti su un pcb. I giochi contemporanei di solito hanno schede/circuiti extra rispetto ai vecchi giochi.

Man mano che la tecnologia migliorava, diventavano possibili altre funzionalità, ma ogni funzionalità di base può essere identificata e rimane la stessa su ogni flipper.
Ci possono essere eccezioni alle cose che dico, a volte quasi tutti i flipper realizzati funzionano in un certo modo tranne un produttore per alcuni giochi limitati.. la mia intenzione è di insegnarti come funzionano i flipper in generale, non entrare in ogni eccezione dettagliata.
Dico circuiti perché sono circuiti elettronicamente diversi ,ma puoi anche considerarli funzioni, compiti, aree separati..

Alcune conoscenze di base dell’elettronica sono necessarie per capire come funzionano i flipper e soprattutto quando si desidera iniziare a fare le proprie riparazioni. Consiglio questo libro di elettronica 101 (amazon referral link)per ottenere informazioni in background su tutte le singole parti.

circuiti di Base in un flipper

  • Trasformatore
  • Alimentazione / tensione di regolamento
  • CPU
  • illuminazione Generale
  • driver Solenoide
  • driver della Lampada
  • Suoni
  • la visualizzazione del Punteggio
  • Switch matrix

Bally 8 Ball backbox
Standard di backbox configurazione di prima generazione Bally giochi elettronici.
In alto a sinistra: scheda cpu. In basso a sinistra: driver della lampada. In alto a destra: solenoide bordo di driver + display ad alta tensione.
In basso a destra: trasformatore con scheda di potenza sopra di esso.

Trasformatore

Ogni flipper ha un trasformatore. Il suo compito è prendere la tensione della parete CA e convertirla in tensioni CA che il flipper può utilizzare.

Per me questo circuito è costituito da tutta la parte dalla presa a muro fino all’uscita dei trasformatori, tutto ciò che funziona sulla tensione della parete (110 o 220 volt).
Questo include fusibili, un interruttore on/off, filtri di linea, protezione contro le sovratensioni,.. Quando un fulmine colpisce di solito alcuni di questi componenti sono danneggiati, ma proteggono il resto della macchina.
Di solito questo intero circuito si trova all’interno del cabinet inferiore di un flipper. Solo alcuni primi giochi Stern / Bally avevano un trasformatore in basso a destra del backbox.

Fai molta attenzione quando lavori su questa parte del flipper. Essere sempre al sicuro e scollegare il flipper dal muro !Quando si lavora su altri circuiti questo non è necessario-quindi è più sicuro lasciare la macchina spenta ma collegata, quindi c’è ancorauna connessione di terra.

Vedere questo articolo su flipper intervento interruttori casa per vedere come il filtro di linea, fusibili andpower protezione contro le sovratensioni si presenta come su Williams giochi WPC.

Alimentazione elettrica / regolazione di tensione

Questo circuito prende la tensione CA che esce dal trasformatore e la converte in altre tensioni utilizzabili.
Di solito questo circuito è una singola scheda, ma parti aggiuntive possono essere implementate su più schede, quando quella singola scheda richiede tensioni specifiche che altre schede non lo fanno (di solito display audio e punteggio).

L’alimentazione CA che esce dal trasformatore non è regolamentata-fluttuerà su e giù. Non sotto carico, tensioni misurate sarà (mugh) superiore a quando si sta giocando una partita e il circuito è sotto carico. Per esempio su bobine che hanno 50v, è possibile misurare fino a 70volts con il dmm quando non si sta giocando il gioco. La tensione della parete non è esattamente 110 volt ma può andare su e giù entro un certo intervallo.

Una funzione di questo circuito è la creazione di potenza regolata. Alcune parti hanno bisogno di una tensione esatta – una scheda cpu ha bisogno esattamente +5vdc, e qualsiasi fluctiation (soprattutto inferiore) causerà problemi.
Raddrizzatori a ponte (queste sono parti metalliche quadrate) convertono AC in corrente continua.
Condensatori filtrerà e liscia la potenza. altre parti (come alcuni transistor) convertono le tensioni in altre tensioni.Di solito i circuiti hanno fusibili extra, testpoint e talvolta led (per verificare una certa potenza è presente).
Uscita di questo circuito è per esempio + 5 v DC, che viene utilizzato da circuiti stampati.I display del punteggio di solito richiedono tensioni elevate. Alcune schede audio hanno bisogno di 12v o 20v.Alcuni motori e circuiti speciali hanno anche bisogno di tensioni specifiche, avranno i loro piccoli circuiti di regolazione della tensione.

CPU-unità di elaborazione principale

La cpu è il cervello del flipper. Di solito è un pcb dedicato. Controlla il resto della macchina.Una volta avviato, controllerà lampade, solenoidi, suoni, display del punteggio, .. Reagisce all’ingresso (tramite interruttori sul campo di gioco e sul cabinet) con una certa uscita (lampade, suoni, display del punteggio, bobine, ..)
Se c’è un problema con la cpu, il gioco non si avvia (o avere un comportamento strano) e non è possibile giocare.

La parte di elaborazione stessa ha una funzione di reset (che inizializza la scheda all’inizio del gioco), un chip processer che esegue le istruzioni, le istruzioni stesse (di solito su una EPROM, specifica per ogni tipo di gioco) e chip di memoria dove può memorizzare temporaneamente le cose durante l’esecuzione delle operazioni.

A-17651 scheda di sicurezza cpu
A-17651 Williams WPC-S scheda di sicurezza cpu.
Più grande IC (in socket) sulla destra è il processore. A sinistra da esso (con etichetta) è una EPROM contenente le regole del gioco. Il lato sinistro della scheda (sotto il supporto della batteria)è la parte della matrice dell’interruttore. Foto di Erik.

Illuminazione generale

GI è un circuito che fornisce energia (di solito intorno a 6VAC) alle lampadine sul campo di gioco e backbox che non servono alcuna funzione ma per fornire luce aggiuntiva sul gioco. Sono proprio lì in modo che il gioco non è scuro – questo in contrasto con le lampadine che sono controllati dalla cpu e possono essere accesi e spenti singolarmente e hanno come compito di indicare qualcosa ai giocatori (più su questi più avanti).

Di solito ci sono più stringhe (tutto su un filo metterebbe troppo carico sul circuito / connettori).
Sui vecchi giochi sono direttamente collegati all’uscita del trasformatore. Si potrebbe confrontare questi per una stringa di luci di Natale. Quindi, se si collega un flipper e luci sul lavoro campo di gioco, indica solo il trasformatore funziona e il fusibile principale non è saltato.. non significa che si può giocare ! (come hai bisogno di una cpu funzionante per questo).

Nei giochi più moderni la cpu ha un certo controllo sul GI. Sono divisi in poche stringhe (cioè backbox, lower, middle e top del campo di gioco) e la cpu può controllarli: disattiva una stringa, attiva o imposta uno specifico livello di luminosità.

Bally 8 Campo di gioco palla
Solo luci statiche, senza luci lampeggianti, nulla sul punteggio visualizza ? E ‘ morto Jim..

Solenoide driver

Questo circuito prende ingresso dalla cpu e attiva bobine. Consiste principalmente di transistor e componenti correlati (resistori e diodi), alcuni circuiti integrati per interpretare i segnali dalla cpu. Il circuito per guidare le lampade flash può essere incluso in questo, in quanto è in funzione molto strettamente correlato a quello dei solenoidi, e su alcune marche i circuiti sono combinati.

In senso stretto, fornire energia ai solenoidi non fa parte di questo circuito (fa parte del circuito di potenza).
Su ogni flipper elettronico, l’alimentazione è sempre presente alle bobine. I transistor sulla scheda driver solenoide non commutare power on / off per bobine specifiche, ma completare il percorso a terra per attivare una bobina. È una differenza sottile, ma importante quando si risolve il problema o si cerca di capire come funziona la macchina.

Di solito c’è una parte ad alta e bassa potenza. Alcune bobine forti richiedono molta potenza (fino a 70 volt) e per gestire questo, esiste una configurazione che coinvolge più transistor. Altre bobine, motori, lavorano su una tensione inferiore. Per guidare questi un tipo leggermente diverso di circuito (che coinvolge meno o altri transistor) viene utilizzato.

A-20028 WPC-95 bordo di driver
A-20028 WPC-95 bordo di driver di potenza. La maggior parte della metà superiore è la parte di potenza (fusibili, diodi spessi, condensatori rotondi neri), attenuano la tensione, la cambiano in CC, ..
Sulla sinistra sono parti montate su lavelli di brughiera, questi sono per oscurare l’illuminazione generale.
Tutti i transistor nella parte inferiore sono per lampade e solenoidi.

Driver della lampada

La scheda driver della lampada è simile in funzione alla scheda driver del solenoide: consente alla cpu di controllare lampade specifiche. Questa è la differenza con le lampade GI – le lampade controllate possono essere accese o spente individualmente. Un’altra differenza è che le lampade controllate hanno alimentazione CC, non AC.It è una piccola ma importante differenza, devi sapere su quale impostazione utilizzare sul tuo DMM quando vuoi misurare la tensione sulle lampade sul campo di gioco, poiché fisicamente tutte le lampade hanno lo stesso aspetto.

Simile alla scheda driver del solenoide, il controllo delle lampade viene eseguito utilizzando transistor (o parti comparabili come i triac). C’è una differenza importante: mentre ogni bobina è guidata da un singolo transistor, le lampade sono collegate in una matrice.

Come ci sono molte lampade utilizzate su un campo di gioco flipper, cablaggio ogni lampada singolarmente non sarebbe facile. Per ogni lampada avresti bisogno di un filo, che torna a un connettore sulla scheda, e un transistor individuale.
Poiché le tensioni sono basse, una matrice della lampada potrebbe essere implementata per semplificare questo. Pensate a una scacchiera con 8 righe e 8 colonne. Ciascuno dei quadrati è una lampadina.
Sono tutti collegati utilizzando 16 fili: 8 per le righe, ogni filo va da ogni lampada nella riga alla successiva in quella riga. 8 fili di colonna, anche ognuno va dalla prima lampada nella colonna a quella successiva. Quindi sono necessari solo 16 fili e transistor per controllare 64 lampadine.

Per accendere lampadine specifiche, la cpu attiva la prima riga. Quindi attiverà le righe per le lampadine che devono essere accese in quella prima riga. Quelle lampadine si accendono come entrambi i fili che hanno (riga e colonna) ottenere il potere.
Quindi la cpu disattiva la prima riga e fa lo stesso per la seconda e così via. Per ogni riga vengono attivate le colonne corrette.Questo processo va molto veloce. Poiché i filamenti nelle lampadine non si attenuano immediatamente quando viene interrotta l’alimentazione, ci sembra che le lampadine siano costantemente accese, mentre in realtà si accendono e si spengono molto rapidamente.

Circuito sonoro

Non c’è molto da dire sul circuito sonoro. È un circuito individuale che riceve input dalla cpu. Di solito l’input è limitato(es. riprodurre il suono 1, 2, 3, ..). Il circuito audio ottiene questo ingresso e fa ciò che viene chiesto da esso: riprodurre il suono specifico.

Questo circuito è costituito anche da diverse parti. Una parte è quella di elaborare l’input dalla cpu. Un’altra parte genera il suono (questo può essere un semplice chip generatore di suono, o eprom che contengono campioni sonori specifici). Infine c’è una parte dell’amplificatore (che di solito ha bisogno di proprie tensioni specifiche) e l’uscita di questo inviato collegato agli altoparlanti.

Gottlieb Haunted House backbox
Gottlieb Haunted House backbox.
In alto a sinistra: scheda di potenza. In alto a destra: CPU.
In basso a destra: Lampada + solenoide bordo di driver.
In basso a sinistra: scheda audio. Centrale a sinistra: scheda di potenza supplementare per la scheda audio.
Centro di estrema destra : extra bordo di driver della lampada.

Score display

Il circuito di visualizzazione punteggio è simile al circuito audio. È di nuovo una parte dedicata che prende input dalla cpu e fa qualcosa con essa. Nella sua forma più semplice, mostrerà solo il punteggio su un display numerico, ma può essere cose più complicate come mostrare un’animazione su un dmd (e le animazioni sono memorizzate in eprom sulla scheda del driver del display). Di solito è coinvolto anche un qualche tipo di circuito ad alta tensione.

 display a matrice di punti
Il display a matrice di punti può mostrare punteggi, testo e animazioni.

Switch matrix

Questo di solito non è considerato un circuito dedicato, in quanto fa principalmente parte della scheda cpu. Ma poiché è molto simile alla scheda driver della lampada, preferisco elencarla separatamente.

La maggior parte dei tipi di flipper ha due tipi di interruttori di ingresso: diretto e matrice.
Il numero di interruttori diretti è solitamente limitato (cioè gli interruttori di servizio all’interno della porta della moneta) e sono collegati individualmente alla cpu.

La maggior parte degli altri interruttori sul campo di gioco sono collegati in una matrice. Ancora una volta come la nostra matrice di lampade, abbiamo 8 fili per ogni riga e 8 fili per ogni colonna. In questo modo 64 interruttori possono essere collegati alla cpu.
Il funzionamento è simile alla matrice lamp: la cpu invia un segnale sulla prima riga e controlla su quali colonne ottiene qualcosa. Quindi sa quali interruttori sono chiusi. Quindi invia un segnale sulla riga successiva e legge nuovamente tutte le colonne, ora sa quali interruttori in quella colonna sono chiusi. E così via, tutto il tempo, molto veloce in modo che nessun interruttore chiusure sono persi.

Ecco ulteriori informazioni su come funziona la matrice switch sui giochi WPC.

Conclusione

Ora qual è l’obiettivo di questo articolo ? In primo luogo è quello di darvi una panoramica di come funziona un flipper e quali parti sono coinvolte.Cerca di identificare i compiti delle schede nel tuo flipper.

In secondo luogo, se devi risolvere un problema, conoscere i circuiti coinvolti è molto importante.
Per quasi ciascuno (suoni, display, lampade, bobine, ..) ci sono autotest che puoi eseguire. Con questi è possibile per cercare di diagnosticare i problemi.
Ciascuno di questi sottosistemi di solito è diviso è gli schemi da un altro circuito. Quindi aiuta a sapere quale pagina è necessario guardare e quali componenti sono coinvolti e come funzionano insieme.

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