La matriz de interruptores del pinball no funciona: filas muertas e interruptores fantasma

Tres dianas abatibles no puntúan. El outlane izquierdo está muerto. Nada de esto es casualidad: esos interruptores están uno al lado del otro en una cuadrícula que no puedes ver, y algo que comparten ha fallado.

Esta es la matriz de interruptores. Casi todo lo que se ha escrito sobre ella en internet está pensado para las máquinas WPC de los años noventa, lo que no sirve de nada cuando tu juego es una Bally de 1979 o una Gottlieb de 1983: la idea del cableado es la misma, pero los chips, los conectores, el modo de prueba e incluso el diodo correcto no lo son.

La versión corta: lee el patrón antes de tocar nada. Un solo interruptor muerto es el interruptor o su propio diodo. Un grupo entero muerto es un cable compartido, un pin de conector o el chip que controla esa línea. Interruptores que se leen como cerrados cuando no lo están son casi siempre un diodo en cortocircuito o montado al revés. Averigua cuál de los tres casos tienes y el trabajo se reduce de cuarenta interruptores a unos tres.

Contenido

Qué es realmente la matriz de interruptores

Una máquina de pinball tiene docenas de interruptores y un procesador que no tiene ni de lejos docenas de entradas libres. La solución que la industria adoptó alrededor de 1977 fue una cuadrícula.

Los interruptores se cablean como una matriz de líneas de strobe (columnas) y líneas de retorno (filas). La CPU activa un strobe cada vez, muy rápido, y observa qué retornos le llegan. Un interruptor situado donde el strobe 3 cruza el retorno 5 queda identificado de forma única por ese par: cinco strobes y ocho retornos dan cuarenta posiciones de interruptor con trece cables.

Cada interruptor necesita un diodo en serie, una válvula de un solo sentido. Sin él, cerrar dos interruptores crea un camino parásito a través de un tercero y la CPU lee un interruptor que nadie ha tocado. El extremo con la banda marca el sentido que bloquea. Ese pequeño componente es la avería más frecuente de todo el sistema. Para ver el mapa completo en el que encaja todo esto, consulta nuestra guía sobre la electrónica de las máquinas de pinball.

Lee primero el patrón

Este es el paso que la gente se salta y el que te ahorra la tarde. Pon el juego en modo de prueba de interruptores, cierra cada interruptor a mano y anota qué registra. La forma del fallo te dice dónde mirar.

Lo que ves Qué significa normalmente Dónde mirar
Un solo interruptor no hace nada Problema mecánico, o su propio diodo está abierto Contactos, soldaduras, ese diodo
Una fila o columna entera muerta Un cable compartido, un pin de conector o el driver Esa línea de extremo a extremo
Un interruptor cierra varios Un diodo en cortocircuito o del revés El diodo del interruptor que has pulsado
Un interruptor se lee cerrado y no lo está Interruptor atascado, diodo en cortocircuito, patilla que toca Ese interruptor, y luego sus vecinos
Las averías cambian mientras juegas Conectores, o masas Conectores del backbox, y después las masas

Dos interruptores que fallan y están físicamente lejos el uno del otro en el tablero son la pista clave. Búscalos en la tabla de la matriz del esquema del mueble y mira qué strobe o qué retorno comparten. Esa línea es tu avería.

Cómo entrar en el modo de prueba de interruptores

Cada plataforma lo hace de forma distinta, y eso es parte de por qué los consejos genéricos fallan.

Bally y Stern, 1977–1985. Entra en el autotest con el botón rojo del interior de la puerta monedero. Primero: saca la bola, sube todas las dianas abatibles y comprueba que los spinners cuelgan rectos hacia abajo; un spinner que se queda medio abierto se lee como cerrado y te hará perseguir una avería que has creado tú. Con el tablero en reposo, el display debería mostrar cero; un número significa que el juego cree que hay un interruptor cerrado. Ojo a la peculiaridad que pilla a todo el mundo: solo aparece el interruptor atascado con el número más bajo. Arréglalo, enciende otra vez y puede aparecer un segundo: no es una avería nueva, solo una que estaba oculta.

Williams System 3 a 7. La secuencia de diagnóstico recorre por turnos lámparas, displays, solenoides e interruptores. Si el juego no llega limpiamente al modo de prueba, empieza por el LED de la CPU: nuestra guía sobre los códigos de diagnóstico del Williams System 7 explica qué te está diciendo.

Gottlieb System 80, 80A y 80B. La prueba de interruptores muestra los cierres en los displays como Cx-y, que traduces con la tabla de la matriz del manual del juego. Una advertencia que ha hecho perder muchas noches: a partir de los últimos juegos System 80B, Gottlieb dejó de imprimir algunos interruptores del mueble en esa tabla. Los interruptores de advance, replay, play/test, monedero y tilt son miembros reales de la matriz que varios títulos simplemente no listan. Una posición que registra cuando la tabla dice que no existe suele ser uno de esos, no una avería: el esquema del mueble sí los muestra.

El diodo es la pieza que falla

Hay dos formas en que un diodo de interruptor se estropea, con síntomas opuestos.

  • Abierto. La corriente no puede pasar en absoluto, así que el interruptor no registra nunca por bien que cierren los contactos. Parece exactamente un interruptor muerto.
  • En cortocircuito o montado del revés. La válvula ya no bloquea, la corriente se cuela en el sentido equivocado y al cerrar un interruptor se activan otros de las mismas líneas. Este es el interruptor "fantasma": la causa clásica de un juego que puntúa cosas que nadie ha golpeado.

Una patilla de diodo doblada que toca un terminal adyacente hace lo mismo que un cortocircuito, y es habitual en una máquina en la que ya se ha trabajado antes. Mira antes de desoldar.

La trampa de los diodos Gottlieb

Aquí está el detalle que pilla a la gente cuidadosa, porque el consejo habitual es erróneo para estas máquinas.

Gottlieb usó diodos de germanio, normalmente el 1N270, en la matriz de interruptores, elegidos por su tensión directa muy baja de unos 0,2 V, que encaja con los niveles lógicos implicados. En la escala de diodos del multímetro leerás aproximadamente 0,2 a 0,3 V, no los 0,6 a 0,7 V que da el silicio.

Dos consecuencias. Si esperas 0,6 V, darás por malo un diodo bueno. Y sustituirlo por el 1N4148 que hay en cualquier cajón de repuestos casi triplica la caída en ese interruptor: muchas veces seguirá funcionando, pero es justo el cambio marginal que produce un fallo intermitente que nadie consigue encontrar después. Para un diodo de matriz Gottlieb, un Schottky de pequeña señal como el BAT42, BAT43, BAT46 o BAT85 es el sustituto moderno sensato, porque mantiene la baja tensión directa que el diseño daba por supuesta.

Las matrices de Bally, Stern y Williams son de silicio convencional y se conforman con un 1N4148, intercambiable con el más antiguo 1N914. Ten claro delante de qué máquina estás antes de abrir el cajón.

Cómo probar un interruptor y su diodo

Necesitas un multímetro con escala de diodos. Máquina apagada, y desenchufa de la placa el conector de interruptores correspondiente para medir el interruptor y no todo el juego.

  1. Pon el multímetro en diodos. Mide una caída de tensión directa, no resistencia: esto despista a mucha gente.
  2. Punta negra en el extremo con la banda, roja en el otro, con el interruptor mantenido cerrado.
  3. Espera aproximadamente 0,2–0,3 V en el germanio de Gottlieb y 0,6–0,7 V en silicio.
  4. Invierte las puntas. Ahora no deberías leer nada. Una lectura en los dos sentidos significa un diodo en cortocircuito.
  5. Nada en ninguno de los dos sentidos, con el interruptor claramente cerrado, significa un diodo abierto o un interruptor abierto: puentea los contactos con un cable con pinzas para distinguirlos.

Para una fila o columna entera muerta, olvida los diodos y haz una prueba de continuidad: desde el terminal del interruptor en el tablero hasta el pin del conector de la placa. Un corte en ese recorrido es un cable roto o un crimpado defectuoso, y lo encuentras sin quitar un solo componente. Los contactos sucios y picados también provocan un buen número de interruptores "muertos" que no son averías eléctricas en absoluto: nuestra guía de mantenimiento explica cómo limpiarlos.

Dónde vive la matriz, plataforma por plataforma

Bally y Stern MPU, 1977–1985

Una matriz de 5 columnas por 8 filas (cuarenta posiciones) que pasa por un único PIA 6820/6821 en U10 de la placa MPU: el lado PA controla los strobes y el lado PB lee los retornos. En el conector J2, los pines 1–5 son las columnas y los pines 8–15 las filas, lo que hace fácil rastrear una línea muerta hasta un pin.

Dos peculiaridades de Bally. Los interruptores de la puerta monedero no llevan diodos (Bally los omitió), así que un interruptor de monedas destrozado provoca errores por todo el juego. Y hay pequeños condensadores de disco (0,050 µF originalmente, 0,047 µF hoy) en paralelo con algunos interruptores para suprimir el ruido; uno en cortocircuito se comporta exactamente como un interruptor atascado. Esto es igual en toda la gama, desde Evel Knievel y Eight Ball en adelante. Si la placa no arranca limpiamente para empezar, comienza por qué significan los destellos del LED de la MPU Bally.

Williams System 3 a 7

Williams puso las cosas donde la gente no las espera. Hasta el System 6 la máquina usa cuatro chips PIA: uno en la placa MPU para los displays y tres en la placa driver (solenoides, lámparas y uno que lee los interruptores). Así que aquí una columna de interruptores muerta suele significar una avería en la placa driver, no en la CPU. Mirar primero la CPU es el instinto natural y el equivocado.

La otra verdad de Williams es más cruda: el conector de 40 pines entre placas causa la inmensa mayoría de las averías intermitentes de estos juegos, por microfisuras en soldaduras de cuarenta años. Antes de sospechar de nada más sofisticado, desconecta y vuelve a encajar las placas: solo la acción de frotado cura un número sorprendente de averías. Si vuelve, los pines del conector piden que los resueldes. El conector IJ2 y su único cable de +12 V es una causa conocida de reinicios durante partidas intensas. Todo esto se aplica a Gorgar y al resto de la gama.

Gottlieb System 80, 80A y 80B

La CPU del System 80 examina 64 posiciones de interruptor. Los retornos llegan al puerto de entrada A del 6532 RIOT en U4; U5 decide si la CPU lee la matriz externa del tablero o los DIP switches de la propia placa. Los strobes salen por un decodificador 74154 en Z33, dato que conviene saber: un 74154 con una salida muerta mata una línea de strobe entera y todo lo que cuelga de ella, y se presenta exactamente como "un grupo entero de interruptores ha dejado de funcionar de golpe".

El System 80 también tiene un esquema de masas que genera una cantidad irrazonable de averías que parecen cualquier cosa menos un problema de masa. Si tus problemas de interruptores van cambiando, lee nuestra guía de mods de masa para System 80 antes de cambiar un chip. Para un interruptor de diana especialmente tozudo en un juego como Black Hole, hemos explicado paso a paso cómo diagnosticar un interruptor de diana muerto en un System 80.

Gottlieb System 1

El System 1 es el incómodo. La entrada y la salida de interruptores pasan por U5, el A1752CF, una pieza propia de Gottlieb prácticamente imposible de encontrar y sin equivalente directo. Además es frágil: las descargas electrostáticas y la tensión parásita del bus de solenoides pueden matarlo, y la placa no tiene diodos de recorte en las resistencias de entrada de interruptores para evitarlo. Añadir ahí diodos de protección es una modificación muy conocida que vale la pena en una máquina que piensas conservar, como una Cleopatra. Ojo a la distinción que confunde a la gente: el diodo en serie de cada interruptor es un componente distinto de los diodos de recorte que protegen las entradas de la CPU. El System 1 tiene el primero y le faltan los segundos.

Cuando la avería está de verdad en la placa

La mayoría de las averías de la matriz de interruptores no están en la placa. Son un diodo, un cable roto, un contacto doblado o un pin de conector verdoso: unos pocos euros y una tarde. Preferimos decirlo claramente antes que venderte algo que no necesitas.

Cambia cuando es la placa la que está tumbando la matriz. Sobre todo la corrosión por pilas, cuando el electrolito derramado avanza por las pistas y se come las líneas de retorno de los interruptores como cualquier otra cosa: una placa se puede limpiar, pero la corrosión se esconde en las vías y debajo de los integrados, donde no puedes ni verla ni llegar (nuestra guía sobre cómo detectar y detener la corrosión por pilas explica qué es recuperable). O un chip averiado que no puedes comprar: un 74154 muerto es una pieza de dos euros, un A1752CF muerto no es una salida de compras.

Placa MPU de repuesto BallyFA para máquinas de pinball Bally y Stern de 1977-1985, la placa donde terminan las líneas de strobe y de retorno de la matriz de interruptores en el conector J2
En una máquina Bally o Stern toda la matriz de interruptores termina en la placa MPU, en el conector J2: las columnas en los pines 1–5 y las filas en los pines 8–15. La BallyFA es un recambio moderno de esa placa. Foto: Pinballs Store.

Cuando la sustitución tiene sentido, la BallyFA cubre la MPU de Bally y Stern de esta época (nuestra guía de compra de MPU Bally expone las opciones), y la WillFA7 sustituye tanto la MPU como la placa driver en los Williams System 3 a 7, lo que aquí importa porque el PIA que lee los interruptores en Williams está en la placa driver. En Gottlieb System 80, una Lisy80 te permite ver los cierres de interruptores en directo en una interfaz web en lugar de forzar la vista con los displays. Está construida sobre el proyecto LISY, un proyecto DIY gratuito y no comercial de un desarrollador independiente: nosotros la suministramos lista para usar y le damos soporte después; no la hemos creado nosotros.

Probamos las placas antes de enviarlas. En cualquier caso, guarda tu original: una avería de matriz raramente mata una placa del todo, y es un buen proyecto de invierno una vez que la máquina vuelve a funcionar. Y si tu avería resulta ser una lámina de interruptor doblada, eso es un buen resultado, no una tarde perdida.

Preguntas frecuentes

¿Por qué no funciona toda una fila de interruptores en mi máquina de pinball?

Porque esos interruptores comparten un cable. Que muera de golpe una fila o una columna entera apunta a la línea de retorno o de strobe compartida más que a los interruptores: un cable roto en el tablero, un pin en mal estado en un conector de la placa, o el chip que controla esa línea. Haz una prueba de continuidad desde el terminal de un interruptor hasta el pin del conector de la placa antes de sospechar de la placa.

¿Qué significa que la prueba de interruptores muestre uno cerrado cuando no lo está?

Normalmente un diodo en cortocircuito o del revés en ese interruptor, o una patilla del diodo que toca otro terminal. También puede estar realmente atascado: un spinner que cuelga medio abierto o una diana abatible que no ha subido del todo se leen las dos como cerradas. En las máquinas Bally solo se muestra el interruptor atascado con el número más bajo, así que puede aparecer un segundo cuando arregles el primero.

¿Puedo usar un 1N4148 como diodo de la matriz de interruptores de un pinball?

En Bally, Stern y Williams sí: el 1N4148 y el más antiguo 1N914 son intercambiables y correctos. En Gottlieb no es lo ideal: Gottlieb usó diodos de germanio como el 1N270, con una tensión directa mucho más baja. Un 1N4148 funcionará muchas veces, pero casi triplica la caída en ese interruptor. Un Schottky como el BAT42, BAT43 o BAT85 es el mejor sustituto moderno.

¿Cómo pruebo el diodo de un interruptor de pinball con un multímetro?

Máquina apagada, conector de interruptores desenchufado de la placa y el multímetro en la escala de diodos, no en resistencia. Con el interruptor mantenido cerrado deberías leer una caída de tensión directa en un sentido (unos 0,2–0,3 V en el germanio de Gottlieb, 0,6–0,7 V en silicio) y nada en el otro. Una lectura en los dos sentidos significa un diodo en cortocircuito; nada en ninguno de los dos significa un diodo abierto o un interruptor abierto.

¿Por qué se activan dos interruptores juntos cuando pulso uno?

El síntoma clásico del camino parásito. Sin un diodo de un solo sentido que funcione, la corriente del interruptor que has pulsado encuentra una vuelta a través de otros interruptores de las líneas compartidas y la CPU lee cierres que nunca han ocurrido. Comprueba el diodo del interruptor que has pulsado: está en cortocircuito, del revés, o su patilla toca algo que no debería.

Mi prueba de interruptores Gottlieb muestra una posición que el manual no lista. ¿Está averiada la placa?

Probablemente no. A partir de los últimos juegos System 80B, Gottlieb dejó de imprimir varios interruptores del mueble en la tabla de la matriz del manual, incluidos los de advance, replay, play/test, monedero y tilt. Siguen siendo posiciones reales. Consulta el esquema del mueble, que los muestra aunque la tabla no lo haga.

Fuentes

¿Atascado con una avería de matriz? Escríbenos diciendo el juego, qué interruptores se portan mal y qué marca tu multímetro en el diodo. Nuestro soporte técnico es gratuito, antes y después de cualquier compra, incluso cuando la respuesta resulta ser un spinner que cuelga medio abierto.

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