Matrice de contacts d'un flipper en panne : rangées mortes et contacts fantômes

Trois cibles tombantes ne comptent plus rien. Le couloir de sortie gauche est mort. Rien de tout cela n'est le fruit du hasard : ces contacts sont voisins dans une grille que vous ne voyez pas, et quelque chose qu'ils partagent est tombé en panne.

C'est la matrice de contacts. Presque tout ce qui s'écrit à son sujet en ligne concerne les machines WPC des années 1990, ce qui ne vous avance à rien quand votre flipper est un Bally de 1979 ou un Gottlieb de 1983 : le principe de câblage est le même, mais les circuits intégrés, les connecteurs, le mode test et même la bonne diode, non.

En résumé : lisez la signature de la panne avant de toucher à quoi que ce soit. Un seul contact mort, c'est le contact ou sa propre diode. Tout un groupe mort, c'est un fil commun, une broche de connecteur ou le circuit qui pilote cette ligne. Des contacts vus fermés alors qu'ils ne le sont pas, c'est presque toujours une diode en court-circuit ou montée à l'envers. Déterminez laquelle des trois situations vous avez et le travail passe de quarante contacts à trois environ.

Sommaire

Ce qu'est réellement la matrice de contacts

Un flipper compte des dizaines de contacts et un processeur qui est loin d'avoir des dizaines d'entrées disponibles. La solution retenue par l'industrie vers 1977 a été la grille.

Les contacts sont câblés en matrice de lignes de strobe (colonnes) et de lignes de retour (rangées). Le CPU active un strobe à la fois, très rapidement, et observe quels retours lui reviennent. Un contact situé au croisement du strobe 3 et du retour 5 est identifié de façon unique par ce couple : cinq strobes et huit retours donnent quarante positions de contact avec treize fils.

Chaque contact a besoin d'une diode en série, une valve à sens unique. Sans elle, la fermeture de deux contacts crée un chemin parasite à travers un troisième et le CPU lit un contact que personne n'a touché. L'extrémité repérée par un anneau indique le sens qu'elle bloque. Ce petit composant est la panne la plus fréquente de tout le système. Pour la vue d'ensemble dans laquelle tout cela s'inscrit, voyez notre guide de l'électronique des flippers.

Lisez d'abord la signature de la panne

C'est l'étape que tout le monde saute, et celle qui sauve l'après-midi. Mettez le flipper en test des contacts, fermez chaque contact à la main et notez ce qui est pris en compte. La forme de la panne vous dit où chercher.

Ce que vous constatez Ce que cela signifie en général Où chercher
Un seul contact ne fait rien Problème mécanique, ou sa propre diode est coupée Les lames de contact, les soudures, cette diode
Toute une rangée ou une colonne morte Un fil commun, une broche de connecteur ou le driver Cette ligne d'un bout à l'autre
Un contact en ferme plusieurs Une diode en court-circuit ou montée à l'envers La diode du contact que vous avez actionné
Un contact est vu fermé sans l'être Contact bloqué, diode en court-circuit, patte qui touche Ce contact, puis ses voisins
Les pannes se déplacent en cours de partie Les connecteurs, ou les masses Les connecteurs du fronton, puis les masses

Deux contacts en défaut physiquement éloignés l'un de l'autre sur le plateau, voilà l'indice décisif. Repérez-les dans le tableau de la matrice du schéma de votre caisse et voyez quel strobe ou quel retour ils partagent. Cette ligne, c'est votre panne.

Entrer en mode test des contacts

Chaque plateforme procède différemment, ce qui explique en partie pourquoi les conseils génériques échouent.

Bally et Stern, 1977–1985. Entrez dans l'autotest avec le bouton rouge situé à l'intérieur de la porte à monnaie. D'abord : retirez la bille, relevez toutes les cibles tombantes et vérifiez que les spinners pendent bien à la verticale — un spinner resté à moitié ouvert est vu comme fermé et vous fera courir après une panne que vous avez créée. Plateau au repos, l'afficheur doit indiquer zéro ; un nombre à la place correspond à un contact que le flipper croit fermé. Notez la particularité qui piège tout le monde : seul le contact bloqué portant le plus petit numéro apparaît. Corrigez-le, remettez sous tension, et un deuxième peut apparaître — pas une nouvelle panne, simplement une panne qui était masquée.

Williams System 3 to 7. La séquence de diagnostic parcourt tour à tour les lampes, les afficheurs, les solénoïdes et les contacts. Si le flipper n'atteint pas proprement le mode test, commencez plutôt par la LED du CPU — notre guide des codes de diagnostic du Williams System 7 explique ce qu'elle vous dit.

Gottlieb System 80, 80A et 80B. Le test des contacts signale les fermetures sur les afficheurs sous la forme Cx-y, que vous traduisez à l'aide du tableau de la matrice figurant dans le manuel du jeu. Un avertissement qui a gâché bien des soirées : à partir des derniers jeux System 80B, Gottlieb a cessé d'imprimer certains contacts de caisse dans ce tableau. Les contacts advance, replay, play/test, monnayeur et tilt font réellement partie de la matrice alors que plusieurs titres ne les listent tout simplement pas. Une position qui répond alors que le tableau dit qu'elle n'existe pas est en général l'une de celles-là, et non une panne : le schéma de la caisse les montre toujours.

La diode est la pièce qui lâche

Une diode de contact peut lâcher de deux façons, avec des symptômes opposés.

  • Coupée. Le courant ne passe plus du tout : le contact n'est jamais pris en compte, même si les lames se ferment parfaitement. Cela ressemble exactement à un contact mort.
  • En court-circuit ou montée à l'envers. La valve ne bloque plus, le courant se faufile dans le mauvais sens et la fermeture d'un contact en allume d'autres sur les mêmes lignes. C'est le contact « fantôme » — la cause classique d'un flipper qui compte des points que personne n'a marqués.

Une patte de diode repliée qui touche une cosse voisine produit le même effet qu'un court-circuit, et c'est fréquent sur une machine déjà bricolée. Regardez avant de dessouder.

Le piège des diodes Gottlieb

Voici le détail qui piège les gens méticuleux, parce que le conseil habituel est faux pour ces machines.

Gottlieb a utilisé des diodes au germanium — typiquement la 1N270 — dans la matrice de contacts, choisies pour leur tension directe très basse, autour de 0,2 V, qui convient aux niveaux logiques en jeu. Sur la position diode d'un multimètre, vous lirez environ 0,2 à 0,3 V, et non les 0,6 à 0,7 V du silicium.

Deux conséquences. Si vous attendez 0,6 V, vous condamnerez une diode saine. Et la remplacer par la 1N4148 que contient tout tiroir à composants triple à peu près la chute de tension sur ce contact — cela fonctionnera souvent quand même, mais c'est exactement le changement marginal qui produit l'intermittence que personne ne retrouvera ensuite. Pour une diode de matrice Gottlieb, une Schottky de petits signaux comme une BAT42, BAT43, BAT46 ou BAT85 est le substitut moderne raisonnable : elle conserve la faible tension directe que le montage supposait.

Les matrices Bally, Stern et Williams sont en silicium classique et se contentent d'une 1N4148, interchangeable avec la 1N914 plus ancienne. Sachez devant quelle machine vous êtes avant d'ouvrir le tiroir.

Tester un contact et sa diode

Il vous faut un multimètre doté d'une position diode. Machine hors tension, et débranchez de la carte le connecteur de contacts concerné pour mesurer le contact et non tout le flipper.

  1. Placez le multimètre sur la position diode. Elle mesure une chute de tension directe, pas une résistance — c'est ce qui induit en erreur.
  2. Pointe noire sur l'extrémité repérée par l'anneau, rouge sur l'autre, contact maintenu fermé.
  3. Attendez-vous à environ 0,2–0,3 V sur du germanium Gottlieb, 0,6–0,7 V sur du silicium.
  4. Inversez les pointes de touche. Là, vous ne devez rien lire. Une mesure dans les deux sens signifie une diode en court-circuit.
  5. Rien dans aucun des deux sens, avec le contact bien fermé, signifie une diode coupée ou un contact coupé — pontez les lames avec un fil à pince pour faire la différence.

Pour une rangée ou une colonne entièrement morte, laissez les diodes de côté et faites plutôt un test de continuité : de la cosse du contact sur le plateau jusqu'à la broche du connecteur de la carte. Une coupure sur ce trajet est un fil cassé ou un sertissage défectueux, trouvé sans démonter le moindre composant. Des lames sales et piquées provoquent aussi beaucoup de contacts « morts » qui ne sont pas du tout des pannes électriques — notre guide d'entretien explique comment les nettoyer.

Où se trouve la matrice, plateforme par plateforme

MPU Bally et Stern, 1977–1985

Une matrice de 5 colonnes sur 8 rangées — quarante positions — qui passe par un seul 6820/6821 PIA en U10 sur la carte MPU : le côté PA pilote les strobes, le côté PB lit les retours. Sur le connecteur J2, les broches 1–5 sont les colonnes et les broches 8–15 les rangées, ce qui permet de remonter facilement d'une ligne morte à une broche.

Deux particularités Bally. Les contacts de la porte à monnaie n'ont pas de diodes — Bally les a omises — de sorte qu'un contact de monnayeur abîmé provoque des erreurs partout dans le jeu. Et de petits condensateurs disque (0,050 µF à l'origine, 0,047 µF aujourd'hui) sont montés en parallèle sur certains contacts pour supprimer les parasites ; l'un d'eux en court-circuit se comporte exactement comme un contact bloqué. C'est identique sur toute la gamme, depuis Evel Knievel et Eight Ball. Si la carte ne démarre déjà pas proprement, commencez par ce que signifient les clignotements de la LED du MPU Bally.

Williams System 3 to 7

Williams place les choses là où personne ne les attend. Jusqu'au System 6, la machine utilise quatre PIA : un sur la carte MPU pour les afficheurs, et trois sur la carte driver — solénoïdes, lampes, et un qui lit les contacts. Une colonne de contacts morte signifie donc souvent ici une panne de la carte driver, pas du CPU. Vérifier le CPU d'abord est l'instinct naturel, et le mauvais.

L'autre vérité Williams est plus brutale : le connecteur inter-cartes 40 broches est à l'origine de l'immense majorité des pannes intermittentes sur ces jeux, à cause de microfissures dans des soudures vieilles de quarante ans. Avant de soupçonner quoi que ce soit de subtil, débranchez et rebranchez les cartes — le simple frottement des contacts guérit un nombre surprenant de pannes. Si la panne revient, les broches du connecteur demandent à être ressoudées. Le connecteur IJ2 et son unique fil +12 V est une cause connue de resets en cours de partie intensive. Tout cela s'applique à Gorgar comme au reste de la gamme.

Gottlieb System 80, 80A et 80B

Le CPU du System 80 examine 64 positions de contact. Les retours arrivent sur le port d'entrée A du 6532 RIOT en U4 ; U5 décide si le CPU lit la matrice externe du plateau ou les interrupteurs DIP de la carte. Les strobes sortent par un décodeur 74154 en Z33 — bon à savoir, car un 74154 dont une sortie est morte tue toute une ligne de strobe et tout ce qui s'y trouve, ce qui se présente exactement comme « tout un groupe de contacts s'est arrêté d'un coup ».

Le System 80 a aussi un schéma de masses qui engendre un nombre déraisonnable de pannes ressemblant à tout sauf à un problème de masse. Si vos problèmes de contacts se promènent, lisez notre guide des ground mods du System 80 avant de remplacer un circuit intégré. Pour un contact de cible récalcitrant sur un jeu comme Black Hole, nous avons détaillé pas à pas le diagnostic d'un contact de cible mort sur System 80.

Gottlieb System 1

Le System 1 est le cas épineux. L'entrée et la sortie des contacts passent par U5, le A1752CF, un composant spécifique Gottlieb pratiquement introuvable et sans équivalent direct. Il est aussi fragile : une décharge statique ou une tension parasite venue du bus des solénoïdes peut le tuer, et la carte n'a pas de diodes d'écrêtage sur les résistances d'entrée des contacts pour l'éviter. Ajouter des diodes de protection à cet endroit est une modification bien connue, à faire sur une machine que vous comptez garder, comme une Cleopatra. Notez la distinction qui sème la confusion : la diode série de chaque contact est un composant différent des diodes d'écrêtage qui protègent les entrées du CPU. Le System 1 a les premières et pas les secondes.

Quand la panne vient vraiment de la carte

La plupart des pannes de matrice de contacts ne sont pas sur la carte. Ce sont une diode, un fil cassé, une lame tordue ou une broche de connecteur verdie — quelques euros et une soirée. Nous préférons le dire clairement plutôt que de vous vendre quelque chose dont vous n'avez pas besoin.

C'est différent quand c'est la carte qui met la matrice hors service. Principalement la corrosion des piles, où l'électrolyte qui a fui progresse le long des pistes et ronge les lignes de retour des contacts comme le reste — une carte peut être nettoyée, mais la corrosion se cache dans les vias et sous les circuits intégrés, là où vous ne pouvez ni voir ni atteindre (notre guide pour repérer et stopper la corrosion des piles explique ce qui est récupérable). Ou un circuit intégré mort que vous ne pouvez plus acheter : un 74154 hors service est un composant à deux euros, un A1752CF hors service n'est pas une simple course.

Carte MPU de remplacement BallyFA pour flippers Bally et Stern 1977-1985, la carte où aboutissent les lignes de strobe et de retour de la matrice de contacts sur le connecteur J2
Sur une machine Bally ou Stern, toute la matrice de contacts aboutit sur la carte MPU au connecteur J2 — les colonnes sur les broches 1–5, les rangées sur les broches 8–15. La BallyFA est un remplacement moderne de cette carte. Photo : Pinballs Store.

Là où le remplacement se justifie, la BallyFA couvre le MPU Bally et Stern de cette époque (notre guide d'achat MPU Bally présente les options), et la WillFA7 remplace à la fois la carte MPU et la carte driver sur Williams System 3 to 7 — ce qui compte ici, puisque le PIA des contacts Williams se trouve sur la carte driver. Sur Gottlieb System 80, une Lisy80 vous permet de suivre les fermetures de contacts en direct dans une interface web au lieu de plisser les yeux devant les afficheurs. Elle est construite sur le projet LISY, le projet DIY gratuit et non commercial d'un développeur indépendant — nous la fournissons prête à l'emploi et en assurons le support ensuite ; nous ne l'avons pas créée.

Nous testons les cartes avant leur expédition. Dans tous les cas, gardez votre carte d'origine : une panne de matrice tue rarement une carte pour de bon, et cela fait un bon projet d'hiver une fois que la machine rejoue. Et si votre panne se révèle être une lame de contact tordue, c'est une bonne nouvelle, pas une soirée perdue.

FAQ

Pourquoi toute une rangée de contacts ne fonctionne-t-elle plus sur mon flipper ?

Parce que ces contacts partagent un fil. Toute une rangée ou une colonne qui meurt d'un coup désigne la ligne de retour ou de strobe commune plutôt que les contacts : un fil cassé sur le plateau, une mauvaise broche à un connecteur de carte, ou le circuit qui pilote cette ligne. Testez la continuité d'une cosse de contact jusqu'à la broche du connecteur de la carte avant de soupçonner la carte.

Que signifie un test des contacts qui affiche un contact fermé alors qu'il ne l'est pas ?

En général une diode en court-circuit ou montée à l'envers sur ce contact, ou une patte de diode qui touche une autre cosse. Le contact peut aussi être réellement bloqué — un spinner resté à moitié ouvert ou une cible tombante qui ne s'est pas complètement relevée sont tous deux vus comme fermés. Sur les machines Bally, seul le contact bloqué portant le plus petit numéro s'affiche : un deuxième peut donc apparaître une fois le premier corrigé.

Puis-je utiliser une 1N4148 comme diode de matrice de contacts de flipper ?

Sur Bally, Stern et Williams, oui — la 1N4148 et la 1N914 plus ancienne sont interchangeables et correctes. Sur Gottlieb, ce n'est pas idéal : Gottlieb a utilisé des diodes au germanium comme la 1N270, dont la tension directe est bien plus basse. Une 1N4148 fonctionnera souvent mais triple à peu près la chute de tension sur ce contact. Une Schottky comme une BAT42, BAT43 ou BAT85 est le meilleur substitut moderne.

Comment tester une diode de contact de flipper au multimètre ?

Machine hors tension, connecteur de contacts débranché de la carte, multimètre sur la position diode plutôt que sur la résistance. Contact maintenu fermé, vous devez lire une chute de tension directe dans un sens — environ 0,2–0,3 V sur du germanium Gottlieb, 0,6–0,7 V sur du silicium — et rien dans l'autre sens. Une mesure dans les deux sens signifie une diode en court-circuit ; rien dans aucun des deux signifie une diode coupée ou un contact coupé.

Pourquoi deux contacts se déclenchent-ils ensemble quand j'en actionne un seul ?

C'est le symptôme classique du chemin parasite. Sans diode à sens unique en état de marche, le courant du contact que vous avez actionné trouve un chemin de retour par d'autres contacts des lignes communes et le CPU lit des fermetures qui n'ont jamais eu lieu. Vérifiez la diode du contact que vous avez actionné : en court-circuit, à l'envers, ou sa patte touche ce qu'elle ne devrait pas.

Mon test des contacts Gottlieb affiche une position absente du manuel. La carte est-elle défectueuse ?

Probablement pas. À partir des derniers jeux System 80B, Gottlieb a cessé d'imprimer plusieurs contacts de caisse dans le tableau de la matrice du manuel, dont les contacts advance, replay, play/test, monnayeur et tilt. Ce sont toujours de vraies positions. Consultez le schéma de la caisse, qui les montre même quand le tableau de la matrice ne le fait pas.

Sources

Bloqué sur une panne de matrice ? Dites-nous le jeu, quels contacts se comportent mal et ce que votre multimètre lit aux bornes de la diode. Notre support technique est gratuit, avant comme après tout achat — y compris quand la réponse se révèle être un spinner resté à moitié ouvert.

Votre flipper est en panne en ce moment ?

Dites-nous le modèle de votre machine et le symptôme exact — nous vous dirons quelle carte il vous faut, ou si vous n'en avez pas besoin du tout. C'est gratuit, et c'est Valère qui répond.

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