Matrice dei contatti del flipper non funziona: file morte e contatti fantasma

Tre drop target non assegnano punti. La outlane di sinistra è morta. Non c'è niente di casuale — quei contatti si trovano uno accanto all'altro in una griglia che non puoi vedere, e qualcosa che hanno in comune si è guastato.

Questa è la matrice dei contatti. Quasi tutto ciò che è scritto online sull'argomento riguarda le macchine WPC degli anni Novanta, il che non serve a nulla se il tuo flipper è un Bally del 1979 o un Gottlieb del 1983: il principio del cablaggio è lo stesso, ma i chip, i connettori, la modalità di test e persino il diodo corretto non lo sono.

In breve: leggi lo schema del guasto prima di toccare qualsiasi cosa. Un singolo contatto morto è il contatto stesso o il suo diodo. Un intero gruppo morto è un filo condiviso, un pin di connettore o il chip che pilota quella linea. Contatti che risultano chiusi senza esserlo sono quasi sempre un diodo in corto o montato al contrario. Capisci quale dei tre casi hai davanti e il lavoro si riduce da quaranta contatti a circa tre.

Indice

• Che cos'è davvero la matrice dei contatti
• Leggi prima lo schema del guasto
• Come entrare nel test dei contatti
• Il diodo è il componente che si guasta
• Come provare un contatto e il suo diodo
• Dove si trova la matrice, piattaforma per piattaforma
• Quando il guasto è davvero sulla scheda
• FAQ
• Fonti

Che cos'è davvero la matrice dei contatti

Un flipper ha decine di contatti e un processore che non ha nemmeno lontanamente decine di ingressi liberi. La soluzione su cui l'industria si è assestata intorno al 1977 è stata una griglia.

I contatti sono cablati come una matrice di linee di strobe (colonne) e linee di ritorno (righe). La CPU attiva una linea di strobe alla volta, molto rapidamente, e osserva quali ritorni arrivano. Un contatto in cui lo strobe 3 incrocia il ritorno 5 è identificato in modo univoco da quella coppia — cinque strobe e otto ritorni danno quaranta posizioni di contatto con tredici fili.

Ogni contatto ha bisogno di un diodo in serie, una valvola a senso unico. Senza di esso, la chiusura di due contatti crea un percorso parassita attraverso un terzo e la CPU legge un contatto che nessuno ha toccato. L'estremità con la fascetta indica la direzione che il diodo blocca. Quel piccolo componente è il guasto più comune di tutto il sistema. Per il quadro d'insieme in cui tutto questo si colloca, vedi la nostra guida all'elettronica del flipper.

Leggi prima lo schema del guasto

Questo è il passaggio che tutti saltano ed è quello che salva il pomeriggio. Metti il flipper in test dei contatti, chiudi a mano ogni contatto e annota che cosa viene registrato. La forma del guasto ti dice dove guardare.

Che cosa vedi	Che cosa significa di solito	Dove guardare
Un solo contatto non fa nulla	Problema meccanico, oppure il suo diodo è aperto	Contatti, saldature, quel diodo
Un'intera riga o colonna morta	Un filo condiviso, un pin di connettore o il driver	Quella linea da un capo all'altro
Un contatto ne chiude diversi	Un diodo in corto o montato al contrario	Il diodo del contatto che hai premuto
Un contatto risulta chiuso ma non lo è	Contatto bloccato, diodo in corto, terminale che tocca	Quel contatto, poi i suoi vicini
I guasti si spostano mentre giochi	Connettori, oppure le masse	Connettori nel backbox, poi le masse

Due contatti guasti fisicamente distanti tra loro sul piano di gioco sono l'indizio decisivo. Trovali nella tabella della matrice nello schema del mobile e guarda quale strobe o quale ritorno hanno in comune. Quella linea è il tuo guasto.

Come entrare nel test dei contatti

Ogni piattaforma lo fa in modo diverso, ed è anche per questo che i consigli generici non funzionano.

Bally e Stern, 1977–1985. Entra nell'autotest con il pulsante rosso all'interno della porta gettoni. Prima di tutto: togli la pallina, rialza tutti i drop target e verifica che gli spinner pendano perfettamente verticali — uno spinner che resta mezzo aperto viene letto come chiuso e ti farà inseguire un guasto che hai creato tu. Con il piano di gioco a riposo il display deve mostrare zero; se invece mostra un numero, è un contatto che il flipper considera chiuso. Attenzione alla particolarità che inganna tutti: viene mostrato solo il contatto bloccato con il numero più basso. Riparalo, riaccendi, e potrebbe comparirne un secondo — non è un guasto nuovo, era solo nascosto.

Williams System 3 to 7. La sequenza diagnostica passa in rassegna nell'ordine lampade, display, solenoidi e contatti. Se il flipper non arriva alla modalità di test in modo pulito, parti invece dal LED della CPU — la nostra guida ai codici diagnostici del Williams System 7 spiega che cosa ti sta dicendo.

Gottlieb System 80, 80A e 80B. Il test dei contatti segnala le chiusure sui display nella forma Cx-y, che va tradotta con la tabella della matrice nel manuale del flipper. Un avvertimento che ha fatto perdere molte serate: a partire dagli ultimi giochi System 80B, Gottlieb ha smesso di riportare alcuni contatti del mobile in quella tabella. I contatti advance, replay, play/test, gettoni e tilt fanno realmente parte della matrice, ma diversi titoli semplicemente non li elencano. Una posizione che viene registrata quando la tabella dice che non esiste è di solito una di queste, non un guasto — lo schema del mobile continua a mostrarle.

Il diodo è il componente che si guasta

Un diodo di contatto può guastarsi in due modi, con sintomi opposti.

• Aperto. La corrente non può passare affatto, quindi il contatto non viene mai registrato, per quanto bene si chiudano i contatti. Sembra esattamente un contatto morto.
• In corto o montato al contrario. La valvola non blocca più, la corrente passa dal lato sbagliato e la chiusura di un contatto ne accende altri sulle stesse linee. È il contatto "fantasma" — la causa classica di un flipper che assegna punti per bersagli che nessuno ha colpito.

Il terminale di un diodo piegato che tocca un capocorda vicino fa lo stesso effetto di un corto, ed è frequente su una macchina su cui si è già lavorato. Guarda bene prima di dissaldare.

La trappola dei diodi Gottlieb

Ecco il dettaglio che inganna anche chi lavora con attenzione, perché il consiglio consueto è sbagliato per queste macchine.

Gottlieb ha usato diodi al germanio — tipicamente il 1N270 — nella matrice dei contatti, scelti per la loro tensione diretta molto bassa, intorno a 0,2 V, adatta ai livelli logici in gioco. Sulla portata diodi del multimetro leggerai circa 0,2–0,3 V, non gli 0,6–0,7 V del silicio.

Due conseguenze. Se ti aspetti 0,6 V, scarterai un diodo buono. E sostituirlo con il 1N4148 che si trova in qualunque cassetto di componenti triplica circa la caduta di tensione su quel contatto — spesso funzionerà comunque, ma è esattamente il tipo di modifica marginale che produce un'intermittenza che poi nessuno riesce più a trovare. Per un diodo di matrice Gottlieb, uno Schottky di piccolo segnale come un BAT42, BAT43, BAT46 o BAT85 è il sostituto moderno sensato, perché mantiene la bassa tensione diretta che il progetto presupponeva.

Le matrici Bally, Stern e Williams usano normale silicio e si accontentano di un 1N4148, intercambiabile con il più vecchio 1N914. Sappi davanti a quale macchina ti trovi prima di aprire il cassetto.

Come provare un contatto e il suo diodo

Ti serve un multimetro con la portata diodi. Macchina spenta, e scollega dalla scheda il connettore dei contatti interessato, così misuri il contatto e non tutto il flipper.

1. Imposta il multimetro sulla portata diodi. Misura una caduta di tensione diretta, non una resistenza — è un punto su cui molti sbagliano.
2. Puntale nero sull'estremità con la fascetta, rosso sull'altra, contatto tenuto chiuso.
3. Aspettati circa 0,2–0,3 V sul germanio Gottlieb, 0,6–0,7 V sul silicio.
4. Inverti i puntali. Adesso non devi leggere nulla. Una lettura in entrambe le direzioni significa diodo in corto.
5. Nessuna lettura in nessuno dei due versi, con il contatto sicuramente chiuso, significa diodo aperto o contatto aperto — ponticella i contatti con un cavetto a coccodrillo per distinguere i due casi.

Per un'intera riga o colonna morta, lascia stare i diodi e fai invece una prova di continuità: dal capocorda del contatto sul piano di gioco fino al pin sul connettore della scheda. Un'interruzione su quel percorso è un filo rotto o una crimpatura difettosa, individuata senza smontare un solo componente. Anche contatti sporchi e vaiolati causano molti contatti "morti" che non sono affatto guasti elettrici — la nostra guida alla manutenzione spiega come pulirli.

Dove si trova la matrice, piattaforma per piattaforma

MPU Bally e Stern, 1977–1985

Una matrice di 5 colonne per 8 righe — quaranta posizioni — che passa attraverso un unico 6820/6821 PIA in U10 sulla scheda MPU: il lato PA pilota gli strobe, il lato PB legge i ritorni. Sul connettore J2 i pin 1–5 sono le colonne e i pin 8–15 le righe, il che rende facile risalire da una linea morta al pin corrispondente.

Due particolarità Bally. I contatti della porta gettoni non hanno diodi — Bally li ha omessi — quindi un contatto gettoni malridotto genera errori in tutto il flipper. Inoltre, su alcuni contatti sono presenti piccoli condensatori a disco (0,050 µF in origine, 0,047 µF oggi) per la soppressione dei disturbi; se uno va in corto si comporta esattamente come un contatto bloccato. Vale per tutta la gamma, da Evel Knievel e Eight Ball in poi. Se prima di tutto la scheda non si avvia in modo pulito, parti da cosa significano i lampeggi del LED sull'MPU Bally.

Williams System 3 to 7

Williams mette le cose dove nessuno se le aspetta. Fino al System 6 la macchina usa quattro chip PIA: uno sulla scheda MPU per i display e tre sulla scheda driver — solenoidi, lampade e uno che legge i contatti. Quindi qui una colonna di contatti morta significa spesso un guasto sulla scheda driver, non sulla CPU. Controllare prima la CPU è l'istinto naturale, ed è quello sbagliato.

L'altra verità su Williams è più brutale: il connettore a 40 pin tra le schede è responsabile della grande maggioranza dei guasti intermittenti su questi giochi, a causa di microfratture in saldature che hanno quarant'anni. Prima di sospettare qualcosa di sofisticato, scollega e reinserisci le schede — il solo strisciamento dei contatti risolve un numero sorprendente di guasti. Se il problema ritorna, i pin dello zoccolo vanno risaldati. Il connettore IJ2 e il suo unico filo +12 V sono una causa nota di reset durante le partite intense. Tutto questo vale per Gorgar e per il resto della gamma.

Gottlieb System 80, 80A e 80B

La CPU del System 80 esamina 64 posizioni di contatto. I ritorni arrivano alla porta di ingresso A del 6532 RIOT in U4; U5 decide se la CPU legge la matrice esterna del piano di gioco o i DIP switch sulla scheda. Gli strobe escono attraverso un decoder 74154 in Z33 — vale la pena saperlo, perché un 74154 con un'uscita morta elimina un'intera linea di strobe e tutto ciò che vi è collegato, presentandosi esattamente come "un intero gruppo di contatti che ha smesso di funzionare tutto insieme".

Il System 80 ha anche uno schema delle masse che genera un numero irragionevole di guasti che sembrano tutto tranne che problemi di massa. Se i tuoi problemi ai contatti si spostano, leggi la nostra guida alle ground mods per System 80 prima di sostituire un chip. Per un singolo contatto di bersaglio ostinato su un gioco come Black Hole, abbiamo spiegato passo per passo come diagnosticare un contatto di bersaglio morto su un System 80.

Gottlieb System 1

Il System 1 è quello scomodo. L'ingresso e l'uscita dei contatti passano attraverso U5, l'A1752CF, un componente custom Gottlieb praticamente introvabile e senza equivalenti sostituibili direttamente. È anche fragile: le scariche elettrostatiche e le tensioni parassite provenienti dal bus dei solenoidi possono ucciderlo, e la scheda non ha diodi di clamping sulle resistenze di ingresso dei contatti per evitarlo. Aggiungere lì dei diodi di protezione è una modifica ben conosciuta che vale la pena fare su una macchina che intendi tenere, come un Cleopatra. Attenzione alla distinzione che crea confusione: il diodo in serie su ogni contatto è un componente diverso dai diodi di clamping che proteggono gli ingressi della CPU. Il System 1 ha i primi e non ha i secondi.

Quando il guasto è davvero sulla scheda

La maggior parte dei guasti alla matrice dei contatti non è sulla scheda. Sono un diodo, un filo rotto, un contatto piegato o un pin di connettore ossidato — pochi euro e una serata. Preferiamo dirlo chiaramente piuttosto che venderti qualcosa che non ti serve.

Il discorso cambia quando è la scheda a mettere fuori uso la matrice. Soprattutto la corrosione da batterie, in cui l'elettrolito fuoriuscito avanza lungo le piste e divora le linee di ritorno dei contatti come qualsiasi altra cosa — una scheda si può pulire, ma la corrosione si nasconde nei via e sotto gli integrati, dove non si vede e non si arriva (la nostra guida su come individuare e fermare la corrosione da batterie spiega che cosa è recuperabile). Oppure un chip guasto che non si può comprare: un 74154 morto è un componente da due euro, un A1752CF morto non è una semplice spesa.

Dove la sostituzione ha senso, la BallyFA copre l'MPU Bally e Stern di questo periodo (la nostra guida all'acquisto dell'MPU Bally illustra le opzioni), e la WillFA7 sostituisce sia la scheda MPU sia la scheda driver sui Williams System 3 to 7 — cosa che qui conta, perché il PIA che legge i contatti su Williams si trova sulla scheda driver. Sul Gottlieb System 80, una Lisy80 ti permette di vedere le chiusure dei contatti in tempo reale in un'interfaccia web, invece di strizzare gli occhi davanti ai display. È basata sul progetto LISY, un progetto DIY gratuito e non commerciale di uno sviluppatore indipendente — noi la forniamo pronta all'uso e ne assicuriamo il supporto successivo; non l'abbiamo creata noi.

Testiamo le schede prima della spedizione. In ogni caso, conserva la tua originale: un guasto alla matrice raramente distrugge del tutto una scheda, e diventa un buon progetto invernale una volta che la macchina torna a funzionare. E se il tuo guasto si rivela essere una lamella di contatto piegata, è un buon risultato, non una serata sprecata.

FAQ

Perché un'intera fila di contatti non funziona sul mio flipper?

Perché quei contatti condividono un filo. Un'intera riga o colonna che muore tutta insieme indica la linea di ritorno o di strobe condivisa, non i contatti: un filo rotto sul piano di gioco, un pin difettoso su un connettore della scheda o il chip che pilota quella linea. Fai una prova di continuità dal capocorda di un contatto fino al pin del connettore sulla scheda prima di sospettare della scheda.

Che cosa significa se il test dei contatti mostra chiuso un contatto che non lo è?

Di solito un diodo in corto o montato al contrario su quel contatto, oppure un terminale del diodo che tocca un altro capocorda. Può anche essere davvero bloccato — uno spinner che resta mezzo aperto o un drop target che non si è rialzato completamente vengono letti entrambi come chiusi. Sulle macchine Bally viene mostrato solo il contatto bloccato con il numero più basso, quindi dopo aver riparato il primo può comparirne un secondo.

Posso usare un 1N4148 come diodo della matrice dei contatti di un flipper?

Su Bally, Stern e Williams sì — il 1N4148 e il più vecchio 1N914 sono intercambiabili e corretti. Su Gottlieb non è l'ideale: Gottlieb usava diodi al germanio come il 1N270, con una tensione diretta molto più bassa. Un 1N4148 spesso funziona, ma triplica circa la caduta di tensione su quel contatto. Uno Schottky come un BAT42, BAT43 o BAT85 è il sostituto moderno migliore.

Come si prova con il multimetro il diodo di un contatto di flipper?

Macchina spenta, connettore dei contatti scollegato dalla scheda, multimetro sulla portata diodi e non sulla resistenza. Con il contatto tenuto chiuso devi leggere una caduta di tensione diretta in un verso — circa 0,2–0,3 V sul germanio Gottlieb, 0,6–0,7 V sul silicio — e nulla nell'altro verso. Una lettura in entrambe le direzioni significa diodo in corto; nessuna lettura in nessuno dei due versi significa diodo aperto o contatto aperto.

Perché due contatti si attivano insieme quando ne premo uno?

È il sintomo classico del percorso parassita. Senza un diodo unidirezionale funzionante, la corrente del contatto che hai premuto trova una strada di ritorno attraverso altri contatti sulle linee condivise e la CPU legge chiusure che non sono mai avvenute. Controlla il diodo del contatto che hai premuto: è in corto, invertito, oppure il suo terminale tocca qualcosa che non dovrebbe toccare.

Il test dei contatti del mio Gottlieb mostra una posizione che il manuale non elenca. La scheda è guasta?

Probabilmente no. A partire dagli ultimi giochi System 80B, Gottlieb ha smesso di riportare diversi contatti del mobile nella tabella della matrice del manuale, compresi i contatti advance, replay, play/test, gettoni e tilt. Sono comunque posizioni reali. Controlla lo schema del mobile, che le mostra anche quando la tabella della matrice non lo fa.

Fonti

• Flippers.be: come funziona la matrice dei contatti e come provare i contatti di un flipper
• Home Pinball Repair: diagnostica della matrice dei contatti Bally & Stern, 1977–1984
• Home Pinball Repair: la prima matrice dei contatti Bally / Stern
• Great Plains Electronics: manuale del tester QuickScan80 per System 80 (RIOT U4/U5, 74154 in Z33, formato del test dei contatti)
• PA Pinball: i contatti "mancanti" del Gottlieb System 80
• Flippp.fr: diodi della matrice dei contatti Gottlieb e procedura di prova
• Pinside: diodo della matrice dei contatti Gottlieb System 80B (germanio 1N270 e sostituti Schottky)
• Flippers.com: note di riparazione Gottlieb System 1 (U5 A1752CF, modifica con diodi di clamping)
• Riparazione Williams System 3–6: connettori e problemi intermittenti
• PinWiki: Bally / Stern
• PinWiki: Williams System 3–7
• PinWiki: Gottlieb System 1
• Diodo di segnale 1N4148 e la sua intercambiabilità con il 1N914

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