Elektronika flippera: MPU, sterownik, zasilacz i karta dźwiękowa

Elektronika flippera opiera się na czterech głównych płytach: płycie MPU (procesor), płycie sterującej (sterującej cewkami i lampami), płycie zasilania (generującej napięcia) i płycie dźwiękowej. Zrozumienie roli każdej z nich to umiejętność zdiagnozowania usterki w kilka minut i wybrania odpowiedniej naprawy. Ten kompleksowy przewodnik wyjaśnia elektronikę flippera solid state, płyta po płycie, wraz z objawami usterek i nowoczesnymi rozwiązaniami Plug & Play.

Spis treści

• 4 główne płyty flippera solid state
• Płyta MPU: mózg flippera
• Płyta sterująca: mięsień sterujący cewkami i lampami
• Płyta zasilania: źródło wszystkich napięć
• Płyta dźwiękowa: nadawanie flipperowi głosu
• Diagnostyka usterek elektronicznych płyta po płycie
• Naprawa czy wymiana: płyty FPGA Plug & Play
• FAQ

4 główne płyty flippera solid state

Od 1977 roku flippery zrezygnowały z przekaźników elektromechanicznych na rzecz elektroniki cyfrowej (mówi się o flipperach „solid state”). W Gottlieb (System 1, następnie System 80/80A/80B), Williams (System 3 do 7) lub Bally/Stern (1977-1985) logika pozostaje taka sama: zestaw płyt rozdziela zadania. Niektóre maszyny grupują kilka funkcji na jednej płycie, inne je rozdzielają, ale zawsze występują te cztery główne role.

Płyta	Główna rola	Typowy objaw usterki
MPU (CPU)	Mózg: wykonuje zasady gry, odczytuje styki, steruje wyjściami	Flipper nie uruchamia się, resetuje się w pętli, nieregularne zachowanie
Sterownik	Mięsień: aktywuje cewki, sterowane lampy i błyski na rozkaz MPU	Cewka zablokowana, martwa lampa, cel nie działa
Zasilanie	Źródło: przekształca prąd przemienny na stabilizowane napięcia stałe (+5 V itp.)	Wyłączony ekran, restarty, cały flipper martwy
Dźwięk	Głos: otrzymuje rozkaz od MPU i odtwarza żądany dźwięk lub głos	Brak dźwięku, stały szum, brak głosu

Dobra wiadomość: w przeciwieństwie do mechaniki planszy, elektronika flippera jest dziś w pełni wymienialna na nowoczesne płyty. Przyjrzyjmy się każdej płycie szczegółowo.

Płyta MPU: mózg flippera

MPU (Main Processing Unit), nazywana również płytą CPU, to mózg maszyny. Po uruchomieniu kontroluje lampy, cewki, dźwięki i wyświetlanie wyników, reagując na styki (przełączniki) planszy i obudowy poprzez generowanie odpowiednich wyjść. Zawiera mikroprocesor, ROM (EPROM), który przechowuje zasady specyficzne dla każdej gry, RAM roboczy i obwód resetujący, który inicjuje płytę przy starcie.

Zmora MPU: bateria. W Gottlieb System 80, podobnie jak w wielu flipperach z tamtej epoki, bateria zasila pamięć, aby zachować ustawienia i najlepsze wyniki po wyłączeniu zasilania. Z czasem bateria przecieka i uwalnia korozyjny elektrolit, który atakuje płytę i jej komponenty – czasem bez widocznego wycieku. Korozja niszczy ścieżki i pamięć (słynne układy 5101 w System 80), a skorodowana MPU staje się nienaprawialna. Dlatego przeciekająca bateria jest przyczyną numer 1 śmierci płyty CPU. Poświęciliśmy temu zagadnieniu osobny przewodnik: przeciekająca bateria w flipperze.

Objawy uszkodzonej MPU: flipper nie uruchamia się, resetuje się w kółko, wyświetla zamrożony wynik, zawiesza się w trakcie gry lub ignoruje niektóre styki. W pierwszych System 80 (od Spiderman do Haunted House) awaria MPU mogła pozostawić cewkę lub wyświetlacz pod napięciem i uszkodzić inne komponenty: stąd znaczenie niezawodnego obwodu resetującego.

Płyta sterująca: mięsień sterujący cewkami i lampami

Płyta sterująca (lub płyta drivera) odbiera polecenia z MPU i przekształca je w fizyczne działanie. Składa się głównie z tranzystorów, rezystorów i diod, a także kilku układów scalonych, które interpretują sygnały z MPU. Ważny punkt, często źle rozumiany: w elektronicznym flipperze zasilanie jest zawsze obecne na zaciskach cewek. Tranzystory na płycie sterującej nie odcinają zasilania cewki: zamykają ścieżkę do masy, aby ją aktywować. Jest to kluczowy niuans w każdej naprawie.

Płyta sterująca zazwyczaj zarządza częścią „wysokiej mocy” (silne cewki, do 50-70 V) i częścią „niskiej mocy”. Często steruje również lampami kontrolowanymi, połączonymi w matrycę, aby ograniczyć liczbę przewodów i tranzystorów: kilkadziesiąt przewodów wystarcza do sterowania dziesiątkami żarówek.

Objawy uszkodzonej płyty sterującej: cewka pozostaje zablokowana (często spalony tranzystor), cel lub pop bumper nie reaguje, kontrolowana lampa pozostaje martwa. W Gottlieb System 80 klasyczne problemy z oryginalnym sterownikiem to skorodowane połączenia z MPU, trudne do znalezienia tranzystory MPS-U45 i 2N3055, które w końcu przebijają płytkę drukowaną. Uwaga: brak napięcia –12 V jest częstą przyczyną blokowania cewek. Zawsze rozróżniaj usterkę elektroniczną od usterki mechanicznej: zablokowany cel lub zamknięty styk wyrzutu nie jest wadą płyty.

Płyta zasilania: źródło wszystkich napięć

Płyta zasilania pobiera napięcie zmienne z transformatora i przekształca je na użyteczne napięcia stałe. Mostki prostownicze przekształcają prąd zmienny w stały, kondensatory filtrują i wygładzają, a regulatory ustalają dokładne wartości. Stałe +5 V zasila płyty logiczne i musi być idealnie stabilizowane: jeśli +5 V spadnie poniżej 4,8 V, MPU prawie na pewno napotka problemy. Wyświetlacze wyników wymagają wysokich napięć, a niektóre płyty dźwiękowe potrzebują 12 lub 20 V.

Objawy uszkodzonego zasilacza: flipper całkowicie wyłączony, nagłe restarty, migające wyświetlacze. W Gottlieb System 80 mały zasilacz +5 V jest znany z tego, że jest delikatny: jego potencjometr regulacyjny brudzi się i ma trudności z utrzymaniem 5 V, a brak obwodu „crow bar” oznacza, że awaria regulatora LM338K może wysłać niszczące przepięcie na inne płyty. Wskazówka diagnostyczna: jeśli napięcia spadają o ponad 15%, wyświetlacz jest prawdopodobnie zwarty — odłącz wszystkie wyświetlacze (flipper wyłączony), a następnie podłącz je jeden po drugim, aby zlokalizować winowajcę.

Płyta dźwiękowa: nadawanie flipperowi głosu

Płyta dźwiękowa to niezależny obwód, który otrzymuje ograniczone polecenie od MPU („odtwarzaj dźwięk 1, 2, 3…”) i je wykonuje. Składa się z części przetwarzającej sygnał z MPU, części generującej dźwięk (prosty generator tonów w pierwszych grach lub EPROM zawierający próbki i syntezę mowy w nowszych modelach) oraz wzmacniacza, z własnymi napięciami, podłączonego do głośnika. W Gottlieb System 80B synteza mowy jest częścią doświadczenia gry.

Objawy uszkodzonej karty dźwiękowej: brak dźwięku, ciągły lub szeleszczący dźwięk, brak głosu (speech), podczas gdy efekty działają, lub odwrotnie. Podobnie jak inne karty, starzeje się: zmęczone kondensatory, utlenione złącza, uszkodzone dedykowane zasilanie.

Diagnostyka usterek elektronicznych płyta po płycie

Pierwszym odruchem jest zidentyfikowanie, która płyta jest przyczyną, zanim cokolwiek się zdemontuje. Ta tabela łączy objaw z najbardziej prawdopodobną płytą:

Obserwowany objaw	Najbardziej prawdopodobna płyta
Flipper całkowicie martwy, ekran wyłączony	Zasilanie (następnie MPU)
Ciągły reset, zamrożony wynik, zawieszenia	MPU (często korozja baterii)
Cewka pozostaje zablokowana	Sterownik (tranzystor) lub –12 V
Sterowana lampa lub cel nie reaguje	Sterownik (matryca / tranzystor)
Migający wyświetlacz, niestabilne napięcia	Zasilanie lub zwarty wyświetlacz
Brak dźwięku lub brak głosu	Płyta dźwiękowa

Dedykowane narzędzie diagnostyczne oszczędza cenny czas. W Gottlieb System 80/80A/80B, płyta Lisy80 zastępuje MPU i pozwala testować lampy, cewki i styki jeden po drugim, aby szybko zlokalizować uszkodzony element. Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z naszym przewodnikiem po płytach dla Gottlieb System 80 i przewodnikiem System 80B.

Naprawa czy wymiana: płyty FPGA Plug & Play

W obliczu skorodowanej lub niestabilnej oryginalnej płyty istnieją dwie drogi: naprawa komponent po komponencie (czasochłonna i niemożliwa, jeśli ścieżki są skorodowane) lub wymiana na nowoczesną płytę. W Pinballs Store każda funkcja elektroniczna ma zamienną płytę FPGA, wiernie odtwarzającą oryginalne zachowanie, bez baterii (więc nigdy więcej korozji) i w trybie Plug & Play (te same złącza, bez lutowania):

• Wszystko w jednym MPU: GottFA80_Plus zastępuje MPU Systemu 80/80A/80B i odtwarza również oryginalne masy i zasilanie.
• Płyta sterownika: Godri80 zastępuje oryginalną płytę sterownika Systemu 80.
• Płyta dźwiękowa: Gosof (z mową) odtwarza dźwięk i głos.
• Sterownik pop bumpera: GoPOP80 zastępuje płyty MA-922 / A-19741.
• Williams System 3-7: WillFA7 — zobacz przewodnik Williams.
• Bally/Stern 1977-1985: BallyFA — zobacz przewodnik Bally/Stern.

Aby dobrze rozważyć naprawę w stosunku do wymiany w zależności od stanu Twojej maszyny, przeczytaj nasz artykuł: naprawić czy wymienić płytę elektroniczną flippera.

FAQ: Elektronika flippera

Jakie są płyty elektroniczne flippera?

Flipper solid state składa się z czterech głównych płyt: płyty MPU (CPU), która wykonuje grę, płyty sterującej, która steruje cewkami i lampami, płyty zasilania, która generuje napięcia stałe, oraz płyty dźwiękowej. W zależności od maszyny, te funkcje mogą być zgrupowane lub rozdzielone na kilka obwodów.

Do czego służy płyta MPU flippera?

Płyta MPU to mózg flippera. Wykonuje zasady gry przechowywane w EPROM, odczytuje styki planszy i steruje lampami, cewkami, dźwiękami i wyświetlaczami. Jeśli jest uszkodzona, flipper nie uruchamia się lub zachowuje się nieregularnie.

Dlaczego moja cewka pozostaje zablokowana?

Zablokowana cewka najczęściej jest wynikiem spalonego tranzystora na płycie sterownika lub braku napięcia –12 V. Zwróć uwagę na rozróżnienie: jeśli jest to mechaniczny styk, który pozostał zamknięty (przewrócony cel, otwór wyrzutu), problem nie jest elektroniczny.

Bateria w moim flipperze wyciekła, czy moja płyta jest uszkodzona?

Nie zawsze, ale elektrolit koroduje ścieżki i pamięć, co może sprawić, że MPU będzie nienaprawialna. Jeśli korozja jest zaawansowana, wymiana na nowoczesną płytę bez baterii jest najbardziej niezawodnym rozwiązaniem. Oczyść i oceń uszkodzenia przed podjęciem decyzji.

Czy można wymienić płytę flippera bez umiejętności lutowania?

Tak. Płyty FPGA Plug & Play używają dokładnie tych samych złączy co oryginalne płyty: wystarczy odłączyć starą płytę i podłączyć nową, bez żadnego lutowania.

Czy wymiana płyty rozwiązuje wszystkie problemy flippera?

Nie. Nowoczesna płyta zastępuje część elektroniczną (MPU, sterownik, zasilanie, dźwięk), ale nie naprawia usterek mechanicznych: zużytych gumek, styków, uszkodzonych cewek, celów czy mechanizmów. Diagnostyka zawsze rozróżnia elektronikę od mechaniki.

Źródła i więcej informacji

• Flippers.be — Jak działają flippery
• PinWiki — Gottlieb System 80
• PinWiki — Bally/Stern
• PinWiki — Williams System 3-7