Matryca przełączników w flipperze nie działa: martwe rzędy i przełączniki widma

Trzy cele opadające nie liczą punktów. Lewy outlane jest martwy. Nic w tym przypadkowego — te przełączniki leżą obok siebie w siatce, której nie widzisz, i coś, co mają wspólne, przestało działać.

To matryca przełączników. Niemal wszystko, co napisano o niej w internecie, dotyczy maszyn WPC z lat 90., co nic nie daje, gdy twoją grą jest Bally z 1979 roku albo Gottlieb z 1983: idea okablowania jest ta sama, ale układy, złącza, tryb testowy i nawet właściwa dioda już nie.

W skrócie: odczytaj wzór, zanim czegokolwiek dotkniesz. Jeden martwy przełącznik to sam przełącznik albo jego własna dioda. Martwa cała grupa to wspólny przewód, pin złącza albo układ sterujący tą linią. Przełączniki zgłaszające zwarcie, choć są otwarte, to prawie zawsze zwarta lub odwrotnie wlutowana dioda. Ustal, który z trzech przypadków masz, i robota skurczy się z czterdziestu przełączników do jakichś trzech.

Spis treści

• Czym właściwie jest matryca przełączników
• Najpierw odczytaj wzór
• Jak wejść w test przełączników
• Dioda to element, który się psuje
• Pomiar przełącznika i jego diody
• Gdzie mieszka matryca, platforma po platformie
• Kiedy usterka naprawdę siedzi na płytce
• FAQ
• Źródła

Czym właściwie jest matryca przełączników

Flipper ma dziesiątki przełączników, a procesor nie ma nawet w przybliżeniu dziesiątek wolnych wejść. Odpowiedzią, na którą branża zdecydowała się około 1977 roku, była siatka.

Przełączniki są połączone jako matryca linii strobu (kolumny) i linii powrotnych (rzędy). CPU podaje napięcie na jeden strob po drugim, bardzo szybko, i patrzy, które powroty wracają. Przełącznik w miejscu, gdzie strob 3 przecina powrót 5, jest jednoznacznie określony przez tę parę — pięć strobów i osiem powrotów daje czterdzieści pozycji przełączników z trzynastu przewodów.

Każdy przełącznik potrzebuje diody połączonej z nim szeregowo, czyli zaworu jednokierunkowego. Bez niej zwarcie dwóch przełączników tworzy drogę obejściową przez trzeci i CPU odczytuje przełącznik, którego nikt nie dotknął. Końcówka oznaczona paskiem wskazuje kierunek, który dioda blokuje. Ten mały element to najczęstsza awaria w całym systemie. Szerszą mapę, w której to wszystko siedzi, znajdziesz w naszym przewodniku po elektronice flipperów.

Najpierw odczytaj wzór

To krok, który ludzie pomijają, i ten, który ratuje całe popołudnie. Wprowadź grę w test przełączników, zamknij ręcznie każdy przełącznik i zapisz, co się zgłasza. Kształt usterki mówi ci, gdzie szukać.

Co widzisz	Co to zwykle znaczy	Gdzie szukać
Jeden przełącznik nic nie robi	Mechanika albo przerwana jego własna dioda	Styki, punkty lutownicze, ta dioda
Martwy cały rząd lub kolumna	Wspólny przewód, pin złącza albo sterownik	Ta linia od końca do końca
Jeden przełącznik zamyka kilka	Zwarta lub odwrotnie wlutowana dioda	Dioda przy przełączniku, który wcisnąłeś
Przełącznik zgłasza zwarcie, a jest otwarty	Zablokowany przełącznik, zwarta dioda, stykająca się nóżka	Ten przełącznik, potem jego sąsiedzi
Usterki wędrują w trakcie gry	Złącza albo masa	Złącza w backboksie, potem masy

Dwa niedziałające przełączniki leżące fizycznie daleko od siebie na polu gry to kluczowa wskazówka. Znajdź je na wykresie matrycy w schemacie szafy i sprawdź, który strob albo powrót mają wspólny. Ta linia jest twoją usterką.

Jak wejść w test przełączników

Każda platforma robi to inaczej, i to jest część powodu, dla którego ogólne porady zawodzą.

Bally i Stern, 1977–1985. Wejdź w autotest czerwonym przyciskiem w drzwiczkach monetownika. Najpierw: wyjmij kulkę, podnieś wszystkie cele opadające i sprawdź, czy spinnery wiszą prosto w dół — spinner zawieszony w połowie otwarcia czyta się jako zwarty i pośle cię w pogoń za usterką, którą sam stworzyłeś. Przy spokojnym polu gry wyświetlacz powinien pokazywać zero; liczba zamiast zera to przełącznik, który gra uważa za zwarty. Zwróć uwagę na dziwactwo, które łapie każdego: pokazuje się tylko zablokowany przełącznik o najniższym numerze. Napraw go, włącz zasilanie i może pojawić się drugi — to nie nowa usterka, tylko ta, która była zasłonięta.

Williams System 3 do 7. Sekwencja diagnostyczna przechodzi po kolei przez lampki, wyświetlacze, solenoidy i przełączniki. Jeśli gra nie wchodzi czysto w tryb testowy, zacznij raczej od diody LED na CPU — nasz przewodnik po kodach diagnostycznych Williams System 7 wyjaśnia, co ona ci mówi.

Gottlieb System 80, 80A i 80B. Test przełączników zgłasza zwarcia na wyświetlaczach jako Cx-y, co przekładasz za pomocą wykresu matrycy w instrukcji gry. Jedno ostrzeżenie, które zmarnowało wiele wieczorów: począwszy od późniejszych gier System 80B Gottlieb przestał umieszczać na tym wykresie część przełączników szafy. Przełączniki advance, replay, play/test, monetownika i tilt to prawdziwi członkowie matrycy, których kilka tytułów po prostu nie wymienia. Pozycja, która się zgłasza, choć wykres mówi, że nie istnieje, to zwykle jeden z nich, a nie usterka — schemat szafy nadal je pokazuje.

Dioda to element, który się psuje

Dioda przełącznika psuje się na dwa sposoby, o przeciwnych objawach.

• Przerwa. Prąd nie może w ogóle płynąć, więc przełącznik nigdy się nie zgłasza, niezależnie od tego, jak dobrze zwierają się styki. Wygląda dokładnie jak martwy przełącznik.
• Zwarcie albo wlutowanie odwrotnie. Zawór przestaje blokować, prąd przecieka w złą stronę i zamknięcie jednego przełącznika zapala inne na tych samych liniach. To jest przełącznik „widmo” — klasyczna przyczyna gry, która liczy punkty za rzeczy, których nikt nie trafił.

Zagięta nóżka diody dotykająca sąsiedniej końcówki daje ten sam efekt co zwarcie i jest częsta w maszynie, przy której ktoś już grzebał. Popatrz, zanim zaczniesz rozlutowywać.

Pułapka diod Gottlieba

Oto szczegół, który łapie staranne osoby, bo zwykła porada jest dla tych maszyn błędna.

Gottlieb stosował w matrycy przełączników diody germanowe — zazwyczaj 1N270, wybrane za bardzo niskie napięcie przewodzenia rzędu 0,2 V, które pasuje do używanych poziomów logicznych. Na zakresie diodowym miernika odczytasz około 0,2 do 0,3 V, a nie 0,6 do 0,7 V, jak daje krzem.

Dwie konsekwencje. Spodziewając się 0,6 V, skażesz dobrą diodę. A zastąpienie jej układem 1N4148, który leży w każdej szufladce z częściami, potraja spadek napięcia na tym przełączniku — często i tak będzie działać, ale to dokładnie ta graniczna zmiana, która produkuje usterkę przerywaną, jakiej nikt później nie umie znaleźć. Do diody matrycy w Gottliebie rozsądnym nowoczesnym zamiennikiem jest małosygnałowa dioda Schottky, taka jak BAT42, BAT43, BAT46 czy BAT85, zachowująca niskie napięcie przewodzenia, które założył projekt.

Matryce Bally, Stern i Williams są zwyczajnie krzemowe i zadowalają się 1N4148, wymiennym ze starszym 1N914. Wiedz, przy której maszynie stoisz, zanim sięgniesz do szufladki.

Pomiar przełącznika i jego diody

Potrzebujesz miernika z zakresem diodowym. Maszyna wyłączona, a odpowiednie złącze przełączników odłączone od płytki, żebyś mierzył przełącznik, a nie całą grę.

1. Ustaw miernik na diodę. Pokazuje spadek napięcia w kierunku przewodzenia, a nie rezystancję — na tym ludzie się potykają.
2. Czarna sonda na końcówce z paskiem, czerwona na drugiej, przełącznik trzymany w zwarciu.
3. Oczekuj około 0,2–0,3 V na germanie Gottlieba, 0,6–0,7 V na krzemie.
4. Odwróć sondy. Teraz nie oczekuj niczego. Odczyt w obu kierunkach oznacza zwartą diodę.
5. Brak odczytu w obie strony przy pewnie zwartym przełączniku oznacza przerwaną diodę albo przerwany przełącznik — zmostkuj styki przewodem z krokodylkiem, żeby je od siebie odróżnić.

Przy martwym całym rzędzie lub kolumnie odpuść diody i zmierz zamiast tego ciągłość: od końcówki przełącznika na polu gry z powrotem do pinu w złączu płytki. Przerwa na tym odcinku to urwany przewód albo zły zacisk, znaleziony bez wyjmowania choćby jednego elementu. Brudne i wypalone styki też są powodem wielu „martwych” przełączników, które wcale nie są usterkami elektrycznymi — nasz przewodnik po konserwacji opisuje ich czyszczenie.

Gdzie mieszka matryca, platforma po platformie

Bally i Stern MPU, 1977–1985

Matryca 5 kolumn na 8 rzędów — czterdzieści pozycji — przechodząca przez jeden układ 6820/6821 PIA w U10 na płytce MPU: strona PA steruje strobami, strona PB czyta powroty. W złączu J2 piny 1–5 to kolumny, a piny 8–15 to rzędy, co pozwala łatwo doprowadzić martwą linię do konkretnego pinu.

Dwa dziwactwa Bally. Przełączniki drzwiczek monetownika nie mają diod — Bally je pominął — więc zmasakrowany przełącznik monetownika sypie błędami po całej grze. A małe kondensatory dyskowe (pierwotnie 0,050 µF, dziś 0,047 µF) siedzą równolegle do części przełączników dla tłumienia zakłóceń; zwarty zachowuje się dokładnie jak zablokowany przełącznik. Jest tak w całej serii, od Evel Knievel i Eight Ball w górę. Jeśli płytka najpierw nie startuje czysto, zacznij od tego, co oznaczają mignięcia diody LED na MPU Bally.

Williams System 3 do 7

Williams umieścił rzeczy tam, gdzie nikt ich nie szuka. Do System 6 włącznie maszyna używa czterech układów PIA: jednego na płytce MPU do wyświetlaczy i trzech na płytce sterownika — solenoidy, lampki oraz jeden, który czyta przełączniki. Martwa kolumna przełączników oznacza tu więc często usterkę płytki sterownika, a nie CPU. Sprawdzenie najpierw CPU to naturalny odruch i zła decyzja.

Druga prawda o Williamsie jest bardziej brutalna: 40-pinowe złącze międzypłytkowe odpowiada za przeważającą większość usterek przerywanych w tych grach, przez włoskowate pęknięcia w czterdziestoletnich punktach lutowniczych. Zanim zaczniesz podejrzewać cokolwiek wyrafinowanego, odłącz i wsadź płytki ponownie — samo przetarcie styków leczy zadziwiającą liczbę usterek. Jeśli wróci, piny listwy proszą się o przelutowanie. Złącze IJ2 i jego pojedynczy przewód +12 V to znana przyczyna resetów przy intensywnej grze. Wszystko to dotyczy Gorgara i reszty serii.

Gottlieb System 80, 80A i 80B

CPU System 80 sprawdza 64 pozycje przełączników. Powroty docierają do portu wejściowego A układu 6532 RIOT w U4; U5 decyduje, czy CPU czyta zewnętrzną matrycę pola gry, czy przełączniki DIP na płytce. Stroby wychodzą przez dekoder 74154 w Z33 — warto to wiedzieć, bo 74154 z jednym martwym wyjściem zabija całą linię strobu i wszystko, co na niej siedzi, prezentując się dokładnie jako „cała grupa przełączników przestała działać naraz”.

System 80 ma też schemat mas, który generuje nieprzyzwoitą liczbę usterek wyglądających na wszystko, tylko nie na masę. Jeśli twoje problemy z przełącznikami wędrują, przeczytaj nasz przewodnik po modyfikacjach mas w System 80, zanim wymienisz układ. Dla jednego upartego przełącznika celu w grze takiej jak Black Hole przeszliśmy krok po kroku diagnozę martwego przełącznika celu w System 80.

Gottlieb System 1

System 1 jest tym niewygodnym. Wejście i wyjście przełączników przechodzą przez U5, czyli A1752CF, autorski układ Gottlieba, praktycznie nie do zdobycia i bez bezpośredniego zamiennika. Jest też delikatny: wyładowanie elektrostatyczne i błądzące napięcie z szyny solenoidów mogą go zabić, a płytka nie ma diod ograniczających na rezystorach wejść przełączników, które by temu zapobiegły. Dodanie tam diod zabezpieczających to dobrze znana modyfikacja, warta zrobienia w maszynie, którą zamierzasz zatrzymać, takiej jak Cleopatra. Zwróć uwagę na rozróżnienie, które ludzi myli: dioda szeregowa przy każdym przełączniku to inny element niż diody ograniczające, chroniące wejścia CPU. System 1 ma pierwszą i nie ma drugich.

Kiedy usterka naprawdę siedzi na płytce

Większość usterek matrycy przełączników nie jest na płytce. To dioda, urwany przewód, wygięty styk albo zaśniedziały pin złącza — kilka euro i jeden wieczór. Wolimy powiedzieć to wprost, niż sprzedać ci coś, czego nie potrzebujesz.

Sytuacja zmienia się, gdy to płytka wykłada matrycę. Głównie korozja od baterii, gdzie wyciekły elektrolit wędruje po ścieżkach i zjada linie powrotne przełączników jak wszystko inne — płytkę można wyczyścić, ale korozja kryje się w przelotkach i pod układami, gdzie ani nie zajrzysz, ani nie dosięgniesz (nasz przewodnik po rozpoznawaniu i zatrzymywaniu korozji od baterii opisuje, co da się uratować). Albo uszkodzony układ, którego nie kupisz: martwy 74154 to część za dwa euro, martwy A1752CF to nie wyprawa na zakupy.

Tam, gdzie wymiana ma sens, BallyFA obsługuje MPU Bally i Stern z tej epoki (nasz przewodnik zakupowy po MPU Bally przedstawia opcje), a WillFA7 zastępuje zarówno MPU, jak i płytkę sterownika w Williams System 3 do 7 — co ma tu znaczenie, bo PIA przełączników w Williamsie siedzi na płytce sterownika. W Gottlieb System 80 Lisy80 pozwala obserwować zwarcia przełączników na żywo w interfejsie webowym, zamiast mrużyć oczy na wyświetlacze. Jest zbudowany na projekcie LISY, darmowym, niekomercyjnym projekcie DIY niezależnego twórcy — dostarczamy go gotowego do użycia i wspieramy go potem; nie jesteśmy jego autorami.

Testujemy płytki przed wysyłką. Tak czy inaczej zachowaj oryginał: usterka matrycy rzadko zabija płytkę na dobre, a to dobry projekt na zimę, gdy maszyna znów gra. A jeśli twoja usterka okaże się wygiętą blaszką styku, to dobry wynik, a nie zmarnowany wieczór.

FAQ

Dlaczego cały rząd przełączników nie działa w moim flipperze?

Bo te przełączniki mają wspólny przewód. Śmierć całego rzędu lub kolumny naraz wskazuje na wspólną linię powrotną albo linię strobu, a nie na same przełączniki: urwany przewód na polu gry, zły pin w złączu płytki albo układ sterujący tą linią. Zmierz ciągłość od końcówki przełącznika z powrotem do pinu złącza na płytce, zanim zaczniesz podejrzewać płytkę.

Co to znaczy, że test przełączników pokazuje zwarty przełącznik, który jest otwarty?

Zwykle zwartą lub odwrotnie wlutowaną diodę przy tym przełączniku albo nóżkę diody dotykającą innej końcówki. Może też być naprawdę zablokowany — spinner zawieszony w połowie otwarcia albo cel opadający, który nie wrócił do końca, oba czytają się jako zwarte. W maszynach Bally pokazywany jest tylko zablokowany przełącznik o najniższym numerze, więc drugi może pojawić się po naprawie pierwszego.

Czy mogę użyć 1N4148 jako diody matrycy przełączników we flipperze?

W Bally, Stern i Williams tak — 1N4148 i starszy 1N914 są wymienne i właściwe. W Gottliebie to nie jest idealne: Gottlieb stosował diody germanowe, takie jak 1N270, o znacznie niższym napięciu przewodzenia. 1N4148 często zadziała, ale potraja spadek napięcia na tym przełączniku. Dioda Schottky, taka jak BAT42, BAT43 czy BAT85, jest lepszym nowoczesnym zamiennikiem.

Jak zmierzyć diodę przełącznika we flipperze miernikiem?

Maszyna wyłączona, złącze przełączników odłączone od płytki, miernik na zakresie diodowym, a nie rezystancji. Przy przełączniku trzymanym w zwarciu powinieneś odczytać spadek napięcia w kierunku przewodzenia w jedną stronę — około 0,2–0,3 V na germanie Gottlieba, 0,6–0,7 V na krzemie — i nic w drugą. Odczyt w obu kierunkach oznacza zwartą diodę; brak odczytu w obie strony oznacza przerwaną diodę albo przerwany przełącznik.

Dlaczego dwa przełączniki wyzwalają się razem, gdy wciskam jeden?

Klasyczny objaw drogi obejściowej. Bez działającej diody jednokierunkowej prąd z przełącznika, który wcisnąłeś, znajduje drogę powrotną przez inne przełączniki na wspólnych liniach, a CPU odczytuje zwarcia, które nigdy nie nastąpiły. Sprawdź diodę przy przełączniku, który wcisnąłeś: zwarta, odwrócona albo jej nóżka dotyka czegoś, czego nie powinna.

Mój test przełączników w Gottliebie pokazuje pozycję, której instrukcja nie wymienia. Czy płytka jest uszkodzona?

Prawdopodobnie nie. Począwszy od późniejszych gier System 80B Gottlieb przestał umieszczać na wykresie matrycy w instrukcji kilka przełączników szafy, w tym advance, replay, play/test, monetownika i tilt. To nadal prawdziwe pozycje. Sprawdź schemat szafy, który pokazuje je nawet wtedy, gdy wykres tego nie robi.