Réparation Bally/Stern 1977-1985

Source: Pinwiki.com - Traduction française : Leveeger

1 Introduction

Bally fut le premier à expérimenter le passage à l'électronique, au milieu des années 70, en convertissant une poignée d'électromécaniques: "Flicker" et "Bow & Arrow". Le système logique de "Flicker" fut conçu par "Jeff Frederiksen", de "Dave Nutting Associates", un bureau d'étude appartenant à Bally. La carte utilisait un microprocesseur Intel 4004. Un prototype fut fabriqué et redécouvert en 1998. Le système de "Bow & Arrow", pour lequel 17 unités ont probablement été produits, et ressemble à ce qu'on trouva en production à partir de "Freedom". Ce jeu de cartes a été conçu par un ingénieur Bally du nom de "Doug MacDonald". Il existe au moins 2 révisions du logiciel prototype.

Si vous êtes curieux, le brevet Bally concernant leur premier "flipper informatisé" peut être consulté ici.

Les premières cartes furent réalisées par une société appelée "Universal Research Laboratories" (URL). URL fut rachetée par Gary Stern dans le cadre de sa stratégie d'acquisition de la défunte "Chicago Coin" (un de ses concurrents). C'est cette acquisition qui a permis à Stern d'utiliser pratiquement le matériel informatique, pour leurs électroniques, que Bally. La partie logicielle est également "remarquablement similaire", cependant Bally était plus orienté dans l'usage un jeu de Roms (la puce U6) compatibles avec plusieurs jeux, alors que Stern préféra faire des Roms dédiées à chaque jeu, ou au mieux, pour 2 ou 3 jeux.

Quelques jeux Bally de versions ultérieurs en "-35" utilisent une carte de commande combinée bobines/éclairages.

Le cœur du système est composé de:

• Un transformateur qui produit les diverses VAC à partir du primaire,
• Une carte de redressement pour convertir le VAC en VDC et diriger les tensions en direction des fusibles,
• Une carte de commande des bobines et de régulation de tension, pour filtrer le VDC et commuter les bobines,
• Une carte de commande d'éclairage pour commuter 60 ampoules.

Des composants optionnels, ajoutés au système ultérieurement, peuvent comprendre:

• Diverses cartes sons, produisant différents types de sons, depuis la simple sonorité, en passant par l'ambiance sonore et enfin les voix,
• Cartes auxiliaires de commande d'éclairage, afin de pouvoir commuter 60 ampoules supplémentaires,
• Cartes d'extension de commande bobine, afin de pouvoir commuter 15 bobines supplémentaires.

2 Liste des jeux

Voici la liste des jeux électroniques classée par version et par fabriquant (y-compris ceux qui ne sont pas nécessairement des flippers). Ces données proviennent de: http://www.ipdb.org.

2.1 Jeux Bally

Remarque: Une partie du transformateur AS-2877 est équipé de la carte de redressement AS-2518-18 grâce à support. Les derniers jeux de cette période sont dotés d'un transformateur AS-2877-1 qui lui est monté sur une grande plaque métallique, avec la carte de redressement AS-2518-18. Consultez la photo de l'intérieur du fronton sur la page du "Freedom" sur IPDB, pour voir comment est positionné AS-2877. Consultez aussi la Page 4 du catalogue de rechange Bally de 1979.

† Remarque: Le "Fireball Classic" a été parfois équipé avec une carte mère 6802 (qui est une évolution de la carte "-35").

‡ Remarque: Le "Cybernaut" a été parfois équipé avec une carte mère 6802 (qui est une évolution de la carte "-35") ou 6803.

3 Informations techniques

3.1 Jeux de cartes Bally/Stern

Les jeux de cartes Bally/Stern sont toujours constitués avec: Une carte de redressement, une carte de commande bobine et filtrage du courant, une carte de commande d'éclairage et une carte mère. Ces cartes utilisent des microprocesseurs Motorola de la série 6800, de 2 puces d'interfaçage périphériques (PIA 6821), une matrice de contacts, des afficheurs plasma multiplexés et un pilotage direct des bobines et de l'éclairage (sans matrice/multiplexage). Les éclairages sont commutés à l'approche du "croisement zéro" (zéro crossing – Lorsque le VAC passe du négatif au positif et inversement), 120 fois par seconde afin d'éviter que le filament des ampoules ne grille prématurément.

Les cartes supplémentaires ajoutées dans les jeux peuvent comprendre divers modules de cartes sons, ainsi que des cartes de commandes d'éclairage (à la fois principale et auxiliaire), des cartes d'extension de commande bobines, des cartes spécifiques comme la carte "Echo" et des cartes sons.

La partie logiciel utilisée dans ces jeux est très similaire d'un jeu à l'autre, est composée d'un OS (Operating system ou système d'exploitation) et d'un Rom de jeu. Bally utilisait une Rom masquée contenant leur OS fonctionnant sur toute une batterie de jeux, qui permet de piloter de nombreuses Roms de jeux, afin de réduire les coûts de fabrication. Stern a préféré faire une compilation personnalisée de leur OS pour chaque jeu, toutefois il arrive que certains soient dotés des mêmes codes/Roms, la différence étant que les contacts assument d'autres fonctions mais que le jeu de règles est très similaire, voir identique, entre l'un et l'autre.

A partir de la série de jeux équipés de la carte mère "-200" ("Meteor" en 1979), Stern a utilisé une architecture informatique, dont le système pilote les différentes fonctions (affichage, lecture des contacts, mémoire, commandes des bobines et des éclairages, etc.), et les couches logiques gèrent des choses comme les règles de jeu, la synchronisation des éclairages et les effets sonores. Cela permettait aux programmeurs de se concentrer sur la définition du jeu de règles et les effets lumineux au lieu de devoir peaufiner le corps du programme principal. Le système informatique est de fait multiplexé et capable d'exécuter 16 signaux/instructions en même temps.

Les jeux Bally continuèrent à utiliser un paramétrage "temps réel", pour lequel toutes les fonctions sont codées en langage "assembleur 6800", qui nécessite l'ajout de nombreux modules à l'OS au fur et à mesure des années, afin de permettre des effets sonores et lumineux plus sophistiqués. Les concurrents de Bally à l'époque (Gottlieb, Stern et Williams) ont tous adopté l'architecture informatique à un moment donné lors de leur passage à l'électronique. L'avantage de pouvoir coder rapidement les machines informatisées a permis une évolution plus rapide des logiciels, un avantage très concret alors que les temps de production devaient devenir de plus en plus courts.

3.2 Documentations recommandées

3.2.1 Schémas et manuels

Les schémas de chacun des jeux sont essentiels afin de suivre les connexions aux ampoules, contacts et bobines. Le manuel du jeu est une ressource pratique pour régler les contacts DIP et paramétrer le système d'exploitation.

Les premiers jeux Bally en version "-17", comme les premiers jeux Stern en version "-100", disposent de manuels de jeux et de liasses de schémas distincts. Si vous souhaitez acquérir de la documentation sur EBay, ou sur internet en général, vérifiez auprès du vendeur de contenu de l'objet de la vente. Sinon, la plupart de la documentation est également disponible sur "ipdb.org", mais la qualité de numérisation de certaines pages peut rendre difficile la lecture de certaines informations. Sachez, même si c'est rare, que la documentation originale peut contenir des erreurs sur les schémas comme dans les descriptions et les paramétrages des manuels.

3.2.2 Guides d'exploitation & de réparation

Bien qu'ils soient moins importants, les guides Bally d'exploitation et de réparations sont très pratiques. Les guides de réparations ont été rédigés dans l'optique de décrire le dépannage à l'aide des cartes de test AID1 et AID2 (qui en fait est une sonde logique spécifique), mais ils peuvent être utiles pour diagnostiquer les étapes recensées. La dernière révision des guides annule et remplace les versions précédentes.

3.2.3 Catalogues de pièces de rechange

Les catalogues de pièces de rechange (Parts Catalog), comprennent les références des pièces et assemblages (ce qui est utile pour les acheter sur internet), les vues détaillées des assemblages (afin de comprendre comment ils sont montés), les nomenclatures et références des composants des cartes, les schémas de câblage des éclairages commandés et des bobines, ainsi que l'emplacement des élastiques. Les copies en ligne de ces catalogues peuvent être trouvées sur Planetary Pinball.

Remarque: Baby Pacman et Granny & The Gators n'apparaissent pas spécialement dans les catalogues de rechange pour flippers, mais beaucoup de leurs pièces sont utilisées sur les plateaux des flippers. Il faudra se référer aux guides d'exploitation et manuels de ces jeux pour les informations liées aux cartes Vidiot & Vidiot Deluxe.

3.3 Codes couleurs du câblage

Le système de codes couleurs Bally est une reconduction de celui de l'ère des électromécaniques. Un code à une ou deux couleurs est utilisé pour chaque fil. Le premier chiffre du code correspond à la couleur de la gaine du fil, alors que le second chiffre correspond à la couleur de la rayure lorsqu'elle est utilisée. La rayure peut prendre la forme d'un trait plein ou pointillé. Ces deux types de marquages ont le même code couleur. Par exemple, un fil dont le code est 15, correspondra à un fil de gaine rouge avec une rayure blanche. Un fil noir sans rayure aura le code 80. Si la couleur pour un fil est utilisé plus d'une fois, une annotation "-" et "chiffre" (Xième fois) sera utilisée en tant que suffixe au code couleur. Pour exemple, un fil rouge avec rayure blanche utilisé pour la seconde fois sera désigné par "15-1".

A l'inverse, Stern n'a jamais adopté de système par codage couleurs. Au lieu de cela, la couleur des fils a été reportée dans la documentation (c'est dire: un fil blanc avec une rayure bleu est noté W-BLU, un fil rouge/jaune = R-Y et un fil entièrement noir sera noté B, etc.).

Voici ci-dessous la table des couleurs chez Bally:

3.4 Désignations des connecteurs

Tous les jeux Bally/Stern sont dotés d'un standard de désignation relatif à l'ensemble des connecteurs. Pour une connexion donnée, la désignation est composée de deux parties: un préfixe et un suffixe. Le préfixe correspond au numéro de la carte et le suffixe est le numéro de connecteur sur la carte. Lorsqu'on se réfère à une des broches à l'intérieur du boitier du connecteur, un "tiret" est accolé à la désignation de la connexion. Par exemple, la broche de connexion pour le signal de commutation de l'autodiagnostic placé sur la porte de la caisse, qui se trouve sur la carte-mère est désignée comme A4J3-1. Pour une connexion unique, par exemple un détrompeur sur un afficheur, pour l'afficheur du joueur n°2 il s'agira de 2A1-14. La même connexion sur l'afficheur du joueur n°3 sera nommée 3A1-14.

Les cartes ci-dessous sont identifiées par les mêmes désignations que ce soit chez Bally ou Stern:

• Carte de commande d'éclairages = A5,
• Carte-mère = A4,
• Carte de commande des bobines = A3,
• Carte de redressement/Transformateur = A2,
• Afficheurs = A1.

3.5 Matrice des contacts

La matrice de contacts Bally/Stern est une matrice de 5x8 (5 colonnes par 8 lignes) permettant un maximum de 40 contacts. Il y a 5 adressages (colonnes, de 0 à 4) et 8 retours (lignes, de 0 à 7). Le standard pour la désignation des contacts commence à "01" et s'incrémente de 1 à 1 en suivant le même adressage (colonne), jusqu'à parvenir à 40. Pour isoler les contacts entre eux, une diode 1N4004 ou parfois 1N4148 est placée directement sur le contact. Tous les contacts de la matrice ne sont pas systématiquement utilisés par les différents jeux Bally/Stern.

Quoi que ce soit rare, Bally a parfois ajouté un 6ème adressage (colonne n°5), comme sur des jeux comme "Centaur", "Medusa" et "Spectrum".

Les connexions de la matrice des contacts sont situées sur les deux connecteurs à droite de la carte-mère. Le connecteur A4J3 est utilisé pour l'ensemble des contacts de la porte, le tilt à bille roulante et le tilt balancier (le pendule). Le connecteur A4J2 est lui utilisé pour l'ensemble des contacts du plateau.

Il est utile de mentionner que le contact de l'autodiagnostic, placé au dos de la porte et utilisé pour entrer dans les menus des tests et des réglages et des statistiques, ne fait pas partie de la matrice des contacts. Un signal unique est envoyé au contact de l'autodiagnostic depuis le PIA U10, placé sur la carte-mère, via la connexion A4J3-1, et revient à la masse via la connexion A3J2-3 qui est placée sur la carte de commande des bobines.

De même, le contact généralement référencé "contact 33", sur les cartes-mères Bally/Stern, qui est utilisé pour réinitialiser les statistiques et les réglages, ne fait lui aussi pas partie de la matrice des contacts. Ce contact reçoit un signal provenant du processeur 6800, et lorsqu'il est fermé, il envoie ce signal à la masse. A partir du premier jeu Stern équipé de la MPU-200, c’est-à-dire "Meteor", Stern a ajouté un second contact au dos de la porte afin de déporter la commande de réinitialisation des statistiques et des réglages. Le signal de ce contact secondaire est lié à la ligne en entrée du "contact 33", qui sort de la carte-mère via la connexion A4J3-5. Sa ligne de retour est relié à la masse via une connexion en série à partir du contact de l'autodiagnostic.

3.6 Cartes mères Bally & Stern

Toutes les cartes-mères Bally et Stern sont architecturées autour de la série de microprocesseurs Motorola 6800, et des adaptateurs d'interfaçage pour périphériques (PIAs) 6820 ou 6821.

Dans la plupart des cas, si la carte-mère Bally a souffert de dommages alcalins (fuite de batterie), c'est le coin inférieur droit qui est touché. Malheureusement, cette zone est sérigraphiée. Si le vernis du masque s'est délaminé, les informations qui s'y trouvent ne seront plus disponibles. Pour cette raison, il peut être difficile d'identifier que quelle version de la carte il s'agit.

Toutefois, il existe une manière simple et rapide de déterminer si la carte est une version "-17" ou "-35". Observez simplement le connecteur mâle J5, situé dans la partie centrale supérieure. S'il n'y a que 32 broches (y-compris un brochage de détrompage vide) sur le connecteur, il s'agit d'une carte "-17". S'il y en a 33 (y-compris un brochage de détrompage vide), il s'agit d'une carte "-35".

La carte-mère Bally 6802 n'a été équipée que dans deux jeux et en petites quantités avant que les jeux 6803 ne soient mis sur le marché. On peut trouver certains composants spécifiques de la carte 6802 ici.

3.7 Transformateurs

† Transformateur à prise médiane. ‡ Seulement sur "Goldball" et "Grand Slam". § Seulement sur "Baby Pacman" et "Granny & The Gators".

3.8 Cartes de redressement

La carte de redressement, est le premier élément du jeu d'alimentation pour tous les jeux produits Bally ou Stern. En plus de redresser 4 différents VAC en VDC, cette carte comprend l'ensemble des fusibles du jeu, y-compris le fusible principal. Une fois que les tensions traversent les fusibles, elles sont distribuées vers le fronton, le plateau et la caisse.

++++ Ajout ultérieur pour exoliquer les différences entre les cartes "-18" et "-49" (Space Invaders/Kiss) ++++

Il existe deux révisions de la carte de redressement AS-2518-54. La première est dotée de 5 fusibles. La révision "B" possède un fusible supplémentaire. Sur la révision B, deux fusibles sont utilisés pour l'éclairage général au lieu d'un: un est dédié à l'éclairage du plateau, et l'autre pour l'éclairage du fronton. La carte de redressement AS-2518-132 (seulement utilisée dans "Baby Pac-Man" et "Granny & The Gators") a été élaborée sur la base de la révision B de la carte AS-2518-54.

La carte de redressement AS-2518-132 n'est utilisée que dans deux jeux hybrides: "Baby Pac-Man" et "Granny & The Gators". La carte AS-2518-132 est rétrocompatible avec la carte AS-2518-54. Cependant, afin d'utiliser une carte AS-2518-54 dans un jeu hybride, les diodes de rectification CR5, CR6, CR7 et CR8 qui sont des diodes de 3 Amps doivent être changées par des diodes de 6 Amps.

3.8.1 Comment installer une carte de redressement Bally AS-25-18-18

Souvent, les gens se procurent une carte de redressement neuve ou d'occasion, et lorsqu'ils l'ont entre les mains, ils s'aperçoivent qu'ils se demandent commet la raccorder au vieux câblage… Si c'est votre cas et que vous avez oublié de prendre des notes ou des photos avant de déposer votre ancienne carte, vous serez confronté à cette situation… La photo ci-dessous montre une carte de redressement AS-2518-18 reliée au câblage d'origine. Pour autant que nous sachions, les couleurs des fils sont les mêmes pour toutes les AS-2518-18.

Les "E" indiqués sont sérigraphiés sur le circuit imprimé à l'endroit des platines de soudure.

3.8.2 Comment installer une carte de redressement Stern TA-100

Comme discuté plus haut, lorsque vous devez remplacer ou déposer/remonter votre carte de redressement, il vous faut savoir comment la rebrancher. Cela nous ai arrivé fréquemment sur des flippers Stern, aussi avons-nous établi une table de référence afin de pouvoir facilement relier cette carte au transformateur.

3.8.3 Comment installer correctement une carte de redressement Bally AS-2518-51

La carte de redressement Bally AS-2518-54 se monte normalement sur une grande plaque métallique qui se trouve au fond de la caisse du flipper. Elle utilise la plate métallique comme radiateur à cause des grands ponts-redresseurs au dos de la carte… Aussi, bien réaliser l'assemblage est vraiment important. Suivez attentivement les étapes qui sont illustrées pour une fiabilité à longs termes.

Assemblage de la carte de redressement Bally "-54":

Repérez les deux perçages d'assemblage pour les deux ponts-redresseurs, entourés en rouge, et les perçages d'assemblage pour le circuit imprimé, entourés en jaune.

Placez la carte dans la bonne position, afin que vous soyez sûrs se savoir où elle va. Il faudra que les perçages des ponts-redresseurs soient bien alignés avec les perçages de la tôle. Assurez-vous également, que les vis de fixation en périphérie de la carte soient bien alignées avec leurs perçages.

Nettoyez la zone sur la plaque métallique, là où viennent les deux ponts-redresseurs, avec de l'alcool ou de l'acétone.

Apposez de la pâte thermique autour des perçages de fixation des ponts-redresseurs sur une zone correspondant à une pièce de dix centimes. La pâte thermique peut se trouver dans les points de vente pour électronique/informatique.

Positionnement la carte de redressement avec précaution sur la plaque métallique. Il faudra la placer de mieux possible sans trop la faire bouger ou cela étalera la pâte thermique de partout. En général, nous regardons au travers d'un des perçages de fixation de la carte et repérons le perçage correspondant sur la plaque métallique. Puis, nous alignons les deux perçages.

Contrevérifiez votre travail, en faisant attention de ne pas déplacer la carte. Pour éviter de mettre de la pâte thermique de partout, mieux vaut placer directement poser la carte dans la bonne position dès la première fois, sans devoir tâtonner.

Ensuite, vissez les deux vis de fixation passant au travers des ponts-redresseurs, mais ne les serrez pas.

A présent, prenez et installez les sept vis de fixation tout autour de la carte, mais là aussi, ne les serrez pas encore. Comme vous disposerez d'un peu de jeu, vous pourrez déplacer la carte un tout petit peu, pour vous aider à faire entrer les vis dans les perçages de la tôle.

Une fois que toutes les vis sont en place, serrez celles des deux ponts-redresseurs. Faites juste attention de ne pas foirez les pas de vis au serrage. Enfin serrez les vis en périphérie. Et voilà c'est fini.

Avertissement: Les vis de fixation dépassent au dos de la carte, aussi faites attention lorsque vous la posez… Les vis peuvent rayer votre support de travail (plan de travail, table, etc.).