Les cartes électroniques et leur rôle

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yann
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Les cartes électroniques et leur rôle

Message par yann » sam. 10 07, 2004 21:19

Les flippers Williams Système 11, utilisent une carte CPU (CPU board) et plusieurs cartes divers.

Ces cartes contrôlent toute la partie logique du jeu, ainsi que les transistors de commande (TIP122/102).

Avec le jeu "'Big Guns"', une carte suplémentaire est ajoutée. Elle apporte 8 autres transistors de puissance (TIP36c) pour des applications demandant beaucoup d'énergie. Ces transistors sont pilotés par l'un des TIP122/102 de la carte CPU.

Les cartes
Ci dessous, les cartes électroniques d'un système 11 (à partir du jeu Big Guns).
Les jeux précédant n'avaient pas de carte auxiliaire de puissance.
Notez que les numéros des cartes se terminent par "'xxx"'; Ces 3 "'x"' correspondent au numéro du jeu.
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Les cartes, connecteurs, numéro de broche
Tous les numéros de connecteur contiennent un "'J"', et tous les "'J"' sont précédés par un chiffre.
Ce chiffre indique à quelle carte le connecteur appartient.

Après le "'J"' on trouve un numéro qui indique le numéro du connecteur sur cette carte.
Le chiffre qui suit, après le tiret, correspond au numéro de la broche de ce connecteur.
Exemple : connecteur 1J8-5 correspond à la broche 5 du connecteur 8 de la carte CPU (1).
Voici la liste des chiffres en fonction des cartes électroniques utilisées.
  • 1 = carte CPU.
  • 2 = carte d'interconnexion (Banzai Run et après).
  • 3 = carte d'alimentation. (Power Supply board)
  • 4 = carte principale d'affichage. (Master Score Display board)
  • 5 = carte auxiliaire de puissance (Big Guns et après), ou carte "'exclave"' pour afficheur pour les jeux précédents.
  • 6 = faisceaux du fronton. (Backbox wiring)
  • 7 = faisceaux de la caisse. (Cabinet wiring)
  • 8 = faisceau sous le plateau. (Playfield wiring)
  • 9 = carte supplémentaire (Insert board)
  • 10 = carte son (Sound board)
  • 11 = carte audio (Audio board)
  • 15 = carte de puissance pour les flips (Fire! et avant).
Multiplexage des bobines et flash
Un simple mutliplexage des bobines permet de pouvoir contrôler le double de bobines.
Les bobines et flashs sont répartis en deux groupes (A et C).
Ce qui permet à un transistor TIP122/102 de piloter deux élements (génnéralement une bobine et un flash).
Un relais choisi quel est le groupe qui doit être piloté. Ainsi avec 8 transistors, ce système peu piloter 16 éléments.

Le goupe A pilote des bobines, le C des flashs ou lampes. Tous les jeux n'utilisent pas cette technique de multiplexage. Le "'High Speed"' et le "'Grand Lizard"' (les deux premiers système 11) ne sont pas multiplexés. Les jeux suivants demandaient plus de transistors, c'est ainsi que cette technique fut utilisée.


Voici le schéma du multiplexage:
Le transistors Q33 comande la bobine 1 "'solenoid 1"' (1A ou AC). Tout dépend du relais (à droite) qui alimente soit la bobine 1A (solenoid 1A) en bas, ou le flash 1C (solenoid 1C) en haut.
Le transistor Q8 (ou Q7) (en bas) pilote le relais.
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Norbert Snicer nous propose un autre schéma (équivalent).
Le transistor qui commande le relais est noté Q8, ou Q7 sur les premiers systèmes (11, 11A)
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Les autres bobines.
Il y a en plus 8 bobines dites "'controlées"' (controlled solenoids).
Ce sont celles numérotées de 9 à 16. Ces bobines sont controlées directement par la carte CPU (pas du multiplexage comme plus haut).
Schéma d'alimentation d'une bobine "'controllée"'.
Image


Six bobines particulières.
Les premiers systèmes n'avait pas un contrôle de ces bobines par la carte CPU.
Ces bobines particulières sont celles des bumpers, rubber kicker, etc.
Elles necessitent un temps de réponse très rapide. Et à l'époque on pensait qu'une gestion de ces bobines par la carte CPU ralentirait la gestion des autres éléments du jeu.

Exemple : Ce bumper, avec ces deux contacts.
Un pour alimenter directement la bobine du bumper.
L'autre pour la matrice de contacts. (pour les points et le son)
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Schéma structurel du contrôle d'une bobine spécial
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Schéma de principe :
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L'inconvénient de ce système était l'oscillation du système en cas de contact collé.
En effet si le contact restait fermé, le bumper se mettait à frapper de façon répétive.
Sur les jeux les plus vieux, la bobine restait simplement collée. Il falait un fusible par élément.
De plus ce système necessitait un contact suplémentaire pour tenir compte de cet action au niveau du score.

Il faut aussi noter que ces bobines particulières ont besoin d'un transistor driver.

La différence qu'il existe entre les bobines "'normales"' et ces bobines réside dans leur fonctionnement.
Le bobines classiques sont détectées par la matrice de contacts, et la carte CPU les commande.
Les bobines "'spéciales"' peuvent être utilisées de cette façon aussi, mais elle ont la possibilité d'être commandée directement par un contact sur le plateau.
Une bobine contrôlée par la CPU, n'est alimentée qu'une fois et pendant un temps déterminé, même si le contact est collé.

Williams commença à contrôler ces bobines (par la carte CPU) avec le jeu Big Guns (système 11a).


Le connecteur des bobines spéciales : 1J18
Si votre carte CPU ne possède pas de connecteur à l'emplacement 1J18, cela signifie que les bobines spéciales sont controlées par la carte CPU.
Ce connecteur est utilisé pour contrôler les bobines spéciales pour les jeux "'Fire!"' et avant.

Le 50V des bobines sur les premiers système 11
Deux tensions différentes sont utilisées sur les premiers jeux Système 11, pour alimenter les bobines : +25 et +50V.
La carte CPU n'était pas capable de fournir une telle puissance. Une carte supplémentaire, placée sous le plateau, était chargée de fournir le 50V.
Les transistors TIP122/102 de la carte CPU, commandaient les relais de cette carte.
Ceci était la version mécanique de ce qu'allait être le rôle des transistors TIP36 (utilisés plus tard).

Sous le plateau, la carte pour fournir aux bobines le 50V.
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Schéma du système.
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Carte d'alimentation (Power Supply board)
Son rôle est de fournir le +5V pour toutes les cartes, ainsi que le +100V et -100V pour les afficheurs, le +18V pour la matrice des lampes et l'éclairage général pour les jeux avant le Banzai Run.

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Il y a 4 différentes versions de la carte d'alim pour les systèmes 11.<br<
La première fut la D-8345-xxx, utilisée du "'High Speed"' au "'Swords of Fury"'.

A partir de cette carte, 3 autres dérivées sont apparues. (toujours avec le même numéro D-8345-xxx)
  • du "'High Speed"' au "'Fire!"' (pas de carte d'alim auxiliaire, ni de carte d'interconnexion)
    Possède un connecteur et un relais pour l'éclairage général du flipper.
  • Big Guns, Space Station, Cyclone (carte d'alim auxiliaire, pas de carte d'interconnexion)
    Possède un connecteur pour l'éclairage général, mais le relais est passé sur la carte d'alim auxiliaire.
  • Banzai Run, Swords of Fury (carte d'alim auxiliaire, carte d'interconnexion)
    Le connecteur de l'éclairage général est passé sur la carte d'interconnexion.
A partir du flipper Taxi,une nouvelle version de carte d'alim est utilisée : D-12246.


Le +5V de la carte d'alim est faible ?!
Si votre 5V est faible, ou est la cause de défaillance, cela provient souvent du condensateur de 47mF/50V (C8). Si cette capacité est endomagée, la régulation du +5V en sera affectée.
Si le gros condo (C10, 18000 mF/20V) est mort, ceci aussi peut être la cause d'un mauvais +5V.


La carte auxiliaure de puissance des systèmes 11.
(Auxiliary Power Driver board)

Avec le "'Big Guns"', les systèmes 11 recoivent en plus une carte auxiliaire de puissance (auxiliary power driver).
Le rôle de cette carte est d'héberger :
  • le circuit de selection des groupes de bobines, ainsi que le relais de selection.
  • le pont redresseur qui fourni la tension aux bobines. (avant ce pont de diodes était fixé au fond du fronton).
  • les transistors (TIP36) pour les applications sous 50V. Remplaçant la cartes de relais qui était sous le plateau. Jusqu'à 8 transistors pouvaient être utilisés. Mais si le jeu en avait besoin de moins, seul le nombre de transistors requis était installé.
  • les diodes des bobines. Elle n'étaient plus montées sur les broches de la bobines mais sur cette carte, évitant ainsi les vibrations dues aux bobines. Cela simplifiait aussi le changement des bobines.
  • les fusibles des bobines. (bobine fonctionnant sous 50V)
Voici une carte auxiliaire de puissance d'un "'Big Guns"'.
On y retrouve : les deux pont de diodes (en bas) pour le +50V et le +25V, le relais (jaune) de sélection des groupes de bobines, les 16 diodes, et les 8 transistors TIP36.
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Les résistances de Zéro Ohm sur la carte auxilaire
Sur beaucoup de jeux ayant une carte auxiliaire, Williams utilisa des résistances de zéro Ohm pour les starps (ponts au dessus des pistes). L'intérêt était que ces jumps pouvaient être montés automatiquement lors de la production des cartes.
Le problème est que ces résistances peuvent se casser. Il est donc conseillé de les remplacer par des jump en fil. Vérifier les jumps W1, W3, W4 et W6 !

La carte d'interconnexion
Tout commence avec le "'Banzai Run"', Williams ajoute THE "'interconnect board"' dans le fronton.
(Rmq : la carte d'interconnexion du "'Banzai Run"' est unique comparée aux autres jeux suivants.
Souvent cette maince carte est placée contre la carte CPU, ou sur l'un des cotés du fronton.
Le cablage des lampes de l'éclairage général arrive sur cette carte, passe par des fusibles et va à la carte CPU. Cette carte contient aussi les resistances des lampes flash. Williams à retiré la résistance R1 du circuit des lampes flash, conservant uniquement la résistance R2 sur cette carte. Cette carte héberge enfin plusieurs opto-coupler MOC3010 pour le flip de changement de couloir.
La carte d'interconnexion :
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La carte des flips (Flipper Power Supply board)
Toutes les systèmes 11, "'Fire!"' et avant, ont une petite carte driver pour les flips, placée à droite de la carte CPU. Cette carte contenait un fusible, un pont de diode, quelques résitances et condensateurs.
Son rôle était de fournir de l'énergie aux bobines des flips. Quand arriva la carte auxiliaire de puissance, la carte des flips y fut inclue.
La carte d'alim des flips sur les jeux "'Fire!"' et avant :
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2 types de bobines de flip.
Les flippers du "'High Speed"' au "'Millionaire"' utilisent des bobines de flip série : FL23/600-30/2600.
La patte commune de ces bobines (il y a deux enroulements dans une bobines de flip, donc 3 pattes dont une commune) est celle du milieu.
Cette bobine utilise une diode montée sur les deux pattes extérieures. Ce type de bobine n'utilise pas de condensateur de 2.2 mF.
Le problème de ces bobines (à enroulement série) était l'étincelle qui apparaissait à chaque ouverture du contact de fin de course.

Le type de bobines fut changé sur le flipper "'F-14 Tomcat"' : bobine à enroulement parallèle FL11630.
La patte commune est une des 2 pattes exterieurs. Deux diodes sont nécessaires.
Ce type de bobine élimine le problème de l'étincelle à l'ouverture du EOS. Elle nécessite en revanche une capacité de 2.2 mF/250V.

K1, le relais de validation des flips de la carte CPU.
Les flippers ne peuvent être actionnés que pendant une partie, ou pendant le mode test.
Le relais K1, sur la carte CPU, autorise ou pas le fonctionnement des flips.
Quand vous passez en mode test, vous devez entendre ce relais se fermer.
Schéma de principe :
Image
Modifié en dernier par yann le dim. 23 01, 2005 09:51, modifié 2 fois.

samuel49100
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Re: Les cartes électroniques et leur rôle

Message par samuel49100 » dim. 11 06, 2017 14:30

Excellent article, très complet et clair.
Merci beaucoup !

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