Restauration d'un flipper Stern Lectronamo de 1978

Attaque de la tête

Arrive la tête d’une machine Stern, un Lectronamo. L’avantage de la première génération de machines Bally et Stern électroniques est que toute l’électronique et même le bloc d’alimentation sont montés dans le fronton. Donc rien qu’avec la tête, qui prend assez peu de place, on peut dépanner l’essentiel de la machine. Après il ne devrait rester que des problèmes simples de connecteurs, bobines, lampes et contacts.

Au départ j'avance bien, je commence par les cartes électroniques, c’est une vraie épave :

• Je recâble le bloc alimentation dont tous les fils entre le transfo et la carte fusible ont été coupés ! A l’essai du bloc, il me manque le 43V des bobines : une piste du circuit imprimé a brulé, elle s’est littéralement évaporée ! Encore un rigolo qui a mis un fusible bien costaud et c’est la piste qui a fait office de fusible quand une bobine a grillé en court-circuit !
• Puis je remplace quelques thyristors sur les cartes lampes, et d’autres transistors sur la carte drivers. Je rajoute aussi un fusible de 200mA en sortie du régulateur haute tension, il protègera le circuit en cas de pépin sur un afficheur.
• D’ailleurs quasi tous les afficheurs ont une panne, mon petit banc d’essai Arduino me sert bien pour vite remplacer les divers transistors et démultiplexeurs cramés.
• Sur la MPU, il me faudra remplacer le transistor Q1 dans le circuit de reset, mais aussi le rare circuit d’horloge 8206 par un 9206, pas beaucoup plus courant. L’EPROM de test de Léon me permettra de détecter un court-circuit entre 2 broches du support tulipe du PIA U11. Décidément le réparateur précédent n’était pas doué … Mais c’est bon, j’ai les 7 flashes au banc d’essai.
• Je découvre un nouveau type de carte son, la SB-100, première carte son de Stern. Pas mal de condensateurs sont dessoudés.

Le grand mikado

Ensuite je refais les connecteurs sabotés, cela me prend plusieurs soirées. Le gars précédent a tenté de remplacer 3 connecteurs fondus pas des connecteurs de PCs très fins, fragiles et … inadaptés. Au cours de sa tentative, il a dû s’en rendre compte car il a abandonné. Les cosses déjà soudées sortent toutes seules du connecteur, un vrai désastre. La documentation Stern n’est pas très complète au niveau des couleurs de fils et je découvre avec stupeur que 90% des couleurs sont identiques aux Bally mais pas toutes ! Ce qui m’oblige à être très très attentif car la moindre erreur peut-être fatale à toute l’électronique, comme balancer du 43V sur la ligne 5V par exemple !

Je "cosse" tous les fils qui ont une couleur bien connue et validée par Bally, à la fin il m’en reste quelques-uns, mais avec la documentation Stern j'en repère quelques-uns en plus. Vers la fin, un fil rouge-jaune m’intrigue, je le suis un peu partout … mais à l’ohmmètre je ne le retrouve pas ! Il me faudra un certain temps pour déduire que Stern utilise 2 fils rouge-jaune différents, un qui est une masse et l’autre qui véhicule le 5V ! Stern n’avait pas assez de type de fils de couleurs différentes. Bally n’a jamais fait ça ! Je remonte le bloc alim et la carte drivers et connecte la tresse de câbles et vérifie attentivement toutes les positions dans les connecteurs des diverses tensions.

Assemblage et bouclage

Je remonte une à une les cartes dans le fronton, et là surprise : la carte MPU démarre bien, fait les 7 flashes … mais n’arrête plus, elle redémarre à chaque fin de cycle ! Je me dis que l’alimentation n’est pas assez stable et je remplace le régulateur 5V et son condensateur de filtrage, rien n’y fait. Je reteste au banc d’essai et je constate que de temps à temps la carte redémarre aussi au banc d’essai … Je commence à remplacer des supports sur la MPU originale, mais à force d'enlever et de remettre les ROMs, y en a une qui claque ! Au lieu de rebooter en permanence, maintenant elle ne démarre plus du tout ... Zut.

Je dois maintenant utiliser des EPROMs, mais je ne souhaite pas utiliser la MPU originale car c’est une MPU-100, qui n’a pas beaucoup de straps, et il faudrait couper/modifier pas mal de pistes. Comme cette carte ne fonctionne déjà pas correctement, il est encore plus hasardeux de modifier la carte et de prendre le risque d’ajouter encore d’autres causes de soucis. J’ai une autre carte Bally opérationnelle configurée pour des 2732, et je compile 2 fois le programme dans chaque EPROM. LED on, la carte ne démarre pas ! Aurais-je mal brûlé les EPROMs ? J’essaie avec d’autres fichiers trouvés ailleurs sur internet, pareil. En cherchant bien je trouve une 3^ème carte configurée pour des 2716 et qui fonctionne, je brûle un set de 2716, mais la MPU ne démarre pas non plus !

Je m’énerve un peu, remets rapidement à nouveau les 3 EPROMs originales de cette 3^ème carte ... un gars avait écrit les étiquettes à l'envers ... je ne suis pas assez attentif ... et je les monte à l'envers sur leur support sans m'en rendre compte ... et paf : j’ai une carte morte et 3 EPROMS grillées en plus ! Argh ! En électronique quand on s’énerve, il vaut mieux s’arrêter, car la moindre distraction coûte cher.

Mes 2 EPROMs avait été brûlées et relues de suite sans problème par le programmateur. Mais pour reprendre tout à zéro, je les revérifie sur l’appareil et un d'elles n'est plus lisible ... J'en rebrûle une autre et cette fois c’est enfin bon ! Elles claquent vite ces EPROMs, pourtant j’utilise le bracelet antistatique. Bon, je suis bien obligé de prendre une autre carte MPU réparée de mon stock.

Je peux monter la carte lampes et lancer un self test sans plateau, ni caisse ! Il suffit de connecter un fil de la broche J3-1 de la MPU à la masse pour avancer dans le self test, les lampes commandées et les afficheurs sont OK, j’entends bien le knocker qui claque mais pas le relais des batteurs qui enclenche. Je découvre une piste coupée sous le relais. Décidément, il y a pas mal de problèmes sur cette machine …

Je teste finalement la carte son, elle fait des notes un peu par hasard quand on la secoue. C'est déjà pas mal, elle sonne et ne bloque pas la MPU. Le blocage MPU est une panne classique chez Stern : avoir utilisé le bus de diagnostic MPU pour amener le bus d’adresses et de données du microprocesseur hors de la carte, pour moi c’est du mauvais design. La carte demandera encore un peu de soins ...

Greffe de la tête sur le corps

Je reçois la caisse et son plateau. Première opération : remise en état des tresses de terre. Puis vérification de l’état des bobines, nettoyage des contacts et décrassage des lampes. Les sockets sont faibles : si on plie la lame pour sortir l’ampoule, elle casse lorsqu’on la redresse ! Je dois donc remplacer quelques sockets, ça prend du temps et ce n’est pas très amusant. Je découvre également 2 diodes de la matrice de contacts explosées ! Je me demande bien ce qui a pu se passer pour provoquer un dégât pareil sur de grosses diodes ?

Finalement le grand test : reconnexion du harnais de câblage et allumage. Le résultat est bon, quasi tout fonctionne, il me reste à nettoyer quelques contacts oubliés et lampes oxydées.

Enrichissement du son

A l’allumage on entend bien 3 fois la même note mais on est loin d’une mélodie d’accueil ! Il y a aussi un important bruit de fond. La carte est d’un modèle peu courant, SB-100, et donc très peu documenté. Heureusement Wayne Eggert a eu le même problème et a mis ses découvertes à la disposition de tous dans cet excellent article (2023 : le site ne semble plus actif) en 4 pages web. J’y apprends qu’il y a 3 générateurs indépendants … et permanents. Des commandes arrivant via le bus d’adresses et datas ouvrent et ferment des portes pour laisser passer les signaux des 3 générateurs aux moments souhaités. Deux des 3 générateurs sont en panne. Il me suffit de ressouder un condensateur pour en relancer un et de remplacer un CI de latch (U1 4013) pour faire redémarrer le 3^ème. L’ensemble fonctionne à nouveau.

La carte est montée sur la tranche du fronton et les 4 plots plastiques de support sont abimés. J’ai pu m’en procurer lors d’un salon de flippers, cela permet de refixer correctement toutes ces cartes, ça a quand même à nouveau un peu d’allure.

Je finis pas remplacer les condensateurs de la carte son, y a moins de bruit de fond, mais le haut-parleur n'a aucune basse. C’est normal, il est fermé derrière la membrane par un cône métallique rigide ! Je n’avais encore jamais vu cela, ce type de montage ne peut donner qu’un son aigrelet. On l’entend bien sur les vidéos YouTube également. Ils auraient mieux fait de faire un trou en fond de caisse comme Bally et d’utiliser l’ensemble de la caisse à l’arrière de la membrane comme boite de résonance, basses assurées ! J'ai réglé les notes plus bas, accordée avec un carillon pour garder une musicalité, ça va un peu mieux.

Finalement

Une machine arrivée dans un état de délabrement avancé et qui a demandé beaucoup de travail au niveau du recossage des connecteurs. Le jeu est classique, la machine également, dommage de ne pas avoir monté un haut-parleur qui donne un peu plus de basses.

Epilogue

Et qu'est devenue la carte MPU-100 originale ? J'ai strappé la carte pour y remonter des EPROMs 2716, remplacé le support de la RAM U8 et vérifié toutes les lignes d'adresses et de données. Elle redémarre, fait 7 flashes ... et reboote en permanence ! Retour à la case départ. Ce symptôme est souvent causé par une problème de RAM U7 6810, mais pas ici. Finalement, je trouve une autre cause possible dans un forum : la résistance de charge (R134) de la ligne d'interruption IRQ entre processeur et contrôleurs entrées-sorties. D'abord il faut la trouver, elle est toute seule tout en bas de la carte dans la zone de corrosion. Je la mesure, résistance infinie, et en y regardant de près je vois qu'elle est cassée ! Bingo. Voilà le genre de panne étonnante, car la carte passe complètement le test de Léon et démarre normalement avec ses EPROMs.

Le retour !

Après deux ans et demi, la machine (le fronton uniquement) revient, suite à plusieurs pannes. De fait la machine démarre souvent "en hurlant" (un affreux bruit numérique), puis les afficheurs se sont définitivement éteints et finalement la MPU ne démarre plus ! Je me demande ce qui s'est passé avec cette machine ?

Je commence évidemment avec la MPU : l'EPROM U6 de base que j'avais programmée est grillée ! Jamais eu ça. De plus le socket U6 est pourri, je le remplace et la carte MPU démarre, j'ai les 7 flashes au banc d'essai.

Pas de lueur orange aux afficheurs, la haute tension n'est pas présente, c'est le fusible haute tension à l'alimentation qui est grillé ! Remplacé, les afficheurs revivent, j'ai la
lueur orange. Jamais eu ça : d'habitude quand un fusible claque, c'est qu'il y a une panne, ici pas !

Le fronton démarre, mais l'affichage est très étrange : le même digit sur tous les afficheurs s'allume brièvement puis s'affiche le suivant très lentement ! Un chenillard sur 6 digits ! Jamais vu ça ! Décidément, cette machine a une série de pannes inhabituelles. Il me semble que l'affichage fonctionne mais juste beaucoup trop lentement. Au self test, les chiffres s'incrémentent bien. Je sais que le multi-vibrateur 555 sur la MPU génère l'interruption d'affichage pour le processeur à raison de 300 fois par seconde (300Hz), or à l'oscilloscope après avoir revérifié 3 fois la fréquence que je mesure, j'ai un qui est à 4Hz au lieu de 300Hz ! Les chiffres s'affichent donc tranquillement les uns après les
autres toutes les 1/4 de seconde ! La période pour le 555 est déterminée par un circuit RC dont la résistance (R21) est ... quasi grillée ! Après remplacement par un résistance de 33 kohms, l'affichage rentre dans l'ordre. Jamais vu ça !

L'affichage bizarre en temps réel !

Et pour le son, le câble à 33 fils a été remplacé, mais il y a toujours des faux contacts qui font hurler la carte ! Il me faudra également remplacer les broches tant du côté MPU que carte son pour que les commandes de sons se fassent normalement. Coûteux et lent à faire.

Il reste beaucoup de bruits de fond, le ronflement est quasi éliminé en remplaçant une 2^ème fois les condensateurs par des composants de valeurs plus élevées. Le "zzz" haute fréquence n'est pas "enlevable", je l'entends sur toutes les cartes son SB-100 sur youtube et tout le monde s'en plaint  ! Il y a déjà 30 petites capas de découplage autour de chaque CI et ça ne suffit pas ... quel design ...

Au self test, je n'entends que 4 sons sur les 6 étapes du test (1 2 x x 5 6) ... mais je ne sais pas ce que le self test est sensé faire, Stern fait parfois des choses bizarres ... En émulant les contacts du plateau, certains ne donnent aucune note, mais c'est peut-être normal. Donc je n'arrive pas à dire si la carte fonctionne à 100 % ou non. A l'oscilloscope je vois que les 3 oscillateurs fonctionnent toujours correctement. Mais c'est louche quand même : car si je mets la machine en mode "carillon" au lieu du mode "sons" la carte ne sort plus rien. Affaire à suivre.