Restauration d'un flipper Stern Memory Lane (1978)

Commençons par le diaporama :

Mon ami brocanteur trouve un Memory Lane de Stern. Le design est étonnant, la machine date de 1978 et a un thème années 50, avec des jeunes entourés de voitures américaines et jouant au bowling. Il ressemble un peu au Strikes & Spares de Bally, surtout avec ses 10 boutons roll-over disposés comme un jeu de quilles au milieu du plateau, le but étant de les éteindre toutes et de faire des strikes.

Réparation carte MPU

Dans un premier temps, je ne rentre pas la machine à l'atelier mais uniquement la carte MPU. Rien ne s’allume, normal l’alimentation 5v est en court-circuit ! J’enlève les condensateurs de découplage un par un jusqu’à trouver celui qui a grillé en court-circuit. Maintenant la LED s’allume … en permanence.

La carte a déjà souffert de la batterie mais a été nettoyée correctement. Je dois néanmoins remplacer une résistance, renforcer quelques pistes et même refaire des points de passages (« via ») entre 2 pistes de chaque côté du circuit intégré.

Une ROM chauffe, elle est donc grillée. J’ai acheté un petit programmeur d’EPROM qui me permet de programmer 2 nouvelles EPROMs. Il ne faut pas oublier de changer quelques connexions et pontages pour adapter la carte à des EPROMs (9316 -> 2716).

La carte démarre : 3 flashes ! Donc l’horloge, le processeur, les 2 bus, les 2 EPROMs et les 2 RAMs sont bons ! Et le premier contrôleur d’entrées/sorties est naze ! Après remplacement du PIA U10, on passe à 5 flashes. Tiens, ça c’est rare. Cela signifie que le processeur ne reçoit pas les interruptions qui lui demandent de rafraichir les afficheurs (300 Hz). De fait, l’oscillateur/timer 555 ne fonctionne pas, je remplace les 2 condensateurs et le circuit pour obtenir le 6^ème flash … et le 7^ème. La carte MPU est maintenant OK.

Mon ami la reprend et l’installe dans la machine (que je n’ai toujours pas vue), des choses se passent mais la machine ne démarre pas. Après quelques essais, la LED ne s’allume plus. C’était donc bien une mauvaise idée de réparer une carte MPU sans voir la machine elle-même. Le mauvais environnement a regrillé la carte aussi vite.

Réparation de la carte MPU, 2^ème

A nouveau, je trouve un autre condensateur de filtrage au tantale en court-circuit ! La LED s’allume en permanence. L’horloge fonctionne, mais pas le microprocesseur, je remplace celui-ci, les 2 bus frémissent. Un circuit logique (U15) ne transmet plus le signal vital VMA (Valid Memory Address), je le remplace, le signal passe correctement à travers toute la carte, mais la LED reste toujours allumée en permanence : le processeur n’arrive toujours pas à lire le programme en EPROM.

Entretemps, je me suis familiarisé avec mon programmeur d’EPROM et j’ai découvert la fameuse EPROM de test mondialement connue et mise au point par Léon, un compatriote belge (Leon Borre's Repair Articles). Je downloade et brûle une EPROM, la met en U6, enlève tous les chips EPROMs, RAMs et PIAs, et allume. Avec un LED de test volante, je vois alors bien le clignotement lent généré par ce logiciel de test. Cette EPROM est assez géniale car elle permet de vérifier le bon fonctionnement logique du processeur et des bus d’une carte avec un minimum de composants. A partir de là, il suffit d’ajouter les composants un par un pour établir un diagnostic très rapidement.

Avec mon programmeur, je peux aussi vérifier l’état des EPROMs de jeu … grillées toutes les 2 ! Je les reprogramme et les replace sur la carte (en enlevant l’EPROM de test !), ça y est, la carte démarre, j’ai 2 flashes : RAM 5101 morte ! J’ai 3 flashes : PIA U10 mort (encore) ! J’ai 6 flashes : résistance dans circuit de détection du 43v grillée ! Ouf, j’ai finalement à nouveau les 7 flashes !

Cette pauvre carte aura tout vu. Je me demande bien ce que ce flipper fait au démarrage pour griller aussi facilement les circuits intégrés ? Car après ces 2 dépannages, une bonne dizaine de chips ont été remplacés. Je ne vais pas la remettre aussi vite dans la machine, une inspection complète s’imposera.

La machine arrive

Argh, je comprends vite le problème en voyant la machine : elle est usée de partout. Vu l’état, je vérifie et renforce la terre et les masses, première cause de flottement électrique. Vu la couleur et l’état des 3 connecteurs d’alimentation, je remplace toutes les cosses pour renforcer les connections. Et je vérifie et remplace pas mal de fusibles. Tiens, il y a même un fusible devant le carillon. Je dois même remplacer le porte fusible sous le plateau tellement il est oxydé …

Ensuite j’allume, sans remettre la carte MPU dedans évidemment, et toutes les bobines claquent ! Heureusement qu’on l’a toujours éteint rapidement, car nous aurions eu un génocide de bobines ! Manifestement le décodeur de bobines est mort et active toutes ses sorties. Après remplacement du chip il reste encore 5 transistors de commandes et une diode à remplacer pour enfin avoir obtenir un allumage sans activation de bobine.

Evidemment avec une activation simultanée d’une quinzaine de bobines à l’allumage, je ne m’étonne pas des surtensions en retour un peu partout via l’alimentation, un vrai choc pour tous les circuits ! D'où les pannes répétées de la MPU.

Pas mal de lampes commandées ont les fils qui ont été rallongés par des bouts de fils liés par des épissures sans soudure … pas professionnel ça ! Je remplace encore un socket de lampe complètement mangé par l’oxydation. Tant que j’y suis, je nettoie les contacts et découvre même une diode cassée. Mais quelle est la brute qui a mis son nez là-dedans ?

Je vérifie soigneusement toutes les masses et tensions d’alimentation, puis installe la carte MPU et démarre … ça marche ! Cette machine revient de loin.

Mais il y a du boulot : peu de contacts et de lampes commandées réagissent. Un des batteurs ne réagit pas, sa bobine est grillée.

Vu l’état d’oxydation général dans le fronton, je remplace toutes les cosses de la matrice de contacts, de la commandes des lampes et des afficheurs ! Après décrassage des tous les sockets et vérification des ampoules, un certain nombre de lampes ne réagissent toujours pas ! Un examen attentif des ampoules inactives et du schéma montre rapidement que toutes les lampes concernées sont celles commandées par les thyristors de puissance (pour 2 ampoules) … bizarre. La seule différence de circuit entre les 2 types de thyristors est que ceux de puissance nécessitent un transistor de commande. Ils sont tous regroupés dans quatre chips « buffers ». Les surtensions provoquées par les activations des bobines ont également grillé ces 4 chips réputés fragiles !

Il me reste à rafraichir les soudures du connecteur des 5 afficheurs, à remettre une serrure de porte, ajouter le contact de free play et à réimprimer les cartes de jeu pour que le jeu soit entièrement opérationnel. Et il a son charme, ça roule bien, le carillon met une ambiance tonitruante.

Néanmoins après quelques heures de rodage, les afficheurs faiblissent parfois jusqu’à s’éteindre après quelques minutes de jeu. Pourtant rien ne chauffe sur la carte solénoïdes, je renforce les pistes et ressoude les connecteurs. Cela semble résoudre le problème. La machine part en démonstration, elle a beaucoup de succès et trouve rapidement acheteur. Mais la machine faiblit et ne démarre plus, la LED clignote en permanence …

MPU suite

De retour à l’atelier, je constate que la carte MPU reboote sans cesse, signe habituel d’un problème avec la première RAM 6810. Remplacée, tout rentre dans l’ordre ou presque, 4 afficheurs sur les 5 ont des anomalies. Le 5^ème afficheur oscille, le signal d’extinction de cet afficheur n’existe pas, je remplace le chip U20, l’afficheur fonctionne à nouveau normalement. Sur un autre afficheur, il manque un segment sur tous les digits, un transistor claqué. Un autre n’affiche pas un des 6 digits, une simple résistance grillée. Reste un afficheur dont un digit vibre, ses segments clignotent, je change une résistance, rien n’y fait.

Je contrôle une tension sur l’afficheur … dérape avec la pointe de mesure … pouf une étincelle … tous les afficheurs s’éteignent … et merde ! Pas bon signe ça, voilà ce qui arrive quand on est fatigué et pressé par le temps. J’éteins et rallume, la LED ne clignote que 3 fois ! La catastrophe se confirme, la MPU a grillé pour la 4^ème fois ! Ainsi que l’afficheur et le circuit haute-tension …

MPU suite 2^ème

Je suis obligé de remplacer les 2 PIAs 6820 pour que la carte MPU redémarre complètement. Ouf tout n’a pas grillé même s’il y en a déjà pour 30 euros.

En inspectant la carte solénoïdes je me rappelle que les cartes Stern n’ont jamais eu le fusible qui protège le circuit haute-tension en cas de court-circuit sur un des afficheurs. Au moins Bally a vite compris et l’a fait sur sa 2^ème génération de cartes. Ce fusible aurait évité bien des soucis ici. Je le rajoute, on ne m’y prendra pas 2 fois. J’en profite pour remplacer les 2 condensateurs de filtrage. Les 3 transistors du circuit de régulation haute tension ont grillé évidemment, j’en remplace 2 mais le régulateur de puissance est devenu introuvable, il me faut commander un composant équivalent mais qui n’est pas pin compatible (BUX84).

Afin de gagner du temps, une autre carte solénoïde sera installée dans la machine et les afficheurs défectueux seront échangés ... ils seront dépannés plus tard ...