Restauration d'un flipper Bally Star Trek (1978)

Commençons par le diaporama :

Et la vidéo :

Machine classique et sympathique sur un thème spatial très connu.

Il n’a aucune panne réelle, seul l’entretien habituel Bally sera nécessaire : j’ai juste changé en 240V, contrôlé terre et masses, ressoudé le pont de diode d’alimentation des lampes commandées, ressoudé les supports de fusibles d'alimentation, remplacé partiellement le connecteur d’alimentation 20 voies et un connecteur de lampes 38 voies, réglé les contacts de cibles et de bumpers, coupé les condensateurs de contacts, ressoudé les connecteurs des afficheurs, protégé le téton de verre des afficheurs, décrassé les sockets de lampes, mis en free play via le bouton de crédit, déporté la batterie de sauvegarde, ressoudé un thyristor de commande de lampe et ressoudé le transistor de commande de la LED de selftest MPU.

Et voilà une chouette machine repartie pour une x^ème carrière !

2^ème machine

Quelques mois plus tard, un 2^ème exemplaire de ce modèle est arrivé, rien de spécial à signaler, décrassage habituel !

3^ème machine

Afin de pouvoir travailler en parallèle, mon partenaire restaure la caisse et le plateau et moi je me concentre sur l'électronique, et donc je n'ai besoin que du fronton. L'avantage avec les Bally électronique de première génération est que le fronton contient même le transformateur et la carte de redressement. Il suffit alors d'alimenter le transfo et l'ensemble est testable. Grâce à mes programmes Arduino je teste et répare très rapidement la carte lampe, solénoïde, son et les 5 afficheurs. Les afficheurs ont les pannes habituelles : soudures de connecteurs descellées, résistance de 100kohms grillées, transistors haute tension claqués et décodeur grillé. Un des afficheurs me fera rire : un dépanneur avait changé une résistance et avait oublié de couper les fils au dos de la carte !

La carte MPU est rongée par la batterie comme d'habitude, je teste alors avec une carte MPU de réserve, il me faudra juste remplacer les cosses du connecteur J4 pour que l'ensemble du fronton fonctionne. Pour le tester il suffit d'émuler le bouton de test (de la porte) avec un fil entre le connecteur J3 pin 1 et la masse : un contact = test lampe, 2^ème contact = afficheurs, ...  Je passe la carte MPU originale au "Card Wash" et finalement il suffira de remplacer les 2 mémoires RAM (6810 et 5110) avec leurs supports pour qu'elle redémarre.

Le fronton est remonté sur la caisse, la machine part, fait la séquence de démarrage, accepte les crédits, mais dès le lancement de partie il s'arrête, tout semble bloqué. Il me faudra quelques minutes pour me rendre compte que la bille anti-soulèvement de la caisse est simplement bloquée dans son rail en position de tilt !

4^ème machine

La machine arrive sans carte MPU, j'en reprends une du stock et retrouve même un jeu de vieilles ROMs pour cette machine ! Rafraichissement des soudures des connecteurs d'afficheurs et remplacement de quelques transistors.

La carte son est HS ... comme d'habitude !

Les infos techniques sur cette carte : schémas, guide de dépannage de Leon Borre et autre article explicatif.

La réparation va me prendre un temps certain, ces petites cartes sont finalement complexes et difficiles à réparer. Je suis obligé, à partir du schéma, de redessiner un schéma synoptique pour comprendre le principe de fonctionnement. Ce dessin va me permettre de mieux suivre le cheminement des signaux et de finalement résoudre les soucis. Après remplacement de plusieurs ICs dont les pattes sont corrodées au point de ne plus faire contact et de la ROM, la carte refonctionne, ouf !

Description rapide :

• 5 signaux arrivent à la carte (bus data d'entrée)
• le signal de bank select fait passer 4 bit du bus de données à la ROM via U2 et U1, la ligne E passe directement via un transistor
• en fonction des 5 bits reçu la ROM U3 active 8 bits en sortie (il n'y a pas d'horloge), le tableau de conversion 5b -> 8b dépend de la version de la ROM
• 4 bits sont envoyés à U5 et les 4 autres à U4
• U4 reçoit un signal d'horloge f0 de 256kHz
• U4 et U5 sont connectés en cascade et constituent un seul compteur descendant qui peut être programmé par exemple jusqu'à diviser par 256 (la ROM envoie 8 bits à 1)
• une fois U4 arrivé à 0, il donne une impulsion de reprogrammation de lui-même et de U5, et l'impulsion est envoyée à U11 avec une fréquence de f1 (f0 divisé par la valeur du byte chargé)
• U11 divise encore le signal f1 par 2 pour donner f2 et par 8 pour donner f3. Ces 2 signaux sont mélangés, le rapport de fréquence entre f2 et f3 est de 4, donc 4 octaves, ce qui donne un peu de "peps" harmonique au son. Ils sont envoyés vers un circuit de sustain déclenché par le signal d'entrée bank select, puis amplifié.

Donc avec f0=256kHz de départ, programmé par exemple à 256 pas de décomptage, on se retrouve avec f1=1kHz (256kHz/256) et on peut entendre f2=500Hz (f1/2) en f3=128Hz (f1/8) mixés dans le haut-parleur. Si la ROM envoie un byte de 128, on aura un son mixé de 1kHz et 256Hz. En fonction des signaux en entrée, la ROM est donc programmée pour donner des valeurs binaires en sortie qui vont générer des notes musicalement correctes via les décompteurs. Un peu tordu comme principe, mais cela fonctionne.

Afin d'être complet et pour s'y retrouver, j'ai compilé ces tableaux avec les infos glânées un peu partout :

Le reste de la machine est restauré avec la maintenance habituelle. La machine est opérationnelle, il reste juste un fort bruit de fond à 50Hz dansle haut-parleur. Ce n'est pas la carte son, car un test avec d'autres cartes provoquent le même bruit. Les masses sont séparées : un fil "masse solenoïd" arrive à la carte via le connecteur et la masse d'alim 12V pour l'audio se fait via les vis de fixation de la carte sur le fond du fronton ! Ce n'est jamais une bonne idée de réaliser les liaisons équipotentielles via des fixations mécaniques, rien qu'à cause des vibrations par exemple. Je raccorde par un petit pont filaire les 2 masses sur la carte et j'isole la masse audio de la carte des vis de support par des joints genre joint de robinet ! Et le silence se fut !