Williams Black Knight SS Refurbishing project - Part IV!

Här ska jag försöka beskriva lite om de elektroniska problem som fanns på mitt Williams Black Knight 1980.

FIRST...

Williams Black Knight använder sig av Motorola 6802 chips för MPU och kallas för Willams System 7 och dess minneskapacitet är ganska stor med 512 byte RAM. Spelinställningar och high score sparas i ett CMOS RAM minne. Styrning av solenoider, lampor, switchar och displayer sker med hjälp av PIA IC kretsar av typ 6820 eller 6821 ihop med olika typer av transistorer.

Det som ofta skapar stora problem på dessa äldre elektroniska spel är kontakterna. Dessa är av en typ som kallas Molex och sitter på kretskorten och kontakteras av kontakter med alla kablar som går mellan spelplanen och de olika kretskorten.

Det finns en typ av kontakt som består av flera Molex kontakter i rad och benämns 40 Pin Inter-board Connector - denna 40 pinnars kontakt förbinder moderkortet med drivkortet och denna lösning antog Williams för att underlätta service av kretskorten då de gick enkelt att dela och byta ut på plats hos utställaren. Tyvärr håller inte dessa kontakter för evigt och oftast kan problem härledas till denna 40 pinnars historia - bland annat går data bus och adress bus via denna 40 pin Inter-board Connector. Ofta finns det problem i dessa kontakter såsom brutna kontaktpinnar eller spruckna lödpunkter på baksidan av korten.

THEN...

När man slår på spänningen till mitt Williams Black Knight vill det inte gå till attract mode (alla lampor på spelplanen blinkar och det är klart för att starta ett spel). Ingen av displayerna visar några siffror och det kan bero på att en IC krets (display PIA) på moderkortet (MPU board) är trasig. Det enda som fungerar är lampor i spelplanen och de bakom glaset i toppboxen (general illumination). Ljudkortet är det inga problem med då det avger alla ljud när man trycker på dess test knapp. Det finns en enkel sifferdisplay på moderkortet (MPU board) som efter egenkontroll visar olika felkoder, i mitt fall syns siffran "0" vilket indikerar att CPU har låst sig och vill inte starta.

Det finns olika anledningar till att CPU hänger sig och några anledningar av flera kan vara,

Dålig kontakt mellan MPU kretskortet och driver kretskortet - 40 pin Inter-board connector.

Dålig kontakt mellan IC-kretsar och dess socklar på MPU kortet.

Display PIA (IC18) på MPU kortet är trasig.

Dålig spänningsmatning (5V) till MPU kortet.

CPU AND DRIVER BOARD IN BACKBOX

I bilden ovan ser vi MPU kortet, det sitter fastskruvat i L-profiler.

I bilden ovan ser vi driver kortet, driver kortet är fastsatt till MPU kortet med den ökända 40-pin Inter-board kontakten och en obligatorisk åtgärd är att byta ut denna kontakt mot en nyare Molex kontakt för att erhålla en stabil funktion av flipper spelet, se mitt Williams Firepower 1980 projektet.

TEST OF OPERATION

Innan man slår på spänningen till flipperspelet första gången ska man försäkra sig om att alla säkringar har rätt ampere för ibland kan någon tidigare ägare satt i en säkring med för hög ampere och detta kan resulterar till skada på kretskort eller andra komponenter i flipperspelet.

På bilden ser vi sifferdisplayen på moderkortet (MPU board) som efter egenkontroll visar olika felkoder, i mitt fall syns siffran "0" vilket indikerar att CPU har låst sig.

Allmänbelysningen bakom backglass lyser utan problem.

Allmännbelysningen på spelplanen lyser men inga CPU styrda lampor blinkar i spelplanen.

INSPECTION OF THE BOARDS

Nu är det dags att plocka ur kretskorten ur back box och göra en visuell granskning och försöka se om det finns några uppenbara fel som kan åtgärdas.

För att säkra att det inte finns några dåliga lödpunkter för kontakterna som sitter på kretskorten värmer jag dessa och tillför lite nytt lödten. De lödpunkter som syns till höger i bilden är omlödda, markerat inom grönt.

Ett tunt lager med lödtenn tillförs kontakternas pinnar för att öka dess ledningsförmåga och få dem att bli tjockare. Detta för att skapa så bra kontakt som möjligt med honkontaktens stift som ibland kan vara uttänjda efter upprepade kontakteringar.

En resistor R42 (68 Ohm 10% 1/2W) är bytt av någon tidigare ägare och en kontinuitetsmätning med multimetern görs för att säkra att resistorns ben har god kontakt med ledningsbanorna på baksidan av kretskortet och dess resistans mäts upp.

IC2 (N7408) som används för att driva solenoid 5-8 är bytt och jag kontrollerar så att den har god kontakt från alla benen till kretskortet.

Finner även att transistor Q8 (TIP122 NPN - Darlington) är utbytt.

Även transistor Q22 och Q24 (2N4401 NPN) är tidigare utbytta.

På bilden till vänster ser vi en dålig lödpunkt för en transistor som löds om för att bli fullgod.

På bilden ser vi en del av 40-pin Inter-board kontakten och vi ser att den redan är ersatt med en nyare variant av en tidigare ägare men man har lyckats förstöra ett lödöra på baksidan av kretskortet därav den röda kabeln som har fungerat som brygga mellan MPU kortet och driver kortet.

Det trasiga lödörat.

För att få en bra kontakt mellan kretskorten löds en kabel med en sockerbit fast på driver kortet.

Nu kan den brutna kontakten återskapas med hjälp av sockerbiten.

Bilden ovan visar att det finns ingen batterisyra på kretskortet från läckande batterier vilket är bra, man har sett kretskort som har utsatts för stora angrepp från läckande batterier. Ofta med förstörda ledningsbanor på kretskortet och IC socklar. Stuff oozing from old batteries will corrode foils on PCB and destroy IC sockets

CLOSE-UP OF THE BOARDS

Ovan bilder på MPU kortet med dess komponenter.

Ovan bilder på baksidan av MPU kortet med dess ledningsbanor.

Ovan bilder på driver kortet med dess komponenter.

Ovan bilder på baksidan av driver kortet med dess ledningsbanor.

NEXT STEP...

Dags att försöka göra en grundligare koll av MPU kretskortet utanför flipperspelet. Det finns en del man kan kontrollera om man ansluter +5 V spänning till kretskortet med en strömkälla från en persondator och har en multimeter och en logisk probe penna tillhands.

Anslut +5V från strömkällan till kontakt IJ2, pinne 1-3 ansluts jord (0 V) och pinne 4-6 ansluts +5 V. Om kortet fungerar ska de två röda lysdioderna först lysa och sedan slockna när spänningen slås till, CPU samt klock- och resetkretsen bör då vara intakta.

När spänningen slås till lyser de röda dioderna konstant så man kan misstänka att något är fel med CPU eller klock- och resetkretsen.

För att kontrollera att det finns klocksignal används en logisk probe penna genom att ansluta den till IC1 (CPU) ben 3. Proben visar att det finns en pulssignal så det bör finnas en klocksignal.

IC18 är PIA för displayerna.

Vi ser att IC12, IC32, IC7 har tidigare blivit utbytta då de har socklar vilket inte är original. Tyder på att det finns problem med kortet sedan tidigare.

För att utesluta att det är dålig kontakt mellan benen på ROM kretsarna (IC216, IC20, IC17, IC14) och dess socklar tar jag försiktigt ur dem ur socklarna och rengör dessa med elektronik spray.

Utför mätningar på MPU kortet.

I matrisen nedan ser vi vilka mätpunkter som jag har mätt för att försöka se vad som kan vara fel på kortet.

Komponent	Mätställe	Börvärde	Resultat
IC1 (CPU)	PIN 40	>+4 V	+0.01 V
IC1 (CPU)	PIN 8	+5 V	+4,56 V
IC1 (CPU)	PIN 35	+5 V	+4,57 V
IC1 (CPU)	PIN 2	+5 V	+4,55 V
Interboard connector	PIN 37	+4-5 V	+0.01 V

Av mätresultaten att tyda verkar det inte finns någon blanking signal på pinne 37 i Interboard connector så misstanke finns att det är problem med IRQ kretsen (blanking) vilken generas av IC25 (4020). Blanking signalen talar om för driver kortet att CPU har startat och ger signal till PIA kretsarna på driver kretskortet att de kan ge signal till solenoider, lamp matrisen, displayer.

Men detta är nog inget konstigt då de röda lysdioderna redan gett indikation på att CPU låser sig och inte vill starta så jag misstänker att det inte finns någon klockfrekvens till CPU eller att reset kretsen inte fungerar.

Att reset kretsen inte fungerar kan testas genom att tillföra +5 V till IC1 CPU på ben 40, då ska CPU starta utan att reset kretsen har varit aktiv, överbryggning. Om nu bara reset kretsen är problemet ska nu IC1 CPU starta men detta sker inte så det finns något ytterliggare problem på kortet.

Det kan bero på en dålig kristall (3.58 MHz) så att det inte finns någon klock signal till IC5 (MC6875). Om byte av kristall inte ger någon klock signal kan man misstänka att IC1 CPU är trasig och bör bytas.

THE END...

Komponenter som byts för att försöka få ordning på kortet,

Klock krets
Kristall	3.58 MHz	3.579545 MHz
Kondensator	C25	27 pF
Kondensator	C26	27 pF
Reset krets
Transistor	Q1	2N4403 PNP
Transistor	Q2	2N4403 PNP
Transistor	Q3	2N4401 NPN
Transistor	Q4	2N4401 NPN
Transistor	Q5	2N4401 NPN
Transistor	Q6	2N4401 NPN
Transistor	Q7	2N4401 NPN
Transistor	Q8	2N4401 NPN
Transistor	Q9	2N4401 NPN
Diod	D19	1N4148
Zenerdiod	ZR1	1N5996 6.8 V
Zenerdiod	ZR2	1N5990 3.9 V

NYTT

Transistor Q1 är bytt.

Transistorer Q2 - Q4 är utbytta och vi ser att transistor Q6 - Q9 har lötts bort.

På bilden till vänster i ovankant ser vi att det finns lödtenn kvar i ett av hålen till transistor Q8 och det är ibland svårt att få hålen rena från lödtenn med hjälp av lödsug eller avlödningsfläta. En nål av den typ som syns på bilden till höger kan användas för att frigöra hålet från tenn. Genom att värma på nålen med lödkolven får man lödtennet att smälta samtidigt som man flyttar runt nålen i hålet.

Jag använder två stycken tidningssamlare för att ställa kretskorten mellan för att underlätta vid borttagning av transistorer, jag värmer på baksidan och drar ut transistorn mycket försiktigt från kretskortet. Jag använder en handske då transistorn kan bli mycket varm.

I use two Magazine collectors to put the circuits boards to facilitate the removal of concerned transistors, I heat on the solder points on the back of the circuits board and pull out the transistor very gently from the circuit board. I use a glove since the transistor becomes very hot.

IC1 är MPU kretsen, Motorola 6802. Denna kommer jag att byta ut mot en ......

IC6 är en #74154 - 4 to 16 decoder som styr displayer. Kan inte identifiera om denna är i behov av byte så jag låter den vara orörd tillsvidare. Nedanför IC6 finns IC19 som är en 5101 CMOS RAM krets som.....

Byte av IC18 #MC 6821 som styr utgående signaler till displayerna - display output. Jag börjar med att klippa av benen på en sida av IC kretsen med en spetsig avbitar tång. Sedan klipper jag av benen på andra sidan av IC kretsen.

First I cut the IC legs with a long nose pliers. Then I cut the IC legs on the other side.

Sedan löder jag bort ten på baksidan av kretskortet för att frilägga benen - här använder jag en lödsug. Efter det värmer jag benen och drar ut dem med en tång.

Then I desoldered the tin on the backside of the board to uncover the legs - here I use a tin sucker. After that I heat the legs with the solder iron and pull out the legs with a pliers.

För

För

Ovan.

För

För

För

THE FINAL SOLUTION...

Pleasure and Pinball

Have You played A Pinball Today?

Contact me - replace (at) with @