Pelihalliohjainten piirilevyjen valmistus ja kokoonpano kaappeihin, ohjauspaneeleihin ja moninpelijärjestelmiin

Pelihallin peliohjaimen piirilevy sijaitsee pelaajan ja pelijärjestelmän välissä, mutta se sijaitsee myös yhdessä mekaanisesti vaativimmista viihdelaitteiden käyttöliittymistä. Painikkeita painetaan toistuvasti, ohjaussauvoja liikutetaan kovaa portteja vasten, kaapin johdotus voi olla pitkä, huoltoluukkuja avataan usein ja julkiseen käyttöön tarkoitetuissa koneissa voi esiintyä staattista purkausta tai liittimien rasitusta, jota ei koskaan esiinny puhtaalla suunnittelupöydällä. Highleap Electronics valmistaa asiakaslähtöisiä pelihallin peliohjainten piirilevyjä ja piirilevyjä kaupallisiin kaappeihin, pöytäkoneisiin, ohjauspaneelimoduuleihin, moninpelijärjestelmiin ja räätälöityihin pelihallilaitteisiin. Tuotanto-ohjaukset rakennetaan alkuperäisen laitevalmistajan julkaiseman varsinaisen tuloarkkitehtuurin, johtosarjan, kotelon ja toimintatestien ympärille.

Pelihallien ohjainkorttiarkkitehtuurit ja kaappiliitännät

Ilmaus ”pelihallin ohjainkortti” voi kuvata useita hyvin erilaisia ​​tuotteita. Yksi piirilevy voi yksinkertaisesti skannata joystickin ohjeet ja painikkeet ja raportoida ne isännälle. Toinen voi myös ohjata valaistuja painikkeita, kolikko-/käynnistysvaloja, huoltotuloja, kotelon LED-valoja, äänen mykistyslinjoja tai apu-antureita. Kahden tai neljän pelaajan paneeli voi moninkertaistaa liittimien määrän ja monimutkaistaa johdinsarjoja muuttamatta perus-MCU:ta. Valmistuspakkauksen tulisi siksi tunnistaa jokainen tulo, lähtö ja liitin toiminnon mukaan sen sijaan, että korttia käsiteltäisiin geneerisenä peliohjaimen piirilevynä.

Highleap voi koordinoida ohjaimen piirilevykaapeloinnin , liittimen asennuksen ja asiakkaan määrittelemän kotelointegraation kanssa. Tarkkaa protokollaa, pinnien asettelua ja kaapin jännitettä säätelee edelleen julkaistu suunnittelu; tuttua pelihalliliittimen muotoa ei tule koskaan käyttää perusteena vanhalle johdotusstandardille.

Painikkeet, ohjaussauvat, kytkinmatriisit ja syötteen eheys

Pelihallien ohjaimet näyttävät digitaalisesti yksinkertaisilta, koska monissa käytetään päälle/pois-kytkimiä, mutta valmistusvirheet ilmenevät usein ajoittaisina syötteinä eikä täydellisinä sähkövikoina. Pitkät johdot, jaetut maadoitukset, liittimen kosketusvastus, mekaaninen heilahtelu ja virheellinen ylös- tai alasvetokytkentä voivat aiheuttaa oireita, jotka näyttävät laiteohjelmisto-ongelmilta. Jos suunnittelussa käytetään matriisia, väärä diodin suunta tai rivin/sarakkeen vaihto voi aiheuttaa haamukuvaa tai puuttuvia yhdistelmiä vain, kun useita ohjaimia painetaan samanaikaisesti.

Mukautettujen pelihalliohjainten piirilevykokoonpanojen osalta heijastuksenvaimennuskäyttäytyminen ja syötteen skannauksen ajoitus tulisi varmistaa asiakkaan laiteohjelmistolla sen sijaan, että niitä muutettaisiin tehtaalla laitteistovian piilottamiseksi. Kun alhainen syötteen latenssi on tuotevaatimus, laitevalmistaja voi tarjota mitattavan hyväksymisikkunan ja testitilan, joka paljastaa skannauksen tai USB-raportin ajoituksen. Tämä luo toistettavissa olevan tuotantokriteerin subjektiivisen "nopeasti tuntuvan" arvion sijaan.

Miksi loppupaneelin testaus on tärkeää

Paljas piirilevy voi johtaa jatkuvuuteen ja silti rikkoutua kaapissa, koska painikkeiden johtosarja on yhden asennon päässä toisistaan, joystickin liitin on kiertynyt tai metallinen ohjauspaneeli muuttaa maadoitusreittiä. Ensimmäisen artikkelin tulisi siksi sisältää itse joystick, painikesarja, johtosarja ja paneelin paksuus. Ruuvien vääntömomentti ja kiinnikkeen puristus voivat myös taivuttaa ohutta piirilevyä tai vetää pystysuoraa liitintä, joten kokoonpano tulisi testata kotelon sulkemisen jälkeen.

Johtosarja, liitin, maadoitus ja ESD-suojaus pelihallikaapeissa

Kaapin johdotus on osa sähköjärjestelmää. Suurissa ohjauspaneeleissa kytkimet voidaan sijoittaa kauas ohjaimesta, nippuja voidaan reitittää virtalähteiden tai LED-johdotuksen viereen ja käyttää pikaliittimiä, joita huoltoteknikot käsittelevät toistuvasti. Piirilevyjen valmistus säilyttää kuparin ja suojausverkot, kun taas kokoonpanon laatu määrää, pysyvätkö suojaukset tehokkaina piirilevyn asennuksen jälkeen.

• Liittimen kiinnitys: Suuria johtosarjoja tukevissa liitinlaitteissa tulisi olla irrotettava mekaaninen ankkurointi ja juotosprosessi. Tarkista liittimen valinta PCB-liitin vaatimukset.
• Maahan paluu: Pelaajatulojen, valaistuksen ja isäntärajapinnan palautusten tulee noudattaa julkaistua maadoitussuunnitelmaa. Ylimääräisiä runkoliitäntöjä tai hyppyjohtimia ei tule lisätä sattumanvaraisesti tuotannon aikana.
• ESD-altistus: Metallipainikkeet, ohjauspaneelit, USB-portit ja huoltoliittimet voivat aiheuttaa staattisen varauksen. Säilytä vapautettu suojausreitti ja ESD-käsittely valvontaa.
• Palvelusilmukat: Kaapelin pituuden ja reitityksen tulisi mahdollistaa paneelin tai huoltoluukun avaaminen vetämättä suoraan piirilevyn liittimistä.
• Kanavan merkinnät: Soittimen, painikerivin ja lisälaitteiden liittimet tulee merkitä kokoonpanopiirustuksiin, jotta visuaalisesti samanlaista pistoketta ei voida asentaa väärään paikkaan.

USB-, sarja- ja sulautettu isäntäliitäntävaihtoehdot

Nykyaikaiset pelihalliohjaimet kytketään usein PC-tason isäntälaitteeseen, sulautettuun pelitietokoneeseen tai erilliseen kaappiohjaimeen. USB HID on yksi mahdollinen toteutus, mutta sitä ei pidä olettaa käytettävän jokaisella emolevyllä. Jotkut tuotteet käyttävät sarjaliitäntöjä, GPIO:ta, omia protokollia tai emolevyltä emolevylle -liitäntää. Tuotannon tulisi validoida julkaistun laiteohjelmiston tosiasiallisesti paljastama liitäntä.

• USB-ohjainkortit: vahvista luettelointi, VID/PID tai muu asiakkaan hallitsema identiteetti, syöteraportit ja palautuminen irrottamisen/uudelleenkytkemisen jälkeen.
• Irrotettavat USB-kaapelit: C-tyypin, Micro-USB:n tai muiden liittimien on oltava mekaanisesti vahvistettuja ja niissä on oltava tarkka irrotettava data-/virtapiiri. Jos käytetään C-tyypin liittimiä, liitinkokoonpano on koordinoitava USB-C-liitin vaatimukset.
• Upotetut rajapinnat: Logiikkataso, pinnien järjestys, liittimen suunta ja diagnostiikkakomennot tulisi olla yksiselitteisiä tuotantopaketissa.
• firmware: Ohjelmoidun kuvan, piirilevyn version ja ohjauspaneelin version tulee olla jäljitettävissä yhdessä hyväksytyn mikrokontrolleriohjelmointi virtaus.

Mekaaninen kestävyys, huollettavuus ja toistettava tuotanto

Pelihallituotteita huolletaan eri tavalla kuin suljettuja kuluttajaelektroniikkatuotteita. Käyttäjät voivat vaihtaa painikkeen, joystickin tai kaapelin, kun taas muu osa kotelosta pysyy käytössä. Ohjaimen piirilevy tulisi siksi valmistaa käyttötarkoitukset huomioon ottaen: liittimiin on päästävä käsiksi, johtosarjojen reititys on oltava selkeä, ja kentällä vaihdettavien moduulien ei pitäisi vaatia kaapelin taivuttamista kuumien tai terävien osien yli.

Ohjauspaneelin muutokset voivat mitätöidä aiemmin toimivan piirilevyn

Myöhempi kotelorevisio voi siirtää kiinnitystappia, muuttaa metallin paksuutta tai siirtää johtosarjan pidikkeen paikkaa. Mikään näistä muutoksista ei muuta Gerber-tiedostoja, mutta ne voivat muuttaa piirilevyn taipumista, liittimien kuormitusta tai ESD-käyttäytymistä. Toistuvien tilausten osalta ensimmäisen artikkelin valvonnan tulisi sisältää mekaaninen revisio ja edustava kaappikokoonpano, ei pelkästään paljaan piirilevyn revisiota.

Myös komponenttien korvaaminen vaatii huolellisuutta. Taktiokytkin, optoerotin, USB-liitin tai suojauslaite voi olla pakettiyhteensopiva, vaikka sen liike-, vuoto-, kapasitanssi- tai ESD-käyttäytyminen muuttuisikin. Highleap voi käyttää elektronisten komponenttien hankintaa hyväksytyn osaluettelon ja vaihtoehtoisten luetteloiden mukaisesti; teknisten muutosten tulisi pysyä näkyvissä sen sijaan, että ne piilotettaisiin rutiinihankintoihin.

Pelihalliohjainten piirilevykokoonpanojen rakentaminen ulkomaisille OEM-ohjelmille

Yhdysvaltalaiselle tai kanadalaiselle pelilaitteistoyritykselle, joka hankkii pelihalliohjaimen piirilevyn Kiinasta, hyödyllisin tarjouspyyntö on valvotun valmistuksen paketti, joka yhdistää piirilevyn varsinaiseen paneeliin ja johdotukseen. Sama pätee pelihallikoneiden integraattoreihin Isossa-Britanniassa, Saksassa tai Ranskassa tai kaappikehittäjään Australiassa: painikkeen tyyppi, joystick-liitäntä, kaapelipiirustukset, laiteohjelmisto ja testikäyttäytyminen ovat tärkeämpiä kuin toimitustarrassa oleva maa.

Highleap Electronics voi työskennellä asiakkaan julkaisemien Gerber- tai ODB++-tietojen, osaluetteloiden, kokoonpanopiirustusten, johtosarjatietojen ja ohjelmointitiedostojen pohjalta ja tukea sitten prototyyppien piirilevyjä, pilottikokonaisuuksia ja uusintatuotantoa. Ulkomaiset tiimit voivat vähentää iteraatiota lähettämällä valokuvia tai 3D-dataa ohjauspaneelista, tarkoista syöttölaitteista ja yksinkertaisesta isäntäpuolen diagnostiikasta, joka näyttää jokaisen kanavan. Tämä on erityisen arvokasta monen pelaajan pelihalliohjainten piirilevyjen valmistuksessa, jossa piirilevy voi olla sähköisesti oikein, mutta fyysisesti väärään paikkaan.

Toiminnallinen testi- ja tarjouspyyntöpaketti pelihallin peliohjaimen piirilevylle

Tuotantotestin pitäisi osoittaa, että asennetut ohjaimet luetaan oikein julkaistun laiteohjelmiston ja käyttöliittymän alla. Tarkka järjestys vaihtelee tuotteittain, mutta seuraava työnkulku on käytännöllinen monille pelihallien ohjauskorteille.

1. Virta ja ohjelmointi: tarkista nykyinen, laiteohjelmistoversio ja käynnistystila.
2. Syötepyyhkäisy: käytä jokaista painiketta, joystickin suuntaa ja aux-tuloa niille tarkoitetun johtosarjan kautta.
3. Yhdistelmätesti: käyttää asiakkaan määrittämiä samanaikaisia ​​syötteitä matriisi- tai jaettujen maadoitusvikojen havaitsemiseksi.
4. Lähtötesti: Tarkista lamput, valaistut painikkeet tai muut läsnä olevat pienitehoiset lähtölaitteet.
5. Isäntäliittymä: Vahvista USB-/sarja-/upotettu tiedonsiirto, irrota palautus ja korjaa laitteen tunnistetiedot tarvittaessa.
6. Mekaaninen tarkistus: Sulje ohjauspaneeli, siirrä huoltoluukku tai johtosarja normaalin toiminta-alueensa sisäpuolelle ja toista kriittiset syötteet.

Tarjouspyyntöjen syötteet, jotka lyhentävät valmistuksen tarkastelua

• Gerber/ODB++, valmistuspiirustus, pinoaminen, poraus ja paneelien vaatimukset.
• Osaluettelo, jossa on hyväksytty MCU, USB/liitäntäpiiri, suojausosat, liittimet, LEDit ja lisäkomponentit.
• Poiminta- ja sijoitus- sekä kokoonpanopiirustukset, joissa on liittimen suunta ja mahdolliset läpireikien vaatimukset.
• Ohjaussauvan, painikkeen, lampun ja johtosarjan piirustukset tai näytteet sekä ohjauspaneelin kotelointi/3D-tiedot.
• Laiteohjelmiston kuva, ohjelmointimenettely ja varianttien yhdistäminen.
• Asiakkaan diagnostiikka, joka näyttää jokaisen tulon/lähdön sekä selkeät hyväksymis-/hylkäyskriteerit.
• Tavoitemäärä ohjauspaneelin tuotenumeron mukaan, mukaan lukien pelaajamäärä ja liitinvaihtoehdot.

Testattavuuden ja vikaeristyksen suunnittelu pelihallien ohjaustauluilla

Pelihallikaappeja huolletaan usein kentällä, joten ohjain, joka paljastaa hyödyllisiä diagnostiikkapisteitä, voi lyhentää sekä tuotannon virheenkorjausta että myöhempää korjausaikaa. Logiikkakiskojen, nollauksen, USB-toiminnan, näppäintuloryhmien ja tärkeimpien lähtöjen käyttöönottojen testausalueet ovat usein arvokkaampia kuin tiheä naulasänkykuvio, johon ei voida päästä levyn asennuksen jälkeen. Julkaistu piirilevy voi käyttää testattavuussuunnittelun periaatteita lisäämättä ominaisuuksia, jotka muuttavat pelin piirejä.

• Tuloryhmän testipisteet: mahdollistavat valaisimen erottaa piirilevyn vian painikkeen tai johtosarjan viasta.
• Sähköjunayhteys: helpottaa salaman tai kaapin oheislaitteen aiheuttaman jännitteen aleneman tunnistamista.
• Ohjelmointi-/virheenkorjauslevyt: tulee pysyä riittävän helposti saavutettavissa hallittua uudelleentöitä varten ilman, että ne altistuvat huoltovaaroille.
• Liittimen puolen diagnostiikka: hyödyllinen, kun samaa korttia käytetään useiden ohjauspaneelin johtosarjojen kanssa.

Hyvä valmistusdiagnostiikka raportoi myös raakakanavan tilan ennen ohjelmiston uudelleenmäärittelyä. Jos fyysinen painike on viallinen, linja voi sitten määrittää, onko syynä kytkin, johtosarja, liitin, MCU-tulo vai laiteohjelmistomääritys. Tämä on nopeampaa ja toistettavampaa kuin piirilevyjen vaihtaminen, kunnes kaappi sattuu toimimaan.

Yleisiä toistuvia tuotantovirheitä erottamiseksi

• Yksi tulo aina auki: Tarkasta kytkin, puristusliitin, liitinasta ja paikallinen syöttöreitti.
• Useat syötteet epäonnistuvat yhdessä: Tarkista yhteinen maa, matriisin rivi/sarake tai jaettu liitin.
• Tulot eivät toimi vain, kun LEDit ovat aktiivisia: Tarkista teho, maadoitus ja virranpaluu painikkeiden kartan sijaan.
• USB nollautuu, kun paneeliin osuu: Tarkista liittimen kiinnitys, kaapelin liike, syöttömarginaali ja kotelon maadoitus.
• Väärä pelaajakartoitus: Tarkista johtosarjan/kanavan kokoonpano ja laiteohjelmiston/tuotenumeropariliitos ennen komponenttien vaihtamista.