Sound nachrüsten beim WELTRON Roulette

 
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Das (Weltron Roulette von 1979/1980) hat ja leider noch keinerlei Sound.

Auch bei den anderen Geldspielgeräten fing man in dieser Zeit erst an, die Geräte mit Tönen attraktiver zu gestalten.

In diesem Artikel zeige ich, wie man mit aktueller Technik hier günstig einfache Tonfolgen nachrüsten kann, die den Sounds der damaligen Zeit entsprechen und somit zu dem Gerät passen.

Stand: 13.10.2024

Wenn das fertig ist hört sich das dann z.B. so an:

Benötigte Teile usw.:

 
1 Arduino NANO
1 passende Fassung dafür oder hohe Stiftpfosten-Buchsenleisten
1 Widerstand 100 Ohm
1 Poti 500 OHM oder 1K Ohm
1 Schalter oder 2er-Stiftphosten mit Jumper oder Drahtbrücke
1 kleiner Taster
1 (alter) Lautsprecher, nicht zu groß. (Meiner ist aus einem alten Radio und hat ca 10cm Durchmesser).
1 kleine Lochrasterplatine

+ ev. mehrere Stecker/Buchsen in den Kabeln zum Automaten, so dass man die Schaltung bei Bedarf einfach aus dem Gerät herausnehmen kann.
und etwas Lust zum Löten.

Die Teile sind aktuell alle zusammen für wenige EUR im Elektronikhandel erhältlich.

Der Arduino ist herstellerseitig noch nicht programmiert:
Das Programm für den Arduino gibt es hier unten im Artikel.
Um das auf den Arduino aufzuspielen benötigt man
- ein USB-Kabel mit Mini-USB2-Stecker für den Arduino
- Das "Arduino IDE"-Programm (= kostenlose Programmierumgebung)
- Die "toneAC.h" Bibliothek (ebenfalls kostenlos downzuloaden)

Im Automaten sind 5 Leitungen anzulöten:
- 2 an der Display-Platine ("Segment d" und "Segment e"
- 3 an der Kessel-Platine (Masse, 5V, Strobe)

Die Ausgangssituation / Planung:

Der technische Spielablauf beim Weltron-Roulette ist wie folgt:

Display: Beim Setzen der Einsätze werden diese gleich in einem Schritt abgebucht vom Display.
Gewinne werden im linken Display angezeigt und dann im rechten Display in EINER-Schritten aufgezählt
Beim Auszahlen wird das rechte Display ebenfalls in EINER-Schritten heruntergezählt (so wie Münzen ausgeworfen werden)
Um dafür Sound nachzurüsten, reicht es also, die Einer-Stelle des rechten Display zu überwachen, und bei jeder Änderung einen Ton auszugeben.

Um höhere Gewinne aufzuwerten möchte ich, dass die Tonhöhe ansteigt wenn in kurzer Zeit viele Änderungen nacheinander in der Einer-Stellen acheinander erfolgen.

Um Änderungen im Display zu erkennen, wäre eigentlich primär der Enable-Impuls für die Übernahme der Daten von der CPU auf die 4511-Display-Latch-ICs geeignet. Leider sendet die CPU den aber nicht nur bei Änderungen des Display-Inhalts, sondern ständig in kurzem Abstand auch bei unverändertem Display. Das soll wohl sicherstellen, dass die Display-Anzeige immer topaktuell ist.

Deshalb bleibt nur, die Änderungen direkt an der 7-Segment-Anzeige zu überwachen.
Jeder Strich hat dort seine eigene Leitung, das wären damit erstmal sehr viele.
Da der Einer-Zähler sich bei Gewinnen in EINER-Schritten immer auf- oder absteigend von 0-9 ändert, brauchen wir nur die Leitungen der 7-Segmente d und e. Eines von beiden ändert immer seinen Pegel beim Zählen von 0-9.

Roulettekessel: Beim Spielstart kreist das Licht im Roulette zunächst schnell und wird dann langsamer, bis es dann stehen bleibt.

Es soll dementsprechend je neuem Feld ein neuer Ton ausgegeben werden.
Ich hatte da zunächst mit wenigen auf und absteigenden Tönen experimentiert, das hörte sich aber nicht gut an.
Besser ist eine Melodie. Ich habe dafür einen Teil des Stückes "Popcorn" genommen, man könnte aber auch beliebige andere Tonfolgen nehmen.

Zu beachten war noch: wenn länger nicht am Gerät gespielt wird, kresit das Licht im Roulette-Kessel dauerhaft und langsam als "Animationslicht". Dabei sollen aber keine Töne abgespielt werden, das würde schnell nerven.
Um das abzufangen, wird bei der ersten Änderung des Kessels vom Programm noch kein Ton gespielt, sondern erst gemessen, wie lange es bis zum zweiten Feldwechsel dauert. Ging das sehr schnell, ist das ein Spiel und die Töne werden ab dann abgespielt. Da die ersten Wechsel im Spiel sehr schnell passieren, hört/merkt man diese Lücke nicht.

Um eine neue Lampe im Kessel anzuschalten legt die CPU die Nummer des Feldes auf den Datenbus. Der STROBE-Impuls übernimmt die dann in das dortige Latch-IC 4514, dass dann die gewünschte Lampe anschaltet und anlässt.
Der STROBE erfolgt nur bei Änderung des Roulette-Feldes, ist für die Tonsteuerung damit gut geeignet.

Pausenmusik: Automaten in den 80ern spielten auch immer bei Nichtnutzung nach einer gewissen Zeit eine Animationsmelodie.
Das wollte ich deshalb als Nebeneffekt auch hier vorsehen.
Die Pausenmusik ist einfach abschaltbar über den Schalter/Jumper.

Lautstärke: Das Gehäuse des Weltron ist recht gut in alle Richtungen verschlossen. Eine neue Öffnung für einen Lautsprecher wäre eine Beschädigung des Originalgerätes.
Erfreulicherweise gibt es unten links zur Schublade hin aber eine runde Öffung, wo bei mir vormals ein (defekter) Ventilator montiert war.
Wenn man den Lautsprecher dort geeignet ein bischen nach Außen strahlen lässt ist für mich die Lautstärke eines direkt an den Arduino angeschlossenen Lautsprechers in meiner normale Umgebung ausreichend.

Dabei ist die "toneAC.h" Bibliothek hilfreich: ohne diese Bibliothek im Arduino-Programm, d.h. mit normalen "Tone"-Befehlen wäre das leiser und man hätte wenig Spielraum bei der Lautstärke.)
Mir ist das sogar etwas zu laut, daher habe ich in der Schaltung ein Poti zur Lautstärkeeinstellung vorgesehen.

Die Schaltung braucht so wie hier vorgestellt im Ruhezustand ca. 25mA, bei Tönen und höchster Lautstärke etwas weniger als 50mA. Das sollte vom Weltron-Netzteil noch gut zusätzlich zu verkraften sein.
Bei Versuchen mit einem zusätzlichen kleinen 3W-Verstärker ging der Strombedarf je nach Lautstärke deutlich hoch, so dass ich das dann zur Sicherheit nur mit einem zusätzlichen Netzteil betreiben würde. Auch daher habe ich davon abgesehen.

Zum grundsätzlichen Testen der Soundausgabe und für die Lautstärkeeinstellung) befindet sich ein "Test"-Taster in der Schaltung.

Die Umsetzung im Detail:

Die Schaltung benötigt 5 Leitungen zum Automaten
  • von der Display-Platine die Ausgänge zu "Segment d" und "Segment e" der rechtesten 7-Segment-Anzeige

    Wenn dort die Ziffern hochlaufen von 0 bis 9 oder herunterlaufen ändert sich mindestens der Pegel eine dieser Leitungen.
    Das ist beim Gewinn-Aufzählen der Fall und somit immer ausreichend.

    Beim Setzen des Einsatzes oder Korrekturen springt die Ziffer aber auf den neuen Wert. Das wird auf diesen beiden Leitungen nicht immer erkannt, es gibt dann nicht immer einen (ja nur) einzelnen Ton. Z.B. ein Wechseln von einer 2 auf eine 4 oder eine 8 ist dort nicht zu hören. Das fällt aber beim Spielen nicht weiter auf und erspart viel Aufwand: sonst müsste man alle 7 Segmente mit jeweils einer Leitung überwachen.

  • von der Roulette-Platine das STROBE-Signal und zur Versorgung der Sound-Schaltung 5V und Masse


    Das Stobe-Signal sendet die CPU offensichtlich nur einmal pro Feldwechsel, eine Bewegung und auch die Geschwindigkeit ist daran also gut zu erkennen.
    Allerdings sind die ersten Feldwechsel beim Kreisen so schnell, dass die Töne zu schnell/zu kurz kämen = klacken dann nur. Das Programm gibt deshalb bei den sehr schnellen Wechseln die Töne nicht synchron dazu aus, sondern mit einer Minimal-Tondauer.

(jeweils Bild klicken für größeres Bild)



Die Verkabelung mit Steckern und Buchsen aus meiner bastelkiste sieht dann z.B. so aus:
(Bild klicken für größeres Bild)


Bei mir sind kurze Kabel mit Stecker/Buchse je eins am Display und am Kessel angelötet.
Dort hinein kommen dann die längeren Kabel zur Platine, die ich rechts oben an der Seitenwand besfestigt habe.
Von dort geht dann nur noch das Kabel nach unten zum Lautsprecher.

Der graue Schalter auf der Arduino-Platine schaltet die Pausenmelodie an oder aus.
Der schwarte Taster spielt dei Pausenmelodie einmal ab zum testen oder um die Lautstärke dabei einzustellen.

Und hier noch das Arduino-Programm dazu:

hier Rechtsklick - Speichern unter: images/WeltronRoulette_V4_20241013

oder hier ansehen/markieren-kopieren:



Ich habe mich bemüht, das alles so zu kommentieren, dass auch ich das in einigen Jahren noch begreife, wozu was gut ist.

Wem die Musik nicht gefällt:
(Die Töne werden mit ihrem Frequenzwert angegeben)

Die Tonfolge des Kessels mit Anzahl der Töne steht z.B. in der Zeilen
unsigned long RouletteTon[39] = {262,233,262,196,156,196,131,131,262,233, 262,196,156,196,131,131,262,294,311,294, 311,262,294,262,294,233,262,233,262,208, 262,262,233,262,196,156,196,131,131};// "Popcorn" verlängert
int RMaxToneNr =39; //Anzahl Töne, die beim Roulette gespielt werden sollen

(Die Töne werden mit ihrem Frequenzwert angegeben)

Die Pausen-Tonfolge steht dort so:
unsigned long PausenmusikTon[32] = {262,233,262,196,156,196,131,131,262,233, 262,196,156,196,131,131,262,294,311,294, 311,262,294,262,294,233,262,233,262,208, 262,262}; // "Popcorn"
int PausenmusikTeile[ 3 ][ 2 ] = { { 0,31 }, { 0,7 } , {17,31} }; //Teilstücke der Melodie {vonTon, BisTon} wird zufällig ausgewählt: komplett / nur erster / nur letzter Teil
int PausenmusiTeileAnz = 3; // wie viele Teilsequenzen (von-bis-Paare) es gibt

Es wird im Programm zufällig ausgewählt zwischen einer von 3 verschiedenen Varianten=Teilfolgen der Gesamtmelodie: Einmal alle Töne 1 bis 32 {0,31}, oder nur Ton 1 bis 8 {0,7}, oder nur Ton 18 bis 32 {17,31}.

Um das Programm auf den Arduino aufzuspielen, benötigt man:

  • die "Arduino IDE" z.B. Version 2.1.0
    Die Download-Seitennamen wechseln öfter, daher am Besten suchen im Internet nach "arduino ide download", dann bei Arduino herunterladen und installieren.

  • die "toneAC" Bibliothek
    Dazu das Arduino IDE-Programm starten und bei Tools den Library-Manager. Dort suchen nach "toneAC" und installieren.

  • Dann noch einige Einstellungen in der IDE:
    - Tools - Board - Arduino AVR Boards - "Arduino Nano" auswählen
    - Tools - Prozessor: wenn der Nano einer der günstigen Nachbauten ist: dann "ATmega 328P (Old Bootloader)" wählen
    Ohne angeschlossenen Arduino:
    - Tools - Port: ansehen + merken, welche da sind
    Arduino mit USB-Kabel am PC anschließen, kurz warten bis der erkannt wurde, dann
    - Tools - Port: dort dann den neu hinzugekommenen COM-Port auswählen
  • und dann das Programm auf den Nano spielen:
    - File - New Sketch, alles rechts löschen und statt dessen meinen Programmtext hineinkopieren
    - Sketch - Upload: spielt das programm auf den Nano

    Um das Programm aufzuspielen, reicht es, den nackten Arduino an das USB-Kabel zu hängen und an den PC anzuschließen.
    Man kann das natürlich auch mit der kompletten Schaltung an den PC hängen. Die Schaltung darf dann aber nicht gleichzeitig noch am Automaten angeschlossen sein, sonst gibt das vermutlich Probleme.

    Hängt die Schaltung mit Lautsprecher am PC OHNE den Testadapter, werden sofort ständig wild Töne gespielt. Das ist normal und liegt daran, dass die dann offenen Eingänge am Arduino auf keinem definierten Pegel liegen und ständig Änderungen sehen.

(C)2002-2024 Wolf-R. Bärsch
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(Wenn die Informationen dieser Seite für Sie irgendwann hilfreich sein könnten, sollten Sie sich diese Seite z.B. als PDF drucken/speichern. Es gab in der Vergangenheit schon diverse sehr gute Automatenseiten im Netz, die dann plötzlich ohne Vorankündigung eingestellt wurden und deren Inhalte damit für uns verloren sind. Das könnte mit meiner Seite natürlich auch jederzeit geschehen.)