彩票機的原理解析
出票機——彩票類遊藝機家族中必不可少的成員之一，他的使命就是在遊藝機中擔任着中獎彩票的發放工作，也許這樣一件小不起眼的東西，有時候很容易被我們忽略他存在的重要性，但我相信,如果你同樣作爲一名遊藝機維修人員的話,那麼在你的工作生涯中一定也遇到過這樣的情況，哪一天他突然像個小孩子似的發起脾氣來，完全不聽你的使喚了，而你這時既不能馴服他又不能及時找到其他成員來完成他的任務，我想這時你只能遺憾的看着這臺機器今天就要罷工休息了。因此，我們應該把前人總結的經驗與教訓作爲自己的行事準則：不因事小而不爲，不以物小而不知。事物的發展規律是用盡則退，任何一件存在的東西都有它不可替代的作用，否則它早被這個世界所淘汰，如果你總是看不起渺小的東西，那就難以避免犯因小失大的錯誤。在這一篇文章中,我們的目的就是要來了解這位新成員,熟悉他的特性,並因此讓他更順從我們對其工作上的安排。
出票機是遊藝機中使用率較高的一個部件，由於它的使用率較高，因此也就導致它會成爲故障率較高的部件之一，而它又是彩票類遊藝機中必不可少的部件，所以我們在研究遊藝機的同時也必須熟練掌握彩票機的基本知識。現階段使用的出票機種類多種多樣，有些不同廠家生產的票機也會有所不同，但總的來說我們可以把它簡單概括爲以下兩大類：塑料結構與金屬結構的不同類型。兩種票機都有它們各自不同的優缺點，塑料出票機的結構簡單，製造成本低兼，有很多國產機器都選擇這種出票機，但這種票機由於壓票輪與傳動齒輪都是塑料材質的，難以經受長時間的機械磨損，在使用一段時間後若未及時更換這些部件，即可導致卡票的現象出現，而一旦卡票後，處理方法也不是很方便的，倘若票卡得嚴重的話，必須鬆開螺絲把外殼打開才能解決問題，而這樣做就必須要把票機從機器上先拆下來才行。還有同樣經常性出現的一個問題就是當壓輪磨損後吐出的彩票上會缺少原本應該有的壓印痕跡，這當然也是應該避免出現的問題。與金屬票機比起來，還有一點不同之處是它的彩票吐出來之後，是很不方便再把票從裏面拉回去的，而金屬票機在這一點上是很簡單的一個功能。要列舉起來塑料票機的煩人之處實在是太多了，所以建議大家條件允許的話還是把它換成金屬票機吧，這樣做雖然會讓你在成本上要多一點投入，但我想因此而給你節省的時間所能換回的價值會遠遠高於這多一點點的成本投入吧，從長遠來看相信還是這樣做較划算的。若你對此有疑慮的話，那還是等我們先了解了金屬票機之後再回來考慮這個問題吧！金屬類出票機雖然成本較高，但是從它的結構來看，堅固耐用，不易磨損，它的壓輪及各齒輪能夠長時間使用而無需經常更換，如果你是剛換上去的新票機，機械部分是全新的話，那三五年內是不會有問題的，由此也就保證了它的長期正常運行，而且票機的拆裝非常方便，只要連線拔下，彈片一拉票機即可與機臺分開，因此票機代換容易，卡票後處理方便，這種票機所配的電路原理也很簡單，出故障後維修方便。由於它有多種優勢存在，因此現用機器中佔使用比例最大的也就是這種出票機——蒂特Ⅲ型彩票機（附實物照片）。爲了在出票機發生故障時能夠及時找出問題，快速排除故障，避免在維修時走彎路，我們首先要對它的結構與工作原理有清楚的認識。
一、結構一種能夠完成一套完整功能的設備，它的組成物很難是完全單一的，彩票機也是一樣，它是由許多很小的零部件組成的，而在此我們要說的這些小小的零部件，沒必要對它們進行一一分類，只需把它概括爲兩部分，機械部分與電路部分。機械部分除了機架外，還有主動輪、上壓輪、下壓輪以及橫向定位裝置等組成，每一部分完成着它不可替代的功能，大家可拿實物參照，這些部分都是非常直觀的東西，排除故障時不需要藉助其它的測量工具，一般都能夠通過外觀發現，在此就不再詳述，而下面我們要詳細分析的是它的電路部分。
下圖是一個遊藝機彩票機上用得非常之廣的電路，也是在此要與大家共同分享的東西，整個電路元件簡潔，原理清析，值得我們借鑑一下它的設計思路，如果您也對此電路感興趣，歡迎與我們一起交流探討，筆者的聯繫方式：[email protected] 或者把您的觀點發布在[中國遊戲機資訊維修網]的技術論壇上，我們熱情歡迎您的加入，如果您覺得這個電路不夠完善，並且對它有更好的改進之處，能夠讓它變得更簡潔實用，也非常感謝您爲我們提出寶貴的建議！
二、電路原理整個電路的工作原理其實並不是很複雜，從下面的電路圖中可以分析出它的工作原理，也能夠看出整個電路可以概括爲以下幾部分：
1.電機驅動部分
2.信號反饋部分
3.出票指令信號部分
4.手動出票部分
首先我們來認識一下每個部分的組成元件與及它是怎樣工作的。
電機驅動部分：三極管D1793是組成電機驅動部分的主體元件，常態時指令信號端電壓爲0伏，三極管基極因此時沒有電壓而處於截止狀態，電機線圈中無法形成電流通路而電機不轉，當出票指令信號到來時，高電平脈衝通過二極管4148經過電阻R9輸入D1793的基極，三極管導通，電機線圈通電工作，LED2與R10組成指示電路，這個時候發光指示。
信號反饋部分：電機運轉之後，便通過機械傳動的作用把彩票送出，當彩票從光控開關中移過時，通過彩票上半圓缺口的作用，會在光控開關的輸出端產生斷續的脈衝電壓，這個電壓信號經過反相器40106倒相後進入三極管1815的基極，再經倒相後從集電極輸出反饋信號，LED1、穩壓管5V1與電阻R5組成反饋信號指示電路，當正常出票時，LED1燈隨輸出信號閃爍，一個閃爍週期代表着輸出一個反饋信號脈衝。
出票指令信號部分：這部分就是一個二極管4148與電阻R11，當指令信號爲高電平脈衝時，二極管4148正向導通，指令信號再通過R9進入電機驅動部分，40106中的D、E、F三個反相器在這裏是閒置沒用，不起作用的部分。
手動出票部分：手動出票是通過手動出票按鍵直接輸入一個直流電壓給驅動三極管的基極，使其導通工作，並且這個直流電壓還要分成另一路信號通過二極管4148到40106的1腳，去阻止光控管檢測到的出票信號，所以手動出票時我們看到LED1燈是不會閃爍的，主機當然也是不會計彩票數的。
三、故障詳解在瞭解了各部分電路的信號流程之後，對於出現故障時分析起原因來也就顯得非常簡單了，我們可看到圖中的引線端畫出了信號的波形圖，通過這個波形圖，可以想象出電路工作在不同時段各部位不同的信號波形，利用各級電路環環相扣的關係就可以聯想出電路是哪個部位出現了異常。現舉例介紹如下，假如在某一時段內光電開關中正當彩票空隙階段滑過（沒有彩票遮擋）時，光電開關受紅外光照射導通，輸出端輸出低電平，通過電阻R3把低電平送到40106的1腳，然後經40106把信號倒相後從6腳輸出變爲高電平，再通過R4加到1815基極，1815導通，集電極電平由高變低，這就完成了輸出一個低電平反饋信號的過程，主板接收到這個信號後，便確認爲一張彩票信號，主板只有收到這個信號後纔會繼續發出出票指令信號，讓下一張彩票連續出來，否則停止發出指令信號。
清楚每個部位的電壓變化關係後，自然就可以很容易根據故障現象判斷出故障部位了，如果說遇到不出票的情況，首先我們要知道該先從何處查找原因，出票的前提條件是指令端要有高電平指令信號輸入，如果機器本身連指令信號都沒有輸出，那怎麼會是出票電路引起的問題呢？所以我們應該從信號輸入端開始由前至後對輸入信號跟蹤檢查，如果發現信號走到哪個階段不能正常地給後級的電路提供信號時，那麼很有可能就是那個環節的電路出了問題，按照這種先後順序不管問題出在哪一處總是可以查找出來的。從原理圖上可以看出，指令信號出票和手動出票兩種方式都是把正向電壓通過二極管加到驅動三極管D1793的基極，只要試一下如果手動能出票那就說明電機驅動部分電路是正常的，因爲指令信號沒有正常抵達，故障應該是在前面電路。如果手動也不能出票，那就要測量信號有沒有加到D1793的基極，如果信號正常那麼很大的可能性就是驅動三極管壞了，由於這隻元件在工作時電流較大，因此也是故障率較高的元件之一。在實際應用中還有一種常出現的故障是沒有反饋信號輸出，主板若是沒有收到反饋信號當然也就會停止指令信號的輸出了，這當然也會導致無法正常出票了。產生反饋信號的源頭就是檢測彩票用的光電開關，這也是整個電路中故障率較高的元件之一。如果發現一根水管沒有水流了，你會順着水源的方向去查找原因，當然沒有信號出來同樣是要從信號的源頭開始尋找原因，要判斷光電開關的好壞與否，不需要拆卸，我們可以先通過觀察LED1指示燈作初步判斷，如果用物體遮擋光電開關時，LED1能夠正常地亮與滅，那問題就不是在信號反饋電路了，反饋電路出了問題，這個燈的指示現象必定是不正常的。反饋電路部分最有可能出故障的元件只有三個：光電開關、IC40106與三極管1815，因爲電阻壞的機率是很小的。那麼要判斷出是這三隻元件當中的哪隻元件壞我們還需借住電壓表這種常用的測量工具，用物體遮擋住光電開關的紅外線，測量光電開關輸出端有無明顯電壓變化，沒有變化說明故障在此，若電壓變化明顯，說明信號正常輸出至後級電路，接下來測量IC的引腳電壓是否正常變化，從圖中可以看出，三個反相器是並聯使用的，只要通過測量輸入與輸出端的電壓是否成反相關係就可判斷其好壞與否，如果這個元件也未壞，那剩下的也就只有三極管1815了，用電阻檔在線測量即可判斷它的好壞。
四、附註：用蒂特三型代換塑料出票機的電路接法前面已經提到過，塑料出票機存在一個很明顯的缺點，就是卡票後不易處理，有時候甚至要整體拆開才能解決問題，所以，有些不好用的塑料出票機大家會把它換成蒂特型的，但是這兩者要求的出票指令信號是極性相反的，所以在實際應用中是不能夠直接代換的，必須要使它們的信號極性相匹配，代換後的電路才能正常工作。那麼在做這些改動之前，你必須要對它的輸入輸出信號有清楚的認識。從前面已經瞭解到，帝特型彩票機接收的指令信號是高電平電壓，高電平電壓到來時它便會出票，而塑料型的出票機接收的指令信號卻是低電平電壓，在這點上兩者正好是相反的。還有一個是反饋信號，在實踐中發現，大部分機器對這個信號是要求不嚴格的，所以一般無需改動，代換後直接連上就能正常工作，因此改動的內容僅僅只需要把指令信號的極性轉換過來就OK了。右圖是一個實用的轉換信號極性的電路，這個電路在多數國產機器中使用較多，可供改裝時參考，實際上它也就是在指令信號端加接了一個反相器電路而已。
其實通往每一個目的地，或許都會有多條不同的道路，你要達成某一個目標時，當然也不僅僅只有唯一的一種方法。在這裏的目標只是要改變指令電壓的極性而已，認準這點後，再通過對電路的熟悉，我們不難找到更簡便易行的方法。對於這一組電路，從中可以發現，IC40106內部的反相器實際上只使用了三個，還有三個反相器是閒置不用的，而改裝工作所要加的電路正好也就是一個反相器而已。所以，我們只要利用IC內部現有的剩餘反相器就可以了，無需再另外增加元件，只需簡單更改幾隻元件的連接就可達成目標。接下來讓我們對照電路圖，看看怎樣完成改接吧：從原理圖中可以看出，IC內部的六個反相器中，D、E、F三個反相器是閒置不用的，我們利用其中的D反相器就可以了。首先，把電阻R9的下端斷開，讓它連接到反相器D的輸出端，也就是IC的8腳；然後把R11的上端斷開，它原先是連在地線上的，現在把它改接到電源端；最後一步就是把指令信號端的二極管短接掉，至此整個電路的改裝就算是完成了，安裝好輸入低電平指令信號後，出票機的電機就會轉了。這種改裝方法簡便易行，無需增加元件，也不用改變元件參數，是較理想的改裝方法之一，右圖是改裝完成後的電原理圖。
以上兩種改裝方法都是比較實用的，大部分的機器上使用都是可行的，但也有部分的機器由於輸出信號直接來自於主板，而主機電路通常都使用的是5V電壓,若主機輸出到票機之間沒有增加任何的接口電路，那直接輸出的信號端高電平當然是也只有5V了，所以對於使用12V電壓的票機來說這樣的高電平電壓也是較低的，如果說主板的高電平輸出只有5V，那麼這個電路便無法正常工作，因爲票機電路使用的是12V電源，輸入的高電平信號只有5V，工作時當然會出現異常了，因此我們又設計了另外一種改裝電路，就是專門針對5V高電平使用的。以下是電原理圖，在使用時，無需改動原來的電路部分，把這個小電路串接在指令信號輸入端就可以了。
在實際使用中我們還會發現，對大多數機器而言，主板對於票機反饋信號的要求是不嚴格的，標準的矩形波信號即可滿足要求，但也有少部分的機器，它們對反饋信號的波形是有條件限制的，比如有些保齡球旋風機臺，主板接收的反饋信號只允許是一定寬度的窄脈衝信號，在脈衝下升沿時計數，實驗中發現，如果負脈衝時間過長，則機器無法正常出票。對於保證電路正常出票而言，負脈衝的時間佔空比是很關鍵的因素。正是由於這些因素的存在，所以對於這類機器的票機改裝就要稍微的複雜一些。除了把指令信號由高電平改成低電平外，還需要對反饋信號作一些簡單的處理。原電路的反饋信號是矩形脈衝，在這裏對信號的要求是有效週期很短的負脈衝，否則信號無法與主板匹配。要實現這一目的，可以對原信號加以控制，減少負脈衝的有效時間或者採用尖峯脈衝信號。實際應用時，把電阻R4前端斷開，串入右圖的RC微分電路，即可在輸出端得到下升沿陡峭的負極性尖峯脈衝信號。電路的工作原理在此不再詳述，改裝後能否正常工作的關鍵點在於微分電路的時間常數是否合適，適當選擇RC元件的參數值，即可把信號波形調整到適合的範圍內，附圖中的元件參數值可供改裝時參考。