Iz ropotarnice povijesti izvukao sam jedan poveći 4-znamenkasti 7-segmentni LED displej. Na tiskanoj pločici su oznake: BergmannAutomaten TABANZ 3.100.357 5.000.441. Osim 4 LED displeja visine znamenki 38 mm, modul još sadrži 4 čipa CD4094 i 4 otporničke mreže 4116R-1-822 (8,2 kΩ).
Ovo je vjerojatno displej za neki automat na sreću tvrtke Bergmann Automaten gdje bi oznaka TABANZ mogla biti interna kratica ili kataloški naziv za ovu specifičnu komponentu (vjerojatno akronim na njemačkom za vrstu indikatora, npr. Tabelle/Anzeige – tablica/prikaz). Pločica vjerojatno pripada Bergmann “Crown” seriji elektroničkih automata na sreću koja se proizvodila tijekom 1980-ih i 1990-ih godina.
Tvrtku Bergmann Automaten je 1906. godine u Hamburgu osnovao Theodor Bergmann pod nazivom Theodor Bergmann Automatenfuhrwesen. U svojim počecima, tvrtka se bavila jednostavnim mehaničkim automatima, no pravi procvat doživljava nakon Drugog svjetskog rata.
U zlatno doba flipera (od 1930-ih do 1960-ih godina) Bergmann je proizvodio su kultne mehaničke flipere (poput modela Silver-Cup ili Derby serije s mehaničkim utrkama konja). Od 1954. godine njihovi jukeboxi (Musikboxen) postaju standard u njemačkim kavanama. Zanimljivo je da je upravo s 17 unajmljenih Bergmann jukeboxa legendarni Paul Gauselmann (osnivač Merkur Grupe) započeo svoje poslovno carstvo. U 1980-tim godinama Bergmann među prvima odbacuje čistu mehaniku i uvodi napredne elektroničke automate sa mikroprocesorima.
Serija elektroničkih automata Crown, koja je započela u kasnim 1970-im i dominirala 1980-im i 1990-im godinama, bila je Bergmannov najuspješniji brend. Ovi su automati uveli posve novi vizualni identitet i igračku mehaniku na tržište. Prepoznatljiva značajka svih Crown automata bila je raskošno dizajnirana, osvijetljena staklena prednja ploča (Frontscheibe) na kojoj je dominirao motiv kraljevske krune.
Baza automata su bila tri središnja valjka (ili diska) na njima su se vrtjeli brojevi, iznosi u njemačkim markama (DM) i simboli kruna. Dvostruke ljestvice rizika “Risikoleiter” bile su postavljene lijevo i desno od valjaka. Kada bi igrač osvojio manji dobitak, gumbom je mogao riskirati taj iznos kako bi se “popeo” korak više na ljestvici. Lijeva ljestvica obično je služila za novčane iznose, a desna za Sonderspiele (specijalne igre). “Sonderspiele” je bio sustav u kojem igrač nije primarno lovio izravan novčani dobitak, već ulazak u mod “specijalnih igara” (označenih sa S ili M na zaslonima). Tijekom tih igara, šansa za dobitak drastično je rasla, a valjci bi se okretali uz posebne zvučne efekte. Kraljevska kruna na valjcima bila je takozvani Wild ili Jackpot simbol koji je jamčio maksimalan broj besplatnih ili specijalnih igara.
Kroz desetljeća, unutar Crown serije izašlo je mnogo varijacija koje kolekcionari danas strastveno obnavljaju:
- Crown Jubilee (1983): Jedan od najprodavanijih modela s kojim je tvrtka proslavila obljetnicu uspjeha. Krasio ga je klasični mehaničko-elektronički hibridni sustav.
- Crown Corsar / Crown Juwel: Modeli prepoznatljivi po iznimno živim bojama na staklu i složenijim sustavima napredovanja kroz igru.
- Crown Fighter / Double Power: Kasniji modeli s kraja 90-ih koji su uveli znatno više digitalnih LED zaslona i kompleksniju elektroniku za kontrolu svjetala (gdje su se masovno koristili moduli poput ovog našeg).
Unutar kućišta Crown automata nalazilo se pravo malo tehnološko čudo tog vremena. Centralni procesor (CPU) najčešće je baziran na legendarnim 8-bitnim procesorima poput Z80 ili 6502. Umjesto jedne ogromne i skupe ploče, Bergmann je koristio modularni sustav. Zanimljivost za restauratore je da kasniji Crown automati imaju takozvane “Timekeeper” čipove s integriranom baterijom koja čuva memoriju automata. Kada ta baterija nakon 20 godina iscuri ili se isprazni, automat se zaključa i prikazuje grešku, što je najčešći kvar s kojim se entuzijasti danas susreću na forumima.
Ulaskom u eru potpuno digitalnih video-automata (zaslona osjetljivih na dodir), Bergmann se udružuje i formira Crown Technologies GmbH. Zbog globalne konsolidacije tržišta, 2007. godine austrijski gigant Novomatic AG u potpunosti kupuje tvrtku. Iako se novi aparati danas proizvode pod modernim Novomatic standardima, stari Bergmannovi Crown uređaji s prepoznatljivim kliktanjem valjaka i toplim crvenim LED zaslonima ostaju zlatni standard retro-kolekcionarstva.
Danas se u Njemačkom muzeju automata (Deutsches Automatenmuseum, Espelkamp) mogu vidjeti i legendarni Bergmannovi mehanički i elektronički automati za igre na sreću. Posebno su ponosni na modele iz 1960-ih kao što je Derby Luxus (gdje su se igrači kladili na mehaničke konje na valjcima) te kasniju kultnu elektroničku seriju Bergmann Crown. U Njemačkoj postoji i krug hobista koji popravljaju i održavaju ove stare uređaje.
Cilj današnjeg popodneva je pokušati oživjeti ovaj Bergmannov LED modul. Ključni su ugrađeni integrirani krugovi CD4094. To su 8-bitni shift-and-store bus registri (posmični registari). Oni omogućuju da se preko svega tri ili četiri žice pošalju podaci za kontrolu sve 4 znamenke odjednom. Svaki CD4094 kontrolira jednu znamenku (8 bitova = 7 segmenata + decimalna točka). Budući da ih ima 4, oni su povezani u lanac (cascaded), što znači da CPU serijski “gura” podatke u njih.
Zbog upotrebe standardnih CD4094 čipova, ovaj modul se može lako kontrolirati modernim mikrokontrolerima kao što su Arduino, Raspberry Pi Pico ili ESP32. Proces je identičan upravljanju popularnim čipom 74HC595 (koristi se standardna shiftOut() funkcija u Arduinu). Međutim, prvo je potrebno identificirati pinove na konektoru ploče kao i vidjeti kako su izlazni pinovi sa CD4094 spojeni na segmente displeja.
Nacrtao sam shemu modula i identificirao linije na 6-pinskom konektoru:
- 1 – VCC (napajanje +5V)
- 2 – GND (masa)
- 3 – ENABLE (kontrola izlaza, HIGH-ON, LOW-OFF)
- 4 – STROBE / LATCH (signal koji “zaključava” podatke na zaslon i prikazuje broj kada se završi slanje)
- 5 – CLOCK (taktni signal koji pomiče bitove kroz registre)
- 6 – DATA (serijski podaci koji ulaze u prvi CD4094)
Izlazni pinovi čipa CD4094 od QP-0 do QP-7 (negdje označeni kao Q1 do Q8) mogu biti različito spojeni na određene segmente LED displeja. Stoga, ako želite pokrenuti neki ovakav nepoznati modul, morat ćete točno vidjeti kojim redoslijedom su povezani izlazni pinovi na segmente, kako bi mogli izvršiti ispravno programiranje MCU-a. U našem slučaju raspored je ovakav (vidljivo i na elektroničkoj shemi):
- QP-0 (pin-4) = segment A
- QP-1 (pin-5) = segment G
- QP-2 (pin-6) = segment D
- QP-3 (pin-7) = segment DP
- QP-4 (pin-14) = segment E
- QP-5 (pin-13) = segment F
- QP-6 (pin-12) = segment B
- QP-7 (pin-11) = segment C
Naš raspored povezivanja segmenta je dakle (C, B, F, E, DP, D, G, A) što se razlikuje od standardnog rasporeda povezivanja (DP, G, F, E, D, C, B, A). Stoga, za programiranje ovog Bergmann displeja moramo napraviti prilagođenu mapu kodova za generiranje ispravnih znakova. Budući da su naši LED displeji Ledtech LA1571 sa zajedničkom anodom (zajednički pozitivni pol napajanja), onda upaljeni segmenti moraju biti LOW (0), a ugašeni HIGH (1). Evo kako bi izgledali binarni kodovi za pojedine brojeve:
Sada imamo sve podatke potrebne za programiranje upravljačkom MCU-a. Za ovaj projekt odlučio sam se za Mega2560 ploču jer ima izravan logički izlaz 5 V tako da ne moram raditi konverzije 3,3/5 V za napajanje displeja. Evo primjera jednog testog koda s temom igara na sreću:
Ovaj displej stoji kod mene najmanje 15 godina i još nije našao neku praktičnu primjenu. Može poslužiti kao neki sat, štoperica, brojač i općenito kao numerički displej za prikaz nekih vrijednosti gdje su potrebne veće dimenzije i bolja vidljivost displeja. Danas, što god praktično htjeli izraditi sa ovakvim displejom, to su vjerojatno Kinezi već napravili umjesto vas. Tako ovaj displej eto već desetljećima čeka neku svoju strogo namjensku funkciju, a sada kad vidimo da radi, vjerojatno ćemo ga uspjeti ugurati u kakav budući projekt iz hobi samogradnje.
