domingo, 4 de septiembre de 2016

Play & Time Dragon

Entre los juguetes de la infancia, junto a juegos clásicos como las canicas y la peonza, encontré mi primer videojuego y uno de los primeros videojuegos portátiles. Se trata del juego Dragon y parece ser una copia o estar inspirado en los juegos Play & Time creados en los años 1980 por la empresa japonesa fabricante de juguetes Masudaya, ya que la tipografía no es la misma y no aparece el nombre Masudaya debajo de Play & Time.

Estas máquinas disponían de un solo juego no intercambiable, en este caso consistente en un pájaro que va soltando huevos y en un dragón controlado por el jugador que tiene que evitar que los huevos lleguen hasta el suelo. Para ello debe colocarse debajo del huevo justo antes de caer al suelo para lanzarle una llamarada. El dragón solo se mueve horizontalmente con los botones abajo izquierda y abajo derecha. La llamarada se lanza automáticamente cuando el dragón está debajo del huevo.

En la esquina superior derecha se van contabilizando los puntos alcanzados y en la esquina superior izquierda los huevos que han caído al suelo. Al caer tres huevos termina el juego. Con el botón arriba izquierda se puede elegir entre el "Juego A" y el "Juego B", siendo el juego B igual al A pero con mayor dificultad. Con el botón arriba derecha se empieza el juego.

Estos juegos utilizaban la denominación "Play & Time" (Juego y Hora) porque cuando no se estaba jugando mostraba la hora en la esquina superior derecha. Seguramente la primera empresa en hacer videojuegos con este formato fue Nintendo con su línea "Game & Watch" (Juego y Reloj).

El primer videojuego de este tipo fue el Mattel Electronics Auto Race, creado en 1976. Estaban basados en la tecnología de las calculadoras electrónicas con pantalla LED, VFD o LCD.

JMinter [Public domain]

La pantalla funciona como la de una calculadora con visualizadores de siete segmentos. Los objetos en la pantalla no se dibujan a partir de puntos (pixels) sino que cada figura tiene una serie de posiciones limitadas activándose una sola a la vez dando la sensación de movimiento. Por ejemplo el dragón tiene cuatro posiciones posibles en la parte de abajo, de izquierda a derecha. Si se presionan los cuatro botones de la consola a la vez se pueden ver todas las posibles posiciones de las figuras y del resto de componentes de la pantalla.

Esto es lo que se ve desde fuera. Ahora veamos que hay dentro de la máquina. En la parte trasera, a la derecha, tiene una pequeña tapa, debajo de la cual se encuentra la pila de botón de 1,5 voltios, igual a la de algunas calculadoras.

Si retiramos la parte trasera accedemos al interior de la videoconsola y podemos ver la placa con el circuito electrónico sujeta por dos tornillos y arriba a la derecha el alojamiento de la pila.

Si quitamos la placa se puede ver la pantalla y los botones con sus contactos con el circuito electrónico. Cada uno de los botones tiene en el centro un contacto. La pantalla tiene dos barras de contactos, una arriba y otra abajo. Entre la pantalla y la placa se encuentra una almohadilla de protección.

En la parte trasera que se ha quitado se encuentra el altavoz, incrustado en el plástico. Es un altavoz muy simple que solo emite pitidos acompañando el movimiento del juego y suena con la alarma del reloj.

En la siguiente imagen se puede ver el despiece completo, donde se pueden ver la tapa superior e inferior, la placa del circuito electrónico, las piezas de la pantalla, la pila, los tornillos de la placa, los botones y la almohadilla que separa la pantalla del circuito.

En el centro de la placa se encuentra un microcontrolador con la lógica del juego y gestión de la entrada de las pulsaciones de los botones y la salida por pantalla y altavoz. El chip está cubierto por epoxy u otro tipo de resina o plástico para protegerlo. Del chip salen las pistas hacía los contactos con la pantalla (arriba y abajo) y hacia los botones (derecha e izquierda).

Arriba a la derecha, con forma cilíndrica, se encuentra un resonador de cuarzo, que genera impulsos eléctricos a intervalos regulares que permiten medir el tiempo. Esta propiedad se utiliza para marcar la frecuencia de funcionamiento del circuito (lo que permite fijar la velocidad del juego) y para mostrar la hora.

En la parte de abajo se puede ver el texto "NO (0) JEWEL UNADJUSTED" (Sin (0) joya sin ajustar). Los relojes mecánicos tienen rubíes (joyas) en algunas partes sometidas a fricción dada su dureza y están ajustados para ser precisos en distintas posiciones. Nada de esto se aplica en el reloj digital de la videoconsola ya que no tiene ninguna parte móvil. Aún así se indica que el reloj no tiene ninguna joya y está sin ajustar posiblemente porque los impuestos a pagar por el reloj dependían del número de joyas y ajuste.

Por la parte de atrás de la placa, a la izquierda, se pueden ver otros dos contactos que van hacía el altavoz.

Por último me voy a fijar en una de las partes más interesantes, en la pantalla LCD, que son las siglas de Liquid Crystal Display (Pantalla de Cristal Líquido). Los cristales líquidos son sustancias que tienen a la vez algunas propiedades de líquidos y sólidos. 

En el caso de las pantallas LCD una de las propiedades que se utilizan es el cambio de giro de la polarización de la luz dependiendo de la corriente eléctrica aplicada. Recordemos que las ondas de luz se propagan con diferentes ángulos y se pueden hacer filtros que solo dejen pasar las ondas de un ángulo determinado, lo que se llama luz polarizada.

La pantalla de la videoconsola está compuesta de cuatro partes: 2 filtros polarizadores con una diferencia de 90º, una pantalla de cristal líquido entre los dos filtros y una lámina de cartón con el fondo dibujado que refleja la luz.

La pantalla de cristal líquido está formada por dos láminas de vidrio entre las que se encuentra el cristal líquido. En la lámina de vidrio superior están dibujadas todas las posiciones de las figuras del juego y las pistas que van desde las figuras a las barras de contactos de arriba y abajo con óxido de indio y estaño u otro material de similares características. El óxido de indio y estaño es transparente y conductor de la electricidad.

El primer filtro solo deja pasar la luz con un determinado ángulo (horizontal o vertical), la pantalla de cristal líquido gira las ondas de luz 90º y de esta forma la luz atraviesa el segundo filtro, se refleja en la imagen del fondo y hace el proceso inverso hasta llegar a nuestros ojos.

Para mostrar una figura en la pantalla, el chip envía una corriente eléctrica a través de las pistas del circuito de la placa hasta los contactos de la pantalla. De estos pasa la corriente a las pistas transparentes de óxido de indio y estaño y llega hasta el cristal líquido detrás de la figura dibujada también con óxido de indio y estaño. El cristal líquido al recibir una corriente eléctrica cambia su estado y deja de girar las ondas de luz 90º. De esta forma la luz no pasa a través del segundo filtro y vemos el dibujo de la figura de color negro.

Las pantallas LCD más complejas, como las de los ordenadores portátiles, funcionan de forma similar con la diferencia de que lo que tienen dibujado son puntos (pixels) y cada uno de ellos se puede activar independientemente.

A continuación se muestra un pequeño experimento. Primero vemos el conjunto filtro/pantalla/filtro/fondo como está normalmente montado, de tal forma que las ondas de luz pasan por los dos filtros y se reflejan en el fondo.

A continuación se retira la pantalla de cristal líquido. Al no estar el cristal líquido entre los dos filtros para girar las ondas de luz 90º la luz no puede pasar por el segundo filtro y se ve todo negro.

Por último se gira el primer filtro 90º. Ahora los dos filtros tienen la misma polarización y la luz puede pasar a través de los dos y reflejarse en el dibujo del fondo aunque no esté el cristal líquido.

Y eso es todo, un pequeño aparato antiguo pero en el que se pueden ver los comienzos de varias de las tecnologías que se usan hoy día.

4 comentarios:

  1. Buenos dias! Estoy intentando restauar una maquinita dimilar a esta y queria preguntarte qué modelo de pila utilizan estos juegos.
    Gracias de antemano.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. La máquina del artículo usa una pila AG10 de 1,5 V y puede que le sirvan otras pilas de igual diámetro y mayor altura. Otras máquinas pueden usar otro tipo de pila, hay muchos diferentes. ¿Que modelo es tu máquina? ¿También pone Play & Time? ¿Es de Masudaya o de Nintendo?

      Eliminar
  2. Ok, gracias por tu ayuda.
    Si, en la mía pone Play & Time. No encuentro nada que indique si es Masudaya. El juego es Spider.

    ResponderEliminar