Un nouveau PCB pour le DAI ? Par Juan Francisco Jerez Gallardo
Juan Francisco Jerez Gallardo m'a contacté le 28/02/2020 pour m'informer qu'il menait un projet de reconstruction d'un DAI et qu'il s'était lancé dans la reproduction du PCB. Juan m'ayant autorisé à publier sont adresse mail, vous pouvez lui écrire en cliquant sur le lien précédent. Il a sollicité mon aide pour obtenir le scan ou des photos précises de la carte mère ainsi que La mesure exacte de la largeur et de la longueur.Après l'avoir mis en garde sur les différents écueils (difficultés à trouver tous les composants, nombreuses erreurs sur les schémas, circuits soudés sur les deux faces etc) Juan m'a répondu :
- qu'il était conscient de la difficulté liée au côté double face du PCB ;
- qu'il avait - sur la base des informations publiées sur mon site - déjà modélisé/placé les composants dans Kicad avec une précision raisonnable ;
- et que des informations précises côté soudure l'aideraient beaucoup.
Il reconnait également qu'il y a de grosses difficultés liées aux pistes cachées côté composants. Grâce aux possibilités de déduction de KiCad à partir des pistes partiellement visibles et à sa propre méthodologie de type Sherlock Holmes, Juan pense réussir à aller au bout de l'exercice.
Sur cette base, j'ai décidé d'accéder à sa demande. J'ai notamment réalisé :- Une bonne cinquantaine de photos sur les 2 faces ;
- Un document Gimp représentant le dessous du DAI à l'échelle 1 + règle affichant les dimensions précises ;
- Un document Gimp représentant le dessus du DAI à l'échelle 1 ;
- Un document Gimp permettant de voir les 2 faces du DAI simultanément par transparence et avec deux couleurs différentes permettant de différencier les piste du dessus de celles du dessous.
Si vous ne disposez pas de gimp, vous pourrez visualiser ces 3 images à l'échelle 1 en cliquant sur les mignonettes ci-dessous. Attention les images sont énormes.
Si vous vous lancez dans la réparation d'un DAI, vous aimerez probablement la vision simultanée des deux faces en fausses couleurs, c'est très pratique, plus besoin de retourner le DAI et d'essayer de voir les pistes au travers d'un éclairage quelconque !
Voici dans l'ordre chronologique les premiers résultats que Juan m'a envoyés !!!
On peut voir parmi les diverses photos ci-dessous, quelques questions que Juan m'a posées. Sur les fils présents sur la face soudure par exemple, mais aussi sur des incohérences que j'avais relevées également en réparant le DAI de Claudius Morin, par exemple le schéma d'implantation qui mentionne 8 condensateurs à un endroit où l'on trouve 8 résistances de 100 ohms reliant le bus de données à la carte mémoire...
Avec Autocad, Juan n'arrive pas à superposer les pistes du dessus avec celles du dessous. Il aurait aimé que je lui fasse une empreinte "papier" du PCB... A la place je lui ai réalisé (avec GIMP) une superposition quasi parfaite des faces (cf la troisième photo en haut de cette page) ! De plus, avec l'outil de mesures de GIMP, il peut mesurer très précisément les coordonnées de chaque composant, chaque pastille etc
La méthode employée par Juan Francisco Jerez Gallardo
Voici ma méthode de reverse engineering.
Comme exemple de PCB, j'ai pris le plus petit, celui de la carte RGB (voir les photos ci-desssus). Cette carte ne m'intéresse pas, je l'ai prise comme exemple pour tester la méthode. Les deux faces créées par Autocad et la gestion des pistes cachées ont été prouvées.
Description du processus
A) Utilisation d'Autocad:- Chargez la meilleure image possible avec transparence.
- Redimensionnez l'image à sa taille réelle.
- Créez trois calques pour les pads, les pistes du dessus et les pistes du dessous.
- Copiez tous les pads en utilisant de petits cercles, les pistes du dessus et du dessous sont réalisées avec des polylines. Chaque type ==> dans son calque correspondant.
- Enregistrez trois dessins différents, au format DXF, pour chaque type: pads, pistes du dessus et pistes du dessous.
B) Utilisation de Kicad:
- Créez un projet de manière habituelle.
- Faites les schémas manuellement ou les importer s'ils existent.
- Importez les trois DXF dans trois calques différents normalement sans utilisr le magnétisme. Kicad ne permet pas l'importation sur des couches de cuivre.
- Comme les trois ne coïncident pas, ils doivent être ajustés manuellement.
- Comme Kicad n'autorise pas l'importation vers des couches de cuivre, créez maintenant les fichiers Gerber des pistes du dessus et du dessous uniquement.
- À l'aide du gestionnaire Gerber de Kicad, chargez chacun (un à la fois) et exportez en passant de Gerber au format PCB en affectant la couche de cuivre appropriée.
- Copiez le contenu de chaque fichier PCB et collez-le dans le PCB du projet, des déplacements pour correspondre à la position peuvent être nécessaires. Les étapes 5) à 7) consistent à placer les pistes dans la bonne couche de cuivre.
- Placez chaque composant (et les vias si nécessaire) sur son emplacement approprié indiqué par son empreinte.
- Si tout va bien, Kicad fera correspondre les schémas avec les pistes. Cela peut ne pas se produire complètement car il peut y avoir des erreurs et / ou des pistes manquantes en raison de pistes cachées inconnues.
- Essayez manuellement de faire correspondre les pistes non résolues.
- Effectuez les ajustements (largeur de piste, alignement des pistes, etc).
J'estime que cela prendra des mois de travail.
État des travaux au 13/11/2020
Juan : "J'ai réalisé une maquette grandeur nature pour vérifier l'ajustement des composants.
Toutes les PROM ont été remplacées par des GAL et j'ai modifié la carte mère afin qu'aucun adaptateur ne soit nécessaire.
Ajouts :
- RTC (Real Time Clock) selon DAInamic 1985 ;
- Interface IDE 8 bits (non testée, extraite d'un autre project Z80) ;
- Système de sélection de banque supplémentaire pour profiter de la plus grande capacité des EEPROM ;
- Le nombre de condensateurs de découplage a été augmenté, j'ai essayé d'en mettre un pour chaque puce.
J'estime que je pourrai avoir la carte mère dans deux mois.
État des travaux au 31/12/2020 ! Avancées très significatives
!!! 1000 000 de Bravos pour JUAN !!!
Juan : "Aujourd'hui, j'ai reçu les PCB DAI, la carte mère et l'adaptateur TV, une joie dans cette mauvaise année.
J'ai vérifié que le gros matériel s'adapte bien. Aucun problème n'est apparu.
La seule erreur trouvée était dans le PCB de l'adaptateur TV, le connecteur DIN a les contacts recouverts du masque de soudure, cela est clairement visible sur les photos. L'erreur était la mienne, je n'ai pas mis à jour l'empreinte du connecteur après l'avoir corrigée, c'est pourquoi l'erreur n'apparaît pas sur la carte mère même si elle a la même empreinte. Heureusement, il est facilement résolu en "rasant" les zones de soudure.
CLIQUEZ sur les petites images pour voir le superbe travail de JUAN !
État des travaux au 18/01/2021 ! Le peuplement du PCB a commencé
Le bébé va bien !
Juan : Sur les photos 1 à 4, on peut voir une astuce de fabrication style "piggy back". Juan voulait que les circuits soient sur support (ce qui est une excellente précaution) mais voulait aussi pouvoir bénéficier de la possibilité d'utiliser différents chips qui n'ont pas les mêmes boitiers... L'astuce pour réaliser le PCB avec cette contrainte a été de souder uniquement les connecteurs métallique des supports sur le PCB (en se débarrassant de la carcasse en plastique). Sur la photo2, vous pouvez voir ces connecteurs enfichés sur un autre support... Ceci permet d'enficher des SRAM de type CY7C128A (24 broches) ou des SRAM de type 27C512 (28 broches) sur une seule et même surface, sachant que la 27C512, viendrait alors se poser "un poil plus haut" au-dessus des supports de la 27C512. Les photos 1 à 4 illustrent cette technique.
Juan a conçu le montage SIL le plus simple pour accueillir la plus grande variété possible de relais Hamlin, CP Clare (voir la photo 5).
Il a pu tester les trois oscillateurs : l'oscillateur spot, l'horloge système 8224 et l'oscillateur ZNA134 (utilisation d'un oscillateur intégré, voir photo 6). Tout a bien fonctionné.
Presque tous les composants passifs sont déjà soudés, il en manque encore dans la partie audio-stéréo qui ne sont pas indispensables au fonctionnement. Voir la photo 7.
Juan attend la livraison de CI logiques qui devient incertaine (peut-être en février si la pandémie qui s'aggrave de plus en plus en Espagne, ne vient pas chambouler le planning).
CLIQUEZ sur les petites images pour voir le superbe travail de JUAN !
