Reverse Engineering PCB

[Guerhan B. (Firma: Guerhan) (guerhanb)]

Hallo zusammen,

ich möchte ein Reverse Engineering einer bestehenden PCB durchführen und 
auf dieser Basis ein möglichst originalgetreues Layout rekonstruieren. 
Dabei geht es mir insbesondere um die Analyse von Bauteilplatzierung, 
Leiterbahnführung und der elektrischen Zusammenhänge auf der Platine. 
Über Hinweise zum geeigneten Vorgehen, zur Dokumentation sowie zu 
passenden EDA-Tools würde ich mich freuen.

Viele Grüße

[Helmut -. (dc3yc)]

Zum Malen eines Schaltplans brauchst du zuerst mal deine Augen zum 
Sehen, ein Stück Papier und einen Bleistift sowie einen Radiergummi und 
ein Ohmmeter zum Messen. Mehr brauchst du für den Anfang nicht. Wenn du 
einen brauchbaren Schaltplan erstellt hast, gibt es verschiedene 
EDA-Tools, mit denen du Schaltpläne und Layouts erstellen kannst. 
Vielleicht ist auch ein Simulationsprogramm hilfreich. Welche 
Vorkenntnisse hast du denn?

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Helmut -. schrieb:
> mit denen du Schaltpläne und Layouts erstellen kannst.

… und bei vielen kann man da auch Bilder drunter legen.  Also vorher 
saubere Fotos von beiden Seiten machen (nicht so „windschief“ wie oben 
;-), so nachbearbeiten (im Grafikprogramm des geringsten Misstrauens), 
dass man am besten nur noch die Kupferflächen als einfarbige Bereiche 
hat, und das dann unter das Layout legen.  Darauf kann man dann die 
Bauteile platzieren, die aus dem Schaltplan rausgepurzelt kommen, und 
das Layout nachmalen gehen.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Die verbauten Halbleiter identifizieren und gucken, an deren 
Datenblaetter zu kommen, koennte auch nicht schaden.

Gruss
WK

[H. H. (hhinz)]

Jörg W. schrieb:
> Fotos von beiden Seiten machen

Das sieht sehr nach einseitiger Platine aus.

[Wastl (hartundweichware)]

Ich will ja nicht unken, aber heute ist Donnerstag, der Freitag
ist nah und der TO frisch angemeldet. Was könnte uns das im
Zusaamenhang mit der gebotenen Materie sagen .... ?

[Gerald B. (gerald_b)]

Wastl schrieb:
> Was könnte uns das im
> Zusaamenhang mit der gebotenen Materie sagen .... ?

Das er aus Unwissenheit die Komplexität der Materie unterschätzt und 
Einige hier in freudiger Erwartung des Freitags schon mal "warmlaufen"?

[H. H. (hhinz)]

Gerald B. schrieb:
> Einige hier in freudiger Erwartung des Freitags schon mal "warmlaufen"?

Morgen solls eher kühler werden.

[Gerald B. (gerald_b)]

Ich würde erstmal abklären, was der 8-Beiner tut. Mit maximalem Pech ist 
das ein Mikrocontroller. Ohne passendes Programm nutzt dir auch eine 
fehlerfrei kopierte Platine nichts.
Um also Frust und unnütze Arbeit zu vermeiden, schauen, was der tut.

[H. H. (hhinz)]

Gerald B. schrieb:
> Ich würde erstmal abklären, was der 8-Beiner tut.

Der hat nur 6, und es wird ein Ladecontroller sein.

[Gerald B. (gerald_b)]

H. H. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> Ich würde erstmal abklären, was der 8-Beiner tut.
>
> Der hat nur 6, und es wird ein Ladecontroller sein.

Oops!

[Wastl (hartundweichware)]

Gerald B. schrieb:
> Oops!

Brülle? Fühlmann!

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

H. H. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Fotos von beiden Seiten machen
>
> Das sieht sehr nach einseitiger Platine aus.

OK, um so einfacher.

[Marek N. (db1bmn)]

* Hochauflösende, scharfe, gleichmäßig ausgeleuchtete Photos von beiden 
Seiten machen mit einer richtigen Kamera. Kein Handy! Manche 
KI-Bild"optimierer" rendern dir Leiterbahnen hinzu, wo gar keine sind 
(BTDT).
* Bilder entzerren/transformieren, so dass die Darstellung winkeltreu 
ist, z.B. mit GIMP.
* Bilder croppen und skalieren.
** Abkürzung: Wenn du mehrere solcher Platinchen hast: Bauteuile mit 
Heißluftfön und Spachtel abschaben. Leiterplatte einscannen.
* Im KiCad-Layout importieren. Jedes Bild auf eine eigene Ebene. 
Transparenz nach Wunsch anpassen.
* Im Schaltplan alle vorhandenen Bauteile platzieren. Bauteilnummern so 
vergeben wie auf dem Board. Platzierung im Schaltplan kann erst mal so 
wie auf dem Board sein, wegen der Übersicht und einer wahrscheinlichen 
funktionellen Zusammengehörigkeit.
* Bauteile ins Layout importieren und auf PCB anhand des Photos 
platzieren.
* Leiterbahnen anhand der Photos "nachmalen", vorab schon bekannte 
Signalnamen vergeben (hier z.B. B+, B-, M+, M-...). Leiterbahnen unter 
Bauteilen (ICs) mit Durchgangsprüfer ausklingeln.

Hier beginnt der iterative Prozess
* Anderen Leiterbahnen sinnvolle Signalnamen vergeben z.B. 
"D1.A_L1.out", so versucht man schon mal die Schaltung nachzuvollziehen.
* Funktion "Schaltplan aus Platine aktualisieren"
* Verbindungen im Schaltplan zwischen den Bauteilen herstellen. Dabei 
den Design-Rule-Checker und Net-Highlighter bemühen.

[Helmut -. (dc3yc)]

H. H. schrieb:
> Morgen solls eher kühler werden.

Bei mir sicher. Gerade wird meine neue Klimaanlage montiert!

[Gunnar F. (gufi36)]

Guerhan B. schrieb:
> Dokumentation

die soll man lesen. Oder schreiben, je nachdem.

Guerhan B. schrieb:
> passenden EDA-Tools

dafür passen fast alle. Musst nicht Altium kaufen.

Guerhan B. schrieb:
> Leiterbahnführung

Dafür am besten alle Bauelemente ablöten.
Bitte neuen Thread aufmachen, wenn dafür Anleitung benötigt.

[Wastl (hartundweichware)]

Guerhan B. schrieb:
> Über Hinweise zum geeigneten Vorgehen, zur Dokumentation sowie zu
> passenden EDA-Tools würde ich mich freuen.

Sollte also ein umfassender, globaler Rundumschlag sein. Also
möglichst wenig Eigenleistung.

Also ich bleib dabei: es ist bald Freitag ....

[H. H. (hhinz)]

Wastl schrieb:
> Also ich bleib dabei: es ist bald Freitag ....

Forumsstreik!

[H. H. (hhinz)]

Helmut -. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Morgen solls eher kühler werden.
>
> Bei mir sicher. Gerade wird meine neue Klimaanlage montiert!

Ich sollte mir Kälte aus der Karstgrotte holen, in Säcken...

[Gunnar F. (gufi36)]

Wastl schrieb:
> Sollte also ein umfassender, globaler Rundumschlag sein. Also
> möglichst wenig Eigenleistung.

Aber bitte präzise, auf den Punkt, ohne Marketing-Buzzwords!

[Gerald B. (gerald_b)]

H. H. schrieb:
> Ich sollte mir Kälte aus der Karstgrotte holen, in Säcken...

Die moderne Variante davon, ist die Wärmepumpe :P

[Wastl (hartundweichware)]

Gunnar F. schrieb:
> Bitte neuen Thread aufmachen, wenn dafür Anleitung benötigt.

Bitte auch einen neuen Thread aufmachen welches Lötzinn man
verwenden sollte. Und einen für die Auswahl des richtigen
Lötkolbens und der richtigen Lötlupe.

[Michael B. (laberkopp)]

Helmut -. schrieb:
> Bei mir sicher. Gerade wird meine neue Klimaanlage montiert!

Maximal blöder Termin. Du wirst sie dieses Jahr nicht mehr brauchen.

[Udo S. (urschmitt)]

Michael B. schrieb:
> Du wirst sie dieses Jahr nicht mehr brauchen.

Du weisst ja genau wo er wohnt und wie das Wetter in den nächsten 5 
Wochen wird.
Um mal deine abstrusen "Bei uns muss man nur heizen, nie kühlen" Unsinn 
mit Fakten zu widerlegen:
https://uni-freiburg.de/messstationen-dokumentieren-hitzerekord-im-freiburger-stadtgebiet/
Ja, DU wohnst nicht in Freiburg, aber viele wohnen in ähnlich warmen 
Ecken und nicht auf der Alm.

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

Erstens: -Klarmachen und schriftlich festhalten:

* welches Produkt man in den Händen halten will, nur Platine oder auch 
bestückt? (Egal ob händisch oder maschinell bestückt). *
* Mit identischen Bestückdruck oder eigenen ?
* Mit originalen Fehlern oder mit Verbesserungen (für längere 
Lebensdauer) ?

* Welche Werkzeuge (mechanische wie CAE-Priogramme) will man einsetzen, 
hat man ?

Bei mir sehe es eher so aus, das ich KiCAD einsetzen würde, ein bis fünf 
(selbst) bestückte Platine machen würde, Bauteile z.T. ersetzen (aus der 
Bastelkiste) und mindestens eine Zugenlastung für die Anschlusskabel 
vorsehen würde.

Auf übermäßig viel Arbeit in die Fotos würde ich verzichten, ich würde 
gleich mit dem outline anfangen und mir da was für die beiden 
rozt/schwarzen Kabelpaare einfallen lassen.

Als nächstes die Entscheidung ob mit Schaltplan (bei Bestückung ein Muß) 
oder ohne.
Wenn ohne Schaltplan könnte man ja eine Stückliste anfangen in einen 
Texteditor zu tippen.

Ich persönlich würde mich für "mit Schaltplan" entscheiden, also in 
Kicad das modul dafür öffnen und loslegen, die Stückliste erzeugt dann 
KiCad automatisch aus dem Schema. (wer noch kein KiCAD hat, muss es 
natürlich auf den hoffentlich vorhandenen Rechner installieren, 
ansonsten erstmal Rechner kaufen (vielleicht reicht für KiCAD ein 
RasPi-System).

Frühzeitig nicht mehr lieferbare Bauteile identifizieren, also gleich 
schauen, ob man dergleichen o.ä. in der Bastelkiste hat oder wer das 
liefern könnte. Als erstes würde ich nach der Buchse rechts schauen 
(BTW, das sollte man vielleicht noch vor der Outline machen).

Das wird einen schon ein paar Tage beschäftigen, in denen man auch mit 
google nach alten Beiträgen zu diesem Thema in diesem Forum suchen 
könnte.

* https://www.mikrocontroller.net/articles/KiCad/Reverse_Engineering
* Beitrag "Reverse Engineering über Fotos, wie macht ihr das?"
* Beitrag "Platine Reverse Engineering"
* Beitrag "Reverse Engineering"

[Roland F. (rhf)]

Guerhan B. schrieb:
> Über Hinweise zum geeigneten Vorgehen, zur Dokumentation sowie zu
> passenden EDA-Tools würde ich mich freuen.

Ich lasse den Schritt mit Papier, Bleistift und Radiergummi aus und 
zeichne meine "Erkenntnisse" direkt mit dem Schaltplaneditor von KiCad 
auf. Wie andere schon geschrieben haben, ist es von großen Nutzen sich 
vorab die Datenblätter der beteiligten Bauteile zu besorgen. Oft werden 
die Applikationsschaltungen des Datenblatts in die Schaltung übernommen, 
das hilft dann oft beim Verstehen der Bauteilebeschaltung.

Jörg W. schrieb:
> Also vorher
> saubere Fotos von beiden Seiten machen (nicht so „windschief“ wie oben
> ;-), so nachbearbeiten (im Grafikprogramm des geringsten Misstrauens),
> dass man am besten nur noch die Kupferflächen als einfarbige Bereiche
> hat, und das dann unter das Layout legen.  Darauf kann man dann die
> Bauteile platzieren, die aus dem Schaltplan rausgepurzelt kommen, und
> das Layout nachmalen gehen.

Ganz wichtiger Punkt!

Und wenn du fertig bist, eine Nacht drüber schlafen und am nächsten Tag 
alles nochmal kontrollieren.

rhf

[Gerhard O. (gerhard_)]

Moin,

Ich mache das auch hin und wieder. Vieles was schon gesagt wurde, ist 
hilfreich.

Sehr wichtig ist das Identifizieren der Halbleiter und deren 
Datenblätter, weil man dann einen Begriff für die Grundschaltung 
bekommt. Vielfach halten sich Designer mehr oder weniger an die 
Datenblatt Referenzschaltungen und das erleichtert das Verfolgen des 
Layouts und Rückschlüsse auf die eingesetzten Komponenten.  Auch bei 
Mikrocontrollern vereinfacht deren Datenblatt gemässe Beschaltung das 
Verfolgen der Anschlüsse. Das Ohmmeter ist natürlich zur Verifizierung 
des entstehenden Schaltbilds unumgänglich notwendig.

Die Vorschläge hinsichtlich guter Photographie und deren 
Digital-Bearbeitung nebst zielführenden Ausdrucken sind natürlich sehr 
wichtig.

Die kennzeichnende Natur vieler einfacherer moderner Schaltungen ist 
deren relative Einfachheit. Anstatt traditioneller, sehr komplizierter 
Einzelschaltungen mit vielen Komponenten, sind viele Designs auf 
Stromversorgung, IO-Details und Beschaltung mit uC reduziert. Die 
Analog-Signal-Conditioning ist relativ bescheiden. Unangenehm wird ein 
Nachbau bei Bords mit direkt gebondeten ICs unter Epoxidklecks, wie er 
in ultra-hoch produzierten Billigst-Einfuhrgeräten vorkommt aus 
offensichtlichen Gründen.

Gerhard

[Wastl (hartundweichware)]

An alle Scheuklappenträger:

Merkt ihr es nicht?
Der TO meldet sich nicht und lacht sich einen Ast. Warum wohl?

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> Der TO meldet sich nicht und lacht sich einen Ast.

Ein TO per se interessiert hier nicht, wohl aber seine Frage.

[J. T. (chaoskind)]

Wastl schrieb:
> Warum wohl?

Unter anderem wegen Vögeln wie dir, die grundsätzlich erst mal jeden 
Neuangemeldeten unter allgemeinen Trollverdacht stellen.