HackerBoxes 0018: Циркийн тойрог: 12 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Циркийн цирк: Энэ сард HackerBox хакерууд аналог электрон хэлхээ, хэлхээний туршилт, хэмжилтийн техниктэй хамтран ажиллаж байна.

Энэхүү зааварчилгаа нь HackerBoxes #0018 -тэй ажиллах мэдээллийг агуулсан болно. Хэрэв та ийм шуудангийн хайрцгийг сар бүр хүлээн авахыг хүсч байвал HackerBoxes.com дээр бүртгүүлж, хувьсгалд нэгдэх цаг болжээ!

Энэхүү HackerBox -ийн сэдэв ба сургалтын зорилго:

• Микропроцессор дээр суурилсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмжийг бүтээх
• ПХБ -ийн угсралт, гагнуурын ур чадварыг эзэмшсэн байх
• Янз бүрийн электрон эд ангиудыг хэлхээнд ашиглах талаар ойлгох
• Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн туршилт, хэмжилтийн техникийг хянаж үзээрэй
• Орчин үеийн электроникийн арван хичээлийг дүүргэ
• Аналог электроникийн арван хичээлийг бөглөнө үү
• Дууны картны осциллографын хэрэглээ ба хязгаарлалтыг судлаарай
• Талхны самбар дээр хэлхээний загвар гаргах дасгалын техник

HackerBoxes бол DIY цахилгаан хэрэгсэл, компьютерийн технологийн захиалгын хайрцагны үйлчилгээ юм. Бид бол хоббичид, бүтээгчид, туршигчид юм. Мөн бид мөрөөдлийн мөрөөдөгчид юм.

Алхам 1: HackerBoxes 0018: Хайрцагны агуулга

• HackerBoxes #0018 цуглуулах лавлах карт
• Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмж (Гагнуурын хэрэгсэл)
• Орчин үеийн ба аналог электроникийн иж бүрдэл
• 140 ширхэг утастай холбогч хэрэгсэл
• 830 Point Solderless Breadboard
• 3.5 мм аудио таслах модуль
• 3.5 мм аудио нөхөх кабель
• Хоёр 9V батерейны хавчаар
• Онцгой "Элит Технологи" Iron-On Patch
• Онцгой HackerBoxes Quad Decal

Ашиг тустай бусад зүйлүүд:

• Гагнуурын төмөр, гагнуур, гагнуурын үндсэн хэрэгсэл
• Хоёр 9V батерей
• Дууны карттай компьютер
• (заавал биш) USB дууны карт **
• (заавал биш) дижитал мултиметр

Хамгийн гол нь танд адал явдал, DIY сүнс, хакеруудын сониуч зан хэрэгтэй болно. Hardcore DIY электроник бол хамгийн хялбар хобби биш, гэхдээ та адал явдлаа үргэлжлүүлж, таашаал авбал тэвчээртэй байж, төслүүдээ ажиллуулж чадсанаар маш их сэтгэл ханамж авч магадгүй юм. Алхам бүрийг аажмаар хийж, нарийн ширийн зүйлийг анхаарч, тусламж хүсэхээс бүү эргэлзээрэй.

** Дууны картын тэмдэглэл: 11 -р алхам нь USB дууны картыг ашиглах сонголтын талаар хэлэлцдэг бөгөөд HackerBoxes HQ -д эдгээрийн хэд нь илүүдэлтэй байдаг. Бид тэднийг хязгааргүй тооны RANDOM #0018 HackerBoxes -ийн урамшууллын бэлэг болгон ҮНЭГҮЙ хаясан. Хэрэв та хүлээн аваагүй бол санамсаргүй байдлаар үнэгүй тараасан болохыг анхаарна уу (хайрцагны төсөвт нөлөөлөхгүйгээр). Тэд дээрх агуулгын жагсаалтад ороогүй тул "алга болсон зүйл" гэж үзэх боломжгүй юм. Хэрэв та үнэхээр үүнийг хүсч байвал тэдгээрийг эндээс худалдаж авах боломжтой. Ойлгож байгаад баярлалаа.

Алхам 2: Автомат, оцон шувуу, алиалагч

The Exclusive HackerBoxes Quad Decal нь дөрвөн жижигхэн шошго болгон хувааж, төслийн хайрцаг, хөдөлгөөнт төхөөрөмж, зөөврийн компьютер эсвэл багажны хайрцагт зориулагдсан болно.

Glider Symbol нь бяцхан шошгон дээр байрладаг. Энэ нь сүлжээнд байрлуулсан таван цэгийн загвар юм. Энэ өвөрмөц хэв маяг нь Конвейгийн Амьдралын Тоглоомын (сайн мэддэг үүрэн автомат) самбар дээр тархдаг. Амьдралын тоглоом нь хакеруудад таалагдаж, планерын тухай ойлголт нь интернет ба Unix -тэй бараг ижил хугацаанд төрсөн тул планерыг хакеруудын дэд соёлыг төлөөлөх бэлгэ тэмдэг болгон санал болгосон. Википедиа оруулгад энэхүү бэлгэ тэмдгийг дэд соёлын янз бүрийн газарт ашиглаж байгаа боловч нийтэд таалагдаагүй гэж тайлбарлаж байна. Хэрэв танд таалагдахгүй бол хакердаарай. Аль ч тохиолдолд "Conway's Game of Life" програм эсвэл аппыг аваад түүнтэй хамт тоглохыг санал болгож байна. Амьдрал!

Алиалагч яах вэ? Алиалагчийн фен урлаг, "Циркийн цирк" сэдэв нь Лас Вегас дахь циркийн цирк зочид буудал, казиногийн тухай ойлголт юм. Магадгүй бид энэ зун Лас Вегас хотод DEFCON25 -тэй уулзах болов уу?

Алхам 3: Орчин үеийн ба аналог электроникийн иж бүрдэл

HackerBoxes Орчин үеийн ба аналог электроникийн иж бүрдэл нь 80 гаруй электроникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Эдгээрийн ихэнх нь Цахим Бүрэлдэхүүн Туршилтын Төхөөрөмжийг туршиж үзэхэд хэрэг болно.

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь HackerBox #0018 -ийн бусад агуулгын хамт энэ зааварт сүүлд танилцуулсан Орчин үеийн электроник ба аналог электроникийн онлайн сургалтуудын бүх туршилтыг хийхэд шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг.

Алхам 4: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмж - Танилцуулга

Хуучин хогны хайрцагт байгаа бүрэлдэхүүн хэсгийн яг параметрүүдийг тодорхойлохын тулд ядаргаатай сорилтыг бид бүгд мэднэ. Таних, хэмжих уламжлалт аргууд нь ерөнхийдөө хэцүү бөгөөд цаг хугацаа их шаарддаг. Энэхүү туршилтын төхөөрөмж нь маш ухаалаг микроконтроллер дээр суурилсан загварыг ашиглан өдрийг хэмнэх зорилготой юм. Хамгийн сайн нь үүнийг иж бүрдэл хэлбэрээр нийлүүлдэг тул та өөрөө бүтээх боломжтой болно!

Дууссаны дараа бид NPN ба PNP транзистор, FETs, диод, хос диод, тиристор, SCR -ийн pinouts -ийг автоматаар илрүүлж, тодорхойлох болно.

50MΩ хүртэлх эсэргүүцлийг 0.01Ω хамгийн их нарийвчлалтайгаар хэмжих боломжтой. Туршилтын гурван цэг нь потенциометрийг энгийн турших боломжийг олгодог.

25pF-100mF багтаамжийг 1pF нарийвчлалтай хэмжиж болно. Эквивалент цуваа эсэргүүцэл (ESR) нь 90nF -ээс дээш конденсаторыг хэмждэг.

Хоёр туйлт уулзвар транзисторын хэмжилтэнд коллектор-ялгаруулагч гүйдлийн олшруулалтын коэффициент, суурь-эмиттерийн босго хүчдэл, коллектор-ялгаруулагчийн алдагдлын гүйдэл, суурь-ялгаруулагчийн босго хүчдэл, гүйдлийн өндөр оролт орно. Дарлингтоны транзисторыг тодорхойлсон болно. Цахилгаан транзистор ба FET -ийн хамгаалалтын диодууд илэрсэн.

FET параметрийн хэмжилтэд хаалганы эх үүсвэрийн босго хүчдэл, ус зайлуулах эх үүсвэрийн эсэргүүцэл, хаалганы эх үүсвэрийн багтаамж орно.

Нэмэлт онцлогууд:

Давтамжийн хэмжилт 1Hz-1MHz

25 кГц хүртэлх давтамжийн хэмжилт

50V хүртэлх тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн хэмжилт

Төрөл бүрийн давтамжтай дөрвөлжин долгионы генератор

10 битийн ХОУХ генератор (1% - 99%)

Дижитал термометр (DS1820) уншигч

Температур / чийгшил (DHT11) уншигч

IR мэдрэгчийн протокол декодер (uPD6121 ба TC9012)

IR кодлогч

Үзүүлэлтүүд:

Процессор: залгууртай ATMEAG328P (28 зүү DIP)

Өнгөний дэлгэц: 160x128 пиксел, 16 битийн өнгөний гүнтэй TFT

Хэрэглэгчийн оролт: Pushbutton бүхий Rotary Encoder

Оролтын хүч: 6.8-12VDC баррель холбогч эсвэл 9В батерей

Одоогийн хэрэглээ: ойролцоогоор 30 мА

Алхам 5: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмж - Билл

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг жижиг тавиур дээр задалж, бүрэлдэхүүн хэсэг бүртэй сайтар танилцсанаар уг хэрэгслийг бүтээж эхлээрэй.

12 тэнхлэгт хар тугалгатай 24 эсэргүүцэл байдаг. Тэд бүгд маш төстэй харагдаж байна. Резистор дээр хавсаргасан цаасан соронзон хальс дээрх утгыг анхааралтай ажиглахын тулд яг одоо хэдэн минут зарцуулахыг санал болгож байна. Резисторыг сольж болохгүй. Хэрэв резистор бүрийг ПХБ дээр зохих байрлалд байрлуулаагүй бол туршилтын төхөөрөмж ажиллахгүй болно.

Энэхүү резистор кодын тооцоолуур нь маш тохиромжтой. "5 тууз" таб руу шилжихээ мартуузай. Хоёр багц өнгөний судлууд хоорондоо маш төстэй харагдаж байвал зарим "устгах үйл явц" шаардлагатай байж магадгүй юм.

Алхам 6: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмж - Түр зуурын хүчдэлийг дарах

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах хэрэгсэл нь 0805 хэмжээтэй 100nF конденсатор, 1812 хэмжээтэй P6KE6V8 диод, SOT23 хэмжээтэй SVR05-4 диодын массивтай гадаргуу дээр холбох гурван жижиг бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Эдгээр нь Transient Voltage Suppression (TVS) -ийг дэмжих нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тестер нь тэдгээргүйгээр сайн ажиллах болно, тиймээс хэрэв танд микроскоп, SMT -ийн туршлага байхгүй бол эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хаяхаас эхлэхийг зөвлөж байна.

SMT хэсгүүдийг суулгаагүй бол:

ТВ -ийн хамгаалалтын хэлхээний зорилго нь туршилтын оролттой цэнэглэгдсэн конденсаторыг холбох үед микроконтроллерийн оролтын цэнэг нь гүйдлийн гүйдэлд үлдэх магадлалыг сайжруулах явдал юм. TVS хэлхээг суурилуулсан байсан ч хамгаалалт нь баталгаагүй болно. Тиймээс турших төхөөрөмжөөр хэмжихийн өмнө конденсаторыг үргэлж цэнэглэх нь маш чухал юм.

Хэрэв та SMT эд ангиудыг суулгаж байгаа бол:

SMT -ийн гурван бүрэлдэхүүн хэсгийг эхлээд гагнах ёстой. Конденсатор ба нэг диод нь туйлширдаггүй бөгөөд аль ч чиглэлд гагнах боломжтой. 6 зүү диодын массив нь ПХБ-ийн торгон дэлгэц дээрх бүтээлүүдтэй нийцэх ёстой туйлын тэмдэглэгээтэй байдаг.

Алхам 7: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмж - Жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Эхлэхийн тулд 24 резисторыг гагнах хэрэгтэй. Тэдгээрийг өнгөт зурвасаар нь зөв тодорхойлсон эсэхийг шалгаарай. ПХБ дээрх зөв утгыг зөв байрлалд байрлуулахдаа маш болгоомжтой байгаарай. Резисторыг туйлширдаггүй бөгөөд аль ч чиглэлд оруулж болно.

Цооногоор хийсэн эд ангиудыг гагнаж дууссаны дараа хар тугалгыг ПХБ-ийн гадаргуутай маш ойрхон ар талаас нь сайтар хайчилж авах хэрэгтэй. Цахилгааны утас таслахдаа үргэлж хамгаалалтын шил зүүгээрэй.

Дараа нь 9 керамик конденсаторыг оруулаад конденсатор дээр хэвлэсэн утгыг ПХБ -ийн тэмдэглэгээтэй нийцүүлж байгаа эсэхийг шалгаарай. Эдгээр конденсаторууд туйлширдаггүй бөгөөд аль ч чиглэлд оруулж болно.

Хоёр электролитийн конденсатор нь хар торх шиг харагдаж байна. Тэд ижил утгатай боловч тэдний туйлууд туйлширсан байдаг. Малгайны нэг тал нь цагаан судалтай. Энэ бол сөрөг тал юм. Нөгөө хар тугалга нь эерэг тал бөгөөд ПХБ -ийн "+" тэмдэглэгээтэй нийцсэн байх ёстой.

Улаан LED туйлширсан байна. Урт утсан хар тугалга нь дөрвөлжин төмөр дэвсгэрийн нүхэнд оруулах ёстой.

Таван TO-92 төхөөрөмж нь хагас дугуй хэлбэртэй хөндлөн огтлолтой. Энэ хэлбэрийн чиглэлийг ПХБ дээр тэмдэглэсэн тоймтой тохируулна уу. TO-92 багцад огт өөр дөрвөн төрлийн төхөөрөмж байдгийг анхаарна уу. Тиймээс багц дээр хэвлэгдсэн тоонуудыг ПХБ дээрх тэмдэглэгээтэй тааруулж тохируулаарай.

Эцэст нь 8MHz болор туйлширдаггүй.

Алхам 8: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг турших төхөөрөмж - Том бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Дараа нь том хэсгүүдийг оруулж, гагнана. Эдгээр нь өөрсдийгөө хангалттай тайлбарладаг боловч энд зарим заалтууд байна:

Гурван цэнхэр шураг терминал бүрийг чиглүүлэх ёстой бөгөөд ингэснээр хажуугийн портууд нь ПХБ -ийн ирмэг рүү хар тугалга оруулах болно.

Гагнах үед ZIF (тэг оруулах хүч) залгуурын гарыг ДЭЭР байрлалд үлдээх ёстой.

DIP28 залгуурыг чип оруулахгүйгээр гагнах ёстой. ПХБ дээрх хагас тойргийн тэмдэглэгээг залгуурын нэг ирмэг дээр хийсэн ижил төстэй хэлбэртэй болгоно. Гагнуурыг залгуур дээр хөргөсний дараа чипийг ижил хагас дугуй зүү-нэг тэмдэглэгээний дагуу оруулж болно.

8pin дэлгэцийн сокетийг үндсэн ПХБ -д гагнах болно. 8 зүүтэй эрэгтэй толгойг TFT дэлгэцийн ар талд гагнаж, залгууртай хослуулдаг.

Дэлгэцийн модулийг оруулсны дараа тогтворжуулахын тулд хоёр гуулин зогсолт, дөрвөн боолт ашигладаг.

Гол ПХБ -ийн арын хэсэгт дөрвөн гуулин бэхэлгээ, дөрвөн боолт ашигладаг. Эдгээр хөл нь гагнасан эд ангиудын ирмэгийг ширээн дээр зурахаас сэргийлдэг, учир нь тэдгээр нь нэлээд хурц байж чаддаг.

9В батерейны хавчаарыг ПХБ -ийн зүүн талд 9В гэсэн шошготой нүхэнд гагнасан байна. Улаан тугалга нь "+" терминал руу ордог.

Алхам 9: Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах төхөөрөмжийг ашиглах

Бүрэлдэхүүн хэсгийн туршилтын төхөөрөмжид тэжээл орсны дараа эргэлтэт кодлогчыг дарж асаах боломжтой (кодлогчд нэгдсэн товчлуур байдаг). Туршилтын гурван цэгийг богиносгосноор хийж болох шалгалт тохируулгын процесс байдаг. Та одоогоор шалгалт тохируулгыг алгасаад дараагийн алхамд туршихын тулд зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг туршиж үзэх боломжтой.

AVR микроконтроллертой TransistorTester нэртэй илүү нарийвчилсан баримт бичгийг байнга шинэчилж, онлайнаар авах боломжтой. Энэхүү баримт бичигт эдгээр хэрэгслүүдийн төрөл бүрийн хувилгаануудын загвар, хэрэглээ, үйл ажиллагааны онолыг багтаасан болно. Үүнийг заавал шалгаж үзээрэй.

Энэ хуудас нь өөр өөр хэл дээрх олон төрлийн холбогдох эх сурвалжтай.

Алхам 10: "Орчин үеийн электроник" онлайн хичээлийн арван хичээл

PyroElectro Modern Electronics онлайн видео сургалтанд хэрэгтэй бүх зүйлийг HackerBox Modern and Analog Electronics Kit -д оруулсан болно.

Резистор, конденсатор, индуктор, диод, транзисторын талаархи хичээлийг судалж байхдаа судалж буй бүрэлдэхүүн хэсгийг электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн туршилтын төхөөрөмж ашиглан туршиж үзээрэй.

Бүрэлдэхүүн хэсэг бүр хэлхээнд хэрхэн ажилладаг талаар илүү ихийг мэдсэний дараа та электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн туршилтын төхөөрөмжийн том баримт бичигт очиж, туршилтын төхөөрөмж хэрхэн туршиж буй төхөөрөмжийг энгийн аргаар байцааж болохыг олж мэдэхийн тулд үйл ажиллагааны онолыг судалж үзэхийг хүсч магадгүй юм. AVR микроконтроллер. Ихэнх техникүүд нь маш ухаалаг бөгөөд таны ирээдүйн дизайн эсвэл туршилтын ажилд хэрэгтэй арга барилыг харуулдаг.

555 таймер дээрх 9 -р хичээл бол электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн туршилтын төхөөрөмжийн давтамжийг хэмжих функцтэй тоглох сайхан боломж юм.

PyroElectro -ийн эдгээр хичээл дээр хийсэн ажлыг маш их хүндэтгэдэг.

Алхам 11: Онлайн арван хичээл "Аналог электроник" курс

PyroElectro аналог электроникийн онлайн видео сургалтанд хэрэгтэй бүх зүйлийг HackerBox Modern and Analog Electronics Kit -д оруулсан болно.

3.5мм аудио нөхөөсний кабелийг хагасаар нь огтолж, энэ курсэд хэлэлцсэн Дууны картны осциллографын тусламжтайгаар хоёр багц "датчик" үүсгэж болохыг анхаарна уу. Туузан утсыг гагнуураар бүрсэн байх ёстой бөгөөд ингэснээр үрэлтгүйгээр амархан зохицуулж болно.

Хичээл дээр үзүүлсэн схемүүд нь аюулгүй гэж тооцогддог боловч таны компьютер дээрх дууны картны оролт нь зөвхөн -0.8V -аас +0.8V хүртэлх хүчдэлд зориулагдсан болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Илүү том хүчдэлийн хүрээтэй ажиллахдаа дууны картын оролтыг хэт ачаалахгүйн тулд дохиог багасгах шаардлагатай болно. Make болон Daqarta -ийн зарим гайхалтай тэмдэглэлүүд энд байна.

Хэрэв та дууны картны осциллограф ашиглан өргөн туршилт хийхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд дууны картаа гэмтээхээс урьдчилан сэргийлэх нэмэлт даатгал хийлгэхийг хүсч байгаа бол нэмэлт цахилгаан тусгаарлагч авахын тулд хямд үнэтэй USB дууны карт аваарай.

Хичээлд санал болгож буй осциллографын тусгай програм хангамж нь Windows -тэй ажиллахад зориулагдсан болно. Линуксийн хувьд xoscope нэртэй ижил төстэй програм байдаг. OSX хэрэглэгчдийн хувьд Audacity -ийг дууны картны осциллограф болгон ашиглах талаар янз бүрийн тэмдэглэлүүд онлайн хэлбэрээр байдаг. MATLAB эсвэл GNU Octave -тэй ажилладаг хүмүүсийн хувьд audiorecorder () функцийг үзээрэй.

PyroElectro -ийн эдгээр хичээл дээр хийсэн ажлыг маш их хүндэтгэдэг.

Алхам 12: Гарагийг хакердах

Орчин үеийн аналог электроникийн туршилт, хэмжилтэнд бидний адал явдалтай нэгдсэнд баярлалаа. Хэрэв танд энэхүү заавар таалагдсан бөгөөд ийм электроникийн төслүүдийг сар бүр шууд шуудангийн хайрцагт хүргэхийг хүсч байвал ЭНД ДАРЖ бүртгүүлнэ үү.

Доорх сэтгэгдлүүд болон/эсвэл HackerBoxes фэйсбүүк хуудсан дээр гарч амжилтаа хуваалцаарай. Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал эсвэл ямар нэгэн зүйлд тусламж хэрэгтэй байгаа бол бидэнд мэдэгдээрэй. HackerBoxes -ийн нэг хэсэг болсонд баярлалаа. Та бүхний санал, сэтгэгдлийг байнга авч байгаарай. HackerBoxes бол таны хайрцгууд юм. Гайхамшигтай зүйл хийцгээе!