„HackerBox 0039“: aukštesnis lygis: 16 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Naudodami „HackerBox 0039“, „HackerBox“įsilaužėliai visame pasaulyje naudoja ATX maitinimo šaltinius savo projektams valdyti, mokosi, kaip tranzistoriai sudaro loginius vartus, ir tyrinėja korinio SIM kortelių turinį. Šioje instrukcijoje yra informacijos, kaip pradėti naudotis „HackerBox #0039“, kurią galite įsigyti čia, kol pasibaigs atsargos. Jei norėtumėte kiekvieną mėnesį gauti tokią „HackerBox“tiesiai į savo pašto dėžutę, užsiprenumeruokite „HackerBoxes.com“ir prisijunkite prie revoliucijos!

„HackerBox 0039“temos ir mokymosi tikslai:

• Bakstelėkite standartinius įtampos lygius iš išgelbėto kompiuterio maitinimo šaltinio
• 12V nuolatinę srovę paverskite kintamos išėjimo įtampos šaltiniu
• Naudodami NPN tranzistorius surinkite šešis skirtingus loginius vartus
• Naršykite mobiliųjų SIM kortelių turinį
• Priimkite arba išleiskite monetų iššūkius - įsilaužėlių stilius

„HackerBoxes“yra mėnesio prenumeratos dėžutės paslauga, skirta „pasidaryk pats“elektronikai ir kompiuterinėms technologijoms. Esame mėgėjai, kūrėjai ir eksperimentuotojai. Mes esame svajonių svajotojai.

Įsilaužk į planetą

1 veiksmas: „HackerBox 0039“turinio sąrašas

• ATX maitinimo šaltinio pertrauka
• Nuolatinės srovės į nuolatinės srovės maitinimo keitiklis
• Akrilo gaubtas galios keitikliui
• Trys išskirtinės PCB nuo tranzistoriaus iki vartų
• Komponentų rinkinys tranzistoriams-vartams
• Moteriškas „MicroUSB“gnybtų blokas
• „MicroUSB“kabelis
• Trijų krypčių SIM kortelės adapteris
• USB SIM kortelių skaitytuvas ir rašytojas
• Išskirtinė „HackerBox“iššūkio moneta
• Lipdukai nuo tranzistorių iki vartų
• Išskirtinis „HackLife“vinilo perkėlimas

Kai kurie kiti dalykai, kurie bus naudingi:

• Lituoklis, lydmetalis ir pagrindiniai litavimo įrankiai
• Išgelbėtas ATX maitinimo šaltinis

Svarbiausia, kad jums reikės nuotykių jausmo, įsilaužėlių dvasios, kantrybės ir smalsumo. Elektronikos kūrimas ir eksperimentavimas, nors ir labai naudingas, kartais gali būti sudėtinga, sudėtinga ir net varginanti. Tikslas yra pažanga, o ne tobulumas. Kai ištveriate ir mėgaujatės nuotykiais, iš šio pomėgio galite gauti daug pasitenkinimo. Ženkite kiekvieną žingsnį lėtai, apgalvokite smulkmenas ir nebijokite prašyti pagalbos.

„HackerBoxes“DUK yra daug informacijos esamiems ir būsimiems nariams. Beveik į visus gautus netechninės pagalbos el. Laiškus ten jau atsakyta, todėl tikrai dėkojame, kad skiriate kelias minutes skaityti DUK.

2 žingsnis: MONTŲ PATIKRINIMAS

IŠŠŪKIO MONETOS gali būti mažos monetos ar medalionai, pažymėti organizacijos ženklu ar emblema ir nešami organizacijos narių. Tradiciškai jie gali būti duodami įrodyti narystę, kai jiems kyla iššūkis, ir sustiprinti moralę. Be to, juos renka ir tarnybos nariai. Praktiškai iššūkio monetas paprastai paduoda būrio vadai, pripažindami vieneto nario ypatingus pasiekimus. Jie taip pat keičiami pripažįstant apsilankymus organizacijoje. (Vikipedija)

3 žingsnis: tranzistoriai į vartus

„HackerBox“nuo tranzistoriaus iki vartų PCB ir dalių rinkinys padeda parodyti ir ištirti, kaip loginiai vartai yra sukurti iš tranzistorių.

Tranzistorių ir tranzistorių logikos (TTL) įrenginiuose tranzistoriai suteikia loginę funkciją. TTL integriniai grandynai buvo plačiai naudojami tokiose srityse kaip kompiuteriai, pramoniniai valdikliai, bandymo įranga ir prietaisai, plataus vartojimo elektronika ir sintezatoriai. „Texas Instruments“serija 7400 tapo ypač populiari. TTL gamintojai pasiūlė daugybę loginių vartų, šlepetių, skaitiklių ir kitų grandinių. Originalios TTL grandinės konstrukcijos variantai pasiūlė didesnį greitį arba mažesnę galios išsklaidymą, kad būtų galima optimizuoti dizainą. Iš pradžių TTL prietaisai buvo pagaminti iš keraminių ir plastikinių dvigubos linijos (DIP) paketų ir plokščios pakuotės. TTL lustai dabar gaminami ir ant paviršiaus montuojamose pakuotėse. TTL tapo kompiuterių ir kitos skaitmeninės elektronikos pagrindu. Net ir po labai didelio masto integravimo (VLSI) integrinių grandynų daugelio grandinių plokščių procesoriai tapo pasenę, TTL įrenginiai vis dar buvo plačiai naudojami kaip klijų loginė sąsaja tarp tankiau integruotų komponentų. (Vikipedija)

Transistorių į vartus PCB ir rinkinio turinys:

• Trys išskirtinės PCB nuo tranzistorių iki vartų
• Lipdukai tranzistorių-vartų grandinėms
• Dešimt 2N2222A NPN tranzistorių (paketas TO-92)
• Dešimt 1K rezistorių (ruda, juoda, raudona)
• Dešimt 10K rezistorių (ruda, juoda, oranžinė)
• Dešimt 5 mm žalių šviesos diodų
• Dešimt taktinių momentinių mygtukų

4 žingsnis: buferio vartai

Buferiniai vartai yra pagrindiniai loginiai vartai, kurie savo įvestį, nepakeistą, perduoda jos išėjimui. Jos elgesys yra priešingas NE vartams. Pagrindinis buferio tikslas yra atkurti įvestį. Buferis turi vieną įėjimą ir vieną išėjimą; jo produkcija visada lygi jo įėjimui. Buferiai taip pat naudojami grandinių sklidimo vėlavimui padidinti. („WikiChip“)

Čia naudojama buferinė grandinė yra puikus pavyzdys, kaip tranzistorius gali veikti kaip jungiklis. Įjungus pagrindinį kaištį, srovė gali tekėti iš kolektoriaus kaiščio į spinduliuotės kaištį. Ši srovė praeina (ir apšviečia) šviesos diodą. Taigi mes sakome, kad įjungus tranzistoriaus bazę, šviesos diodas įjungiamas ir išjungiamas.

SURINKIMO PASTABOS

• NPN tranzistoriai: spinduliuotės kaištis link PCB apačios, plokščia tranzistoriaus korpuso pusė į dešinę
• Šviesos diodas: trumpas kaištis įkištas link įžeminimo tinklo (prie PCB apačios)
• Rezistoriai: poliškumas nesvarbus, bet vieta. Baziniai rezistoriai yra 10K omų, o rezistoriai su šviesos diodais yra 1K omai.
• Maitinimas: prijunkite 5 V nuolatinę srovę ir įžeminkite prie atitinkamų pagalvėlių kiekvienos plokštės gale

VYKDYKITE ŠIAS VISŲ TREČIŲ PCB konvencijas

5 žingsnis: keitiklio vartai

Inverterio vartai arba NOT vartai yra loginiai vartai, įgyvendinantys loginį neigimą. Kai įvestis yra LOW, išėjimas yra HIGH, o kai įėjimas yra HIGH, išėjimas yra LOW. Inverteriai yra visų skaitmeninių sistemų branduolys. Supratus jo veikimą, elgesį ir ypatybes konkrečiam procesui, galima išplėsti jo dizainą į sudėtingesnes konstrukcijas, tokias kaip NOR ir NAND vartai. Daug didesnių ir sudėtingesnių grandinių elektrinis elgesys gali būti išvestas ekstrapoliuojant paprastų keitiklių elgesį. („WikiChip“)

6 žingsnis: ARBA vartai

ARBA vartai yra skaitmeniniai loginiai vartai, įgyvendinantys loginę disjunkciją. AUKŠTAS išėjimas (1) gaunamas, jei vienas arba abu įėjimai į vartus yra HIGH (1). Jei nė viena įvestis nėra didelė, gaunamas žemas išėjimas (0). Kita prasme, OR funkcija efektyviai randa maksimumą tarp dviejų dvejetainių skaitmenų, kaip ir papildoma AND funkcija nustato minimumą. (Vikipedija)

7 žingsnis: NOR vartai

NOR vartai (NOT-OR) yra skaitmeniniai loginiai vartai, įgyvendinantys loginį NOR. AUKŠTAS išėjimas (1) gaunamas, jei abu įėjimai į vartus yra žemi (0); jei vienas arba abu įėjimai yra HIGH (1), gaunamas LOW išėjimas (0). NOR yra OR operatoriaus neigimo rezultatas. Jis taip pat gali būti vertinamas kaip AND vartai, kai visi įėjimai yra apversti. NOR vartai gali būti sujungti, kad būtų sukurta bet kuri kita loginė funkcija. Dalinkitės šia nuosavybe su NAND vartais. Priešingai, OR operatorius yra monotoniškas, nes jis gali pakeisti tik LOW į HIGH, bet ne atvirkščiai. (Vikipedija)

8 žingsnis: IR vartai

IR vartai yra pagrindiniai skaitmeniniai loginiai vartai, įgyvendinantys loginę jungtį. AUKŠTAS išėjimas (1) gaunamas tik tuo atveju, jei visi įėjimai į AND vartus yra HIGH (1). Jei nė vienas arba ne visi įėjimai į AND vartus yra HIGH, gaunamas LOW išėjimas. Šią funkciją galima išplėsti iki bet kokio įėjimų skaičiaus. (Vikipedija)

9 žingsnis: NAND vartai

NAND vartai (NOT-AND) yra loginiai vartai, kurie sukuria klaidingą išvestį tik tuo atveju, jei visos įvestys yra teisingos. Jo išvestis papildo AND vartų išvestį. LOW (0) išvesties rezultatai gaunami tik tuo atveju, jei visi įėjimai į vartus yra HIGH (1); jei įvestis yra LOW (0), gaunamas HIGH (1) išėjimas.

Remiantis De Morgano teorema, dviejų įėjimų NAND vartų logika gali būti išreikšta kaip AB = A+B, todėl NAND vartai yra lygiaverčiai keitikliams, po kurių eina OR vartai.

NAND vartai yra reikšmingi, nes bet kurią loginę funkciją galima įgyvendinti naudojant NAND vartų derinį. Ši savybė vadinama funkciniu užbaigtumu. Ji dalijasi šiuo turtu su NOR vartais. Skaitmeninės sistemos, kuriose naudojamos tam tikros loginės grandinės, naudojasi NAND funkciniu užbaigtumu.

(Vikipedija)

10 žingsnis: XOR vartai

„XOR Gate“arba „Exclusive OR“yra logiška operacija, kuri išvesta tiesa tik tada, kai įvestys skiriasi (viena tiesa, kita klaidinga). Jis įgauna pavadinimą „išskirtinis arba“, nes „arba“reikšmė yra dviprasmiška, kai abu operandai yra teisingi; išskirtinis arba operatorius atmeta tą atvejį. Kartais manoma, kad tai „vienas ar kitas, bet ne abu“. Tai gali būti parašyta kaip „A arba B, bet ne, A ir B“. (Vikipedija)

Nors XOR yra svarbūs loginiai vartai, jis gali būti pastatytas iš kitų, paprastesnių vartų. Atitinkamai, mes čia nestatome, bet galime išstudijuoti šį gražų NPN tranzistoriaus XOR vartų grandinės užrašą kaip pirmąjį tranzistorinių vartų šukavimo pavyzdį, kad būtų sudėtingesnė logika.

11 veiksmas: kombinuota logika

Kombinuotoji logika skaitmeninės grandinės teorijoje kartais vadinama nuo laiko nepriklausoma logika, nes neturi atminties elementų. Išvestis yra tik esamos įvesties funkcija. Tai prieštarauja nuosekliai logikai, kai išvestis priklauso ne tik nuo dabartinio įvesties, bet ir nuo įvesties istorijos. Kitaip tariant, nuosekli logika turi atmintį, o kombinuota logika - ne. Kombinuota logika naudojama kompiuterių grandinėse, atliekant Būlio algebrą įvesties signalams ir saugomiems duomenims. Praktinėse kompiuterių grandinėse paprastai yra kombinuotos ir nuoseklios logikos mišinys. Pavyzdžiui, aritmetinės logikos vieneto (ALU) dalis, atliekanti matematinius skaičiavimus, sukurta naudojant kombinuotąją logiką. Kitos kompiuteriuose naudojamos grandinės, tokios kaip priedai, multiplekseriai, demultiplekseriai, koduotojai ir dekoderiai, taip pat gaminamos naudojant kombinuotą logiką. (Vikipedija)

12 žingsnis: ATX maitinimo šaltinio nutrūkimas

ATX maitinimo blokai buitinį kintamąjį konvertuoja į žemos įtampos reguliuojamą nuolatinę srovę, skirtą vidiniams kompiuterio komponentams. Šiuolaikiniai asmeniniai kompiuteriai visuotinai naudoja perjungimo režimo maitinimo šaltinius. ATX maitinimo šaltinio pertrauka sukurta taip, kad būtų galima pasinaudoti ATX maitinimo šaltiniu, kad būtų sukurtas stalinis maitinimo šaltinis, kurio srovė būtų pakankama beveik bet kuriam jūsų elektronikos projektui vykdyti. Kadangi ATX maitinimo šaltiniai yra gana paplitę, juos paprastai galima lengvai išgelbėti iš išmesto kompiuterio, todėl jų įsigijimas kainuoja nedaug arba nieko. ATX pertrauka jungiasi prie 24 kontaktų ATX jungties ir išsijungia 3.3V, 5V, 12V ir -12V. Šie įtampos bėgeliai ir žemės atskaitos taškai yra sujungti su išvesties surišimo stulpais. Kiekvienas išėjimo kanalas turi keičiamą 5A saugiklį

13 žingsnis: Skaitmeninio valdymo DC-to-DC Buck keitiklis

„DC-DC“maitinimo šaltinis turi reguliuojamą išėjimo įtampą ir LCD ekraną.

• Maitinimo lustas: MP2307 (duomenų lapas)
• Įėjimo įtampa: 5-23V (rekomenduojama 20V maksimali)
• Išėjimo įtampa: 0V-18V nuolat reguliuojama
• Automatiškai išsaugo paskutinę nustatytą įtampą
• Įėjimo įtampa turi būti apie 1 V didesnė nei išėjimo įtampa
• Išėjimo srovė: Nominali 3A, bet 2A be šilumos išsklaidymo

Kalibravimas: išjungę įvesties maitinimą, laikykite nuspaudę kairįjį mygtuką ir įjunkite maitinimą. Kai ekranas pradeda mirksėti, atleiskite kairįjį mygtuką. Norėdami išmatuoti išėjimo įtampą, naudokite multimetrą. Spauskite kairįjį ir dešinįjį mygtukus, kad sureguliuotumėte įtampą, kol multimetras išmatuos apie 5,00 V (gerai 4,98 V arba 5,02 V). Reguliuodami nekreipkite dėmesio į įrenginio skystųjų kristalų ekraną. Kai sureguliuosite, išjunkite įrenginį ir vėl įjunkite. Kalibravimas baigtas, bet prireikus gali būti kartojamas.

14 žingsnis: „MicroUSB Breakout“

Šis modulis išjungia „MicroUSB“jungties kaiščius prie gnybtų bloko VCC, GND, ID, D- ir D+ varžtų.

Kalbant apie ID signalą, OTG kabelio („wikipedia“) viename gale yra „micro-A“kištukas, o kitame-„micro-B“kištukas. Jame negali būti dviejų to paties tipo kištukų. OTG prie standartinės USB jungties pridėjo penktąjį kaištį, vadinamą ID kaiščiu. „Micro-A“kištuko ID kontaktas yra įžemintas, o „micro-B“kištuke esantis ID yra plaukiojantis. Įrenginys, į kurį įdėtas „micro-A“kištukas, tampa OTG A įrenginiu, o įrenginys su įdėtu „micro-B“kištuku-„B“įrenginiu. Įdėto kištuko tipą nustato kištuko ID būsena.

15 veiksmas: SIM įrankiai

Abonento identifikavimo modulis (SIM), plačiai žinomas kaip SIM kortelė, yra integruotas grandynas, skirtas saugiai saugoti tarptautinio mobiliojo abonento tapatybės (IMSI) numerį ir su juo susijusį raktą, kurie naudojami identifikuoti ir autentifikuoti abonentus mobiliojo ryšio telefonijoje. prietaisai (pvz., mobilieji telefonai ir kompiuteriai). Taip pat galima išsaugoti kontaktinę informaciją daugelyje SIM kortelių. SIM kortelės visada naudojamos GSM telefonuose. CDMA telefonams SIM kortelės reikalingos tik naujesniems telefonams, palaikantiems LTE. SIM korteles taip pat galima naudoti palydoviniuose telefonuose, išmaniuosiuose laikrodžiuose, kompiuteriuose ar fotoaparatuose. (Vikipedija)

Su USB įrenginiu galima naudoti „MagicSIM Windows“programinę įrangą, skirtą USB adapteriui. Jei reikia, taip pat yra „Prolific PL2303“USB lusto tvarkyklė.

16 žingsnis: gyvenkite „HackLife“

Tikimės, kad jums patiko šio mėnesio kelionė į „pasidaryk pats“elektroniką. Pasiekite ir pasidalykite savo sėkme komentaruose žemiau arba „HackerBoxes“„Facebook“grupėje. Žinoma, praneškite mums, jei turite kokių nors klausimų ar jums reikia pagalbos.

Prisijunk prie revoliucijos. Gyvenk HackLife. Kiekvieną mėnesį į savo pašto dėžutę galite gauti puikią įsilaužimo elektronikos ir kompiuterinių technologijų projektų dėžutę. Tiesiog naršykite HackerBoxes.com ir užsiprenumeruokite mėnesinę HackerBox paslaugą.