HackerBox 0039: Niveli lart: 16 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Me HackerBox 0039, HackerBox Hackers në të gjithë botën po përdorin burimet e energjisë ATX për të fuqizuar projektet e tyre, duke mësuar se si transistorët përbëjnë portat logjike dhe duke eksploruar përmbajtjen e kartave SIM celulare. Ky udhëzues përmban informacione për fillimin me HackerBox #0039, të cilat mund të blihen këtu derisa furnizimet të kenë mbaruar. Nëse dëshironi të merrni një HackerBox si kjo e drejtë në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi regjistrohuni në HackerBoxes.com dhe bashkohuni me revolucionin!

Temat dhe objektivat e të mësuarit për HackerBox 0039:

• Prekni nivelet standarde të tensionit nga një kompjuter i ruajtur
• Shndërroni 12V DC në një furnizim të ndryshueshëm të tensionit të daljes
• Mblidhni gjashtë porta të ndryshme logjike duke përdorur transistorë NPN
• Eksploroni përmbajtjen e kartave SIM celulare
• Pranoni ose lëshoni sfida të monedhës - stili i hakerëve

HackerBoxes është shërbimi mujor i kutisë së abonimit për elektronikë DIY dhe teknologji kompjuterike. Ne jemi hobiistë, krijues dhe eksperimentues. Ne jemi ëndërrimtarët e ëndrrave.

HACK PLANETIN

Hapi 1: Lista e përmbajtjes për HackerBox 0039

• Ndarja e furnizimit me energji ATX
• Konvertuesi i rrymës së energjisë nga DC-në-DC
• Shtojcë akrilike për konvertues të energjisë
• Tre PCB ekskluzive transistor-në-portë
• Komponenti i Komponentit për Transistor-në-Porta
• Blloku i Terminalit MicroUSB Femër
• Kabllo MicroUSB
• Përshtatës i kartës SIM me tre drejtime
• Lexues dhe shkrimtar i kartave SIM USB
• Monedhë ekskluzive e sfidës HackerBox
• Decals për Transistor-to-Gates
• Transferimi ekskluziv i vinylit HackLife

Disa gjëra të tjera që do të jenë të dobishme:

• Saldimi, saldimi dhe mjetet bazë të saldimit
• Furnizimi me energji ATX i shpëtuar

Më e rëndësishmja, do t'ju duhet një ndjenjë aventure, shpirti haker, durimi dhe kurioziteti. Ndërtimi dhe eksperimentimi me elektronikë, edhe pse shumë shpërblyes, mund të jetë i ndërlikuar, sfidues dhe madje edhe zhgënjyes nganjëherë. Qëllimi është përparimi, jo përsosmëria. Kur këmbëngulni dhe shijoni aventurën, një kënaqësi e madhe mund të rrjedhë nga ky hobi. Merrni çdo hap ngadalë, mbani mend detajet dhe mos kini frikë të kërkoni ndihmë.

Ekziston një sasi e madhe informacioni për anëtarët aktualë dhe të ardhshëm në FAQ të HackerBoxes. Pothuajse të gjitha emailet e mbështetjes jo-teknike që marrim janë përgjigjur tashmë atje, kështu që ne me të vërtetë e vlerësojmë që keni marrë disa minuta për të lexuar FAQ.

Hapi 2: KONTROLLI I MONIT

Monedhat SFIDORE mund të jenë monedha ose medaljone të vogla, që mbajnë simbolet ose stemën e një organizate dhe mbarten nga anëtarët e organizatës. Tradicionalisht, ato mund të jepen për të provuar anëtarësimin kur sfidohen dhe për të rritur moralin. Përveç kësaj, ato mblidhen gjithashtu nga anëtarët e shërbimit. Në praktikë, monedhat e sfidave zakonisht paraqiten nga komandantët e njësive në njohjen e arritjeve të veçanta nga një anëtar i njësisë. Ata gjithashtu shkëmbehen në njohjen e vizitave në një organizatë. (Wikipedia)

Hapi 3: Transistorët-te-Portat

Kompleti i PCB-ve dhe pjesëve të HackerBox Transistor-to-Gates ndihmojnë për të demonstruar dhe eksploruar sesi portat logjike janë ndërtuar nga transistorët.

Në pajisjet e logjikës transistor -transistor (TTL), transistorët ofrojnë funksionalitetin logjik. Qarqet e integruara TTL u përdorën gjerësisht në aplikime të tilla si kompjuterë, kontrolle industriale, pajisje dhe instrumente testimi, elektronikë të konsumit dhe sintetizues. Seritë 7400 nga Texas Instruments u bënë veçanërisht të njohura. Prodhuesit e TTL ofruan një gamë të gjerë portash logjike, rrokullisëse, sportele dhe qarqe të tjera. Variacionet e modelit origjinal të qarkut TTL ofruan shpejtësi më të madhe ose shpërndarje më të ulët të energjisë për të lejuar optimizimin e dizajnit. Pajisjet TTL u prodhuan fillimisht në pako qeramike dhe plastike me dy linja (DIP), dhe në formë të paketimit të sheshtë. Patate të skuqura TTL tani janë bërë edhe në pako të montuara në sipërfaqe. TTL u bë themeli i kompjuterëve dhe elektronikës të tjera dixhitale. Edhe pasi qarqet e integruara në shkallë shumë të madhe (VLSI) i bënë procesorët e qarkut të shumëfishtë të vjetëruar, pajisjet TTL ende gjetën përdorim të gjerë si logjikë ngjitëse e ndërlidhur midis përbërësve më të dendur të integruar. (Wikipedia)

PCB-të dhe Përmbajtja e Pakove të Transistorëve-te-Gates:

• Tre PCB Transistorë Ekskluzivë nga Porta
• Decale për Qarqet Transistorë-te-Portat
• Dhjetë Transistorë 2N2222A NPN (Paketa TO-92)
• Dhjetë rezistencë 1K (kafe, e zezë, e kuqe)
• Dhjetë rezistencë 10K (kafe, e zezë, portokalli)
• Dhjetë LED të gjelbër 5 mm
• Dhjetë butona momentalë prekës

Hapi 4: Porta Tampon

Një Buffer Gate është një portë logjike bazë që kalon hyrjen e saj, të pandryshuar, në daljen e saj. Sjellja e tij është e kundërta e një porte NUK. Qëllimi kryesor i një tamponi është të rigjenerojë hyrjen. Një tampon ka një hyrje dhe një dalje; prodhimi i tij është gjithmonë i barabartë me hyrjen e tij. Tamponët përdoren gjithashtu për të rritur vonesën e përhapjes së qarqeve. (WikiChip)

Qarku tampon i përdorur këtu është një shembull i shkëlqyeshëm se si një tranzistor mund të veprojë si ndërprerës. Kur kunja e Bazës është e aktivizuar, rryma lejohet të rrjedhë nga kunja e Kolektorit në kunjin Emitter. Ajo rrymë kalon (dhe ndriçon) LED. Pra themi se aktivizimi i Bazës së tranzistorit ndez dhe fik LED -in.

SH NOTNIMET E KUVENDIT

• NPN Transistorët: kunj emetues në pjesën e poshtme të PCB, ana e sheshtë e kutisë së tranzistorit në të djathtë
• LED: Kunja e shkurtër futet drejt rrjetës së tokëzimit (në fund të PCB)
• Rezistentët: polariteti nuk ka rëndësi, por vendosja ka rëndësi. Rezistencat bazë janë 10K Ohm dhe rezistorët e përfshirë me LED janë 1K Ohm.
• Fuqia: lidhni 5VDC dhe tokëzoni me jastëkët përkatës në anën e pasme të çdo PCB

VAJA K THTO KONVENT P FORR T ALL GJITH TRE PCB

Hapi 5: Porta e Inverterit

Një Portë Inverter ose një Portë JO, është një portë logjike e cila zbaton mohimin logjik. Kur hyrja është E ULT, dalja është LART dhe kur hyrja është LART, dalja është E ULT. Invertorët janë bërthama e të gjitha sistemeve dixhitale. Kuptimi i funksionimit, sjelljes dhe vetive të tij për një proces specifik bën të mundur zgjerimin e modelit të tij në struktura më komplekse siç janë portat NOR dhe NAND. Sjellja elektrike e qarqeve shumë më të mëdha dhe komplekse mund të nxirret duke ekstrapoluar sjelljen e vërejtur nga invertorët e thjeshtë. (WikiChip)

Hapi 6: OSE Porta

Porta OR është një portë logjike dixhitale që zbaton ndarjen logjike. Një dalje e Lartë (1) rezulton nëse një ose të dy hyrjet në portë janë LART (1). Nëse asnjëra prej hyrjeve nuk është e lartë, rezulton një dalje e ULOWT (0). Në një kuptim tjetër, funksioni i OR gjen efektivisht maksimumin midis dy shifrave binare, ashtu si funksioni AND plotësues gjen minimumin. (Wikipedia)

Hapi 7: NOR Porta

NOR Gate (NOT-OR) është një portë logjike dixhitale që zbaton NOR logjike. Një dalje e Lartë (1) rezulton nëse të dy hyrjet në portë janë LOW (0); nëse një ose të dy hyrjet janë LART HIGH (1), rezulton një dalje e ULOWT (0). NOR është rezultat i mohimit të operatorit OR. Gjithashtu mund të shihet si një portë AND me të gjitha hyrjet e përmbysura. Portat NOR mund të kombinohen për të gjeneruar ndonjë funksion tjetër logjik. Ndani këtë pronë me portën NAND. Në të kundërt, operatori OR është monoton pasi mund të ndryshojë vetëm LOW në HIGH, por jo anasjelltas. (Wikipedia)

Hapi 8: DHE Porta

DHE Porta është një portë bazë logjike dixhitale që zbaton lidhjen logjike. Një dalje e Lartë (1) rezulton vetëm nëse të gjitha hyrjet në portën AND janë të LARTA (1). Nëse asnjë ose jo të gjitha hyrjet në portën AND janë të LARTA, rezulton një dalje e ULOWT. Funksioni mund të shtrihet në çdo numër hyrjesh. (Wikipedia)

Hapi 9: Porta NAND

NAND Gate (NOT-AND) është një portë logjike e cila prodhon një dalje e cila është false vetëm nëse të gjitha hyrjet e saj janë të vërteta. Prodhimi i tij është plotësues i atij të një porte AND. Një dalje LOW (0) rezulton vetëm nëse të gjitha hyrjet në portë janë LART HIGH (1); nëse ndonjë hyrje është LOW (0), rezulton një dalje LART (1).

Nga teorema e De Morgan, logjika e portës NAND me dy hyrje mund të shprehet si AB = A+B, duke e bërë një portë NAND ekuivalente me invertorët e ndjekur nga një portë OR.

Porta NAND është e rëndësishme sepse çdo funksion boolean mund të zbatohet duke përdorur një kombinim të portave NAND. Kjo veti quhet plotësi funksionale. E ndan këtë pronë me portën NOR. Sistemet dixhitale që përdorin qarqe të caktuara logjike përfitojnë nga plotësia funksionale e NAND.

(Wikipedia)

Hapi 10: Porta XOR

Porta XOR ose Ekskluzive OR është një operacion logjik që del i vërtetë vetëm kur hyrjet ndryshojnë (njëra është e vërtetë, tjetra është e rreme). Fiton emrin "ekskluziv ose" sepse kuptimi i "ose" është i paqartë kur të dy operandët janë të vërtetë; ekskluzive ose operatori përjashton atë rast. Kjo ndonjëherë mendohet si "njëra ose tjetra, por jo të dyja". Kjo mund të shkruhet si "A ose B, por jo, A dhe B". (Wikipedia)

Ndërsa XOR është një portë logjike e rëndësishme, ajo mund të ndërtohet nga porta të tjera, më të thjeshta. Prandaj, ne nuk po ndërtojmë një këtu, por mund ta studiojmë këtë shkrim të këndshëm për një NPN Transistor XOR Gate Circuit si një shembull i parë i krehjes së portave të bazuara në transistor së bashku për të bërë logjikë më komplekse.

Hapi 11: Logjika Kombinuese

Logjika Kombinuese, në teorinë e qarkut dixhital, nganjëherë quhet logjikë e pavarur nga koha sepse nuk ka elemente të kujtesës. Dalja është një funksion i pastër vetëm i hyrjes aktuale. Kjo është në kontrast me logjikën sekuenciale, në të cilën dalja varet jo vetëm nga hyrja aktuale, por edhe nga historia e hyrjes. Me fjalë të tjera, logjika sekuenciale ka memorie ndërsa logjika kombinuese jo. Logjika e kombinuar përdoret në qarqet kompjuterike për të kryer algjebër Boolean në sinjalet hyrëse dhe në të dhënat e ruajtura. Qarqet praktike kompjuterike normalisht përmbajnë një përzierje të logjikës kombinuese dhe sekuenciale. Për shembull, pjesa e një njësie logjike aritmetike, ose ALU, që bën llogaritjet matematikore është ndërtuar duke përdorur logjikën kombinuese. Qarqet e tjera të përdorura në kompjuterë, si shtuesit, multiplexuesit, demultiplekserët, koduesit dhe dekoduesit gjithashtu bëhen duke përdorur logjikën kombinuese. (Wikipedia)

Hapi 12: Shpërthimi i furnizimit me energji ATX

Njësitë e furnizimit me energji ATX shndërrojnë AC-në shtëpiake në fuqi DC të rregulluar me tension të ulët për përbërësit e brendshëm të një kompjuteri. Kompjuterët personalë modernë përdorin në mënyrë universale furnizime me energji të modalitetit të ndërruar. Një prishje e furnizimit me energji ATX është projektuar për të përfituar nga një furnizim me energji ATX për të krijuar një furnizim me energji në stol me rrymë të mjaftueshme për të ekzekutuar pothuajse çdo nga projektet tuaja elektronike. Meqenëse furnizimet me energji ATX janë mjaft të zakonshme, ato zakonisht mund të shpëtohen lehtësisht nga një kompjuter i hedhur, dhe kështu kushtojnë pak ose aspak për t'u blerë. Ndarja ATX lidhet me lidhësin ATX 24pin dhe shpërthen 3.3V, 5V, 12V dhe -12V. Këto binarë të tensionit dhe referenca e tokës janë të lidhura me shtyllat lidhëse të daljes. Çdo kanal dalës ka një siguresë të zëvendësueshme 5A

Hapi 13: Kontrolli dixhital DC-to-DC Buck Converter

Furnizimi me energji DC-DC Step-Down ka tension dalës të rregullueshëm dhe një ekran LCD.

• Çipi i energjisë: MP2307 (fleta e të dhënave)
• Tensioni i hyrjes: 5-23V (maksimumi i rekomanduar 20V)
• Tensioni i daljes: 0V-18V i rregullueshëm në mënyrë të vazhdueshme
• Ruan automatikisht tensionin e vendosur të fundit
• Tensioni i hyrjes duhet të jetë rreth 1V më i lartë se voltazhi i daljes
• Rryma e daljes: Vlerësohet në 3A, por 2A pa shpërndarje të nxehtësisë

Kalibrimi: Me energjinë hyrëse të fikur, mbani të shtypur butonin e majtë dhe ndizni energjinë. Kur ekrani fillon të ndizet, lëshoni butonin e majtë. Përdorni një multimetër për të matur tensionin e daljes. Shtypni butonat e majtë dhe të djathtë për të rregulluar tensionin derisa multimetri të matë rreth 5.00V (4.98V ose 5.02V është mirë). Gjatë rregullimit, injoroni ekranin LCD në njësi. Pasi të rregullohet, fikeni njësinë dhe më pas ndizeni përsëri. Kalibrimi ka përfunduar, por mund të përsëritet sipas nevojës.

Hapi 14: MicroUSB Breakout

Ky modul shpërthen një kunj të lidhësit MicroUSB në vida VCC, GND, ID, D- dhe D+ në një bllok terminal.

Lidhur me sinjalin ID, një kabllo OTG (wikipedia) ka një prizë mikro-A në njërën skaj, dhe një prizë mikro-B në skajin tjetër. Nuk mund të ketë dy priza të të njëjtit lloj. OTG shtoi një pin të pestë në lidhësin standard USB, të quajtur ID-pin. Priza mikro-A ka kunjin ID të bazuar, ndërsa ID-ja në prizën mikro-B po lundron. Një pajisje me një prizë mikro-A të futur bëhet një pajisje OTG A, dhe një pajisje me një prizë mikro-B të futur bëhet një pajisje B. Lloji i prizës së futur zbulohet nga gjendja e ID -së së pinit.

Hapi 15: Mjetet SIM

Moduli i Identifikimit të Abonentit (SIM), i njohur gjerësisht si kartë SIM, është një qark i integruar që ka për qëllim të ruajë në mënyrë të sigurt numrin ndërkombëtar të pajtimtarit celular (IMSI) dhe çelësin e tij të lidhur, të cilat përdoren për të identifikuar dhe vërtetuar pajtimtarët në telefoninë celulare pajisje (të tilla si telefonat celularë dhe kompjuterët). Alsoshtë gjithashtu e mundur të ruani informacionin e kontaktit në shumë karta SIM. Kartat SIM përdoren gjithmonë në telefonat GSM. Për telefonat CDMA, kartat SIM nevojiten vetëm për aparate më të rinj me aftësi LTE. Kartat SIM mund të përdoren gjithashtu në telefonat satelitor, orët inteligjente, kompjuterët ose kamerat. (Wikipedia)

Softueri MagicSIM Windows për Përshtatës USB mund të përdoret me pajisjen USB. Ekziston edhe një drejtues për çipin Prolific PL2303 USB nëse është e nevojshme.

Hapi 16: Jeto HackLife

Shpresojmë që të keni shijuar udhëtimin e këtij muaji në elektronikë DIY. Ndihmoni dhe ndani suksesin tuaj në komentet më poshtë ose në grupin e Facebook HackerBoxes. Sigurisht na tregoni nëse keni ndonjë pyetje ose keni nevojë për ndihmë për ndonjë gjë.

Bashkohuni me revolucionin. Jeto HackLife. Ju mund të merrni një kuti të mrekullueshme të projekteve elektronike dhe teknologjisë kompjuterike që mund të dërgohen direkt në kutinë tuaj postare çdo muaj. Thjesht lundroni në HackerBoxes.com dhe regjistrohuni në shërbimin mujor HackerBox.