HackerBox 0039: Feljebb: 16 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A HackerBox 0039 segítségével a HackerBox Hackerek világszerte az ATX tápegységeket használják projektjeik áramellátására, megtanulják, hogyan alkotják a tranzisztorok a logikai kapukat, és feltárják a mobil SIM -kártyák tartalmát. Ez az útmutató tartalmazza a HackerBox #0039 használatának megkezdéséhez szükséges információkat, amelyek itt vásárolhatók meg, amíg a készlet tart. Ha minden hónapban szeretne egy ilyen HackerBox -ot közvetlenül a postaládájába kapni, akkor iratkozzon fel a HackerBoxes.com oldalon, és csatlakozzon a forradalomhoz!

A HackerBox 0039 témái és tanulási céljai:

• Érintse meg a szabványos feszültségszinteket egy megmentett PC -tápegységből
• A 12 V egyenáramot átalakítsa változó kimeneti feszültségre
• Állítson össze hat különböző logikai kaput NPN tranzisztorok segítségével
• Fedezze fel a mobil SIM -kártyák tartalmát
• Érme kihívások elfogadása vagy kibocsátása - hacker stílus

A HackerBoxes a barkács elektronika és a számítástechnika havi előfizetési doboz szolgáltatása. Hobbisták, gyártók és kísérletezők vagyunk. Mi vagyunk az álmok álmodói.

HACK a bolygó

1. lépés: Tartalomlista a HackerBox 0039 számára

• ATX tápegység megszakítás
• DC-DC Power Buck átalakító
• Akril ház a teljesítményátalakítóhoz
• Három exkluzív tranzisztor-kapu PCB
• Komponens készlet tranzisztor-kapuhoz
• Női MicroUSB sorkapocs
• MicroUSB kábel
• Háromutas SIM kártya adapter
• USB SIM kártya olvasó és író
• Exkluzív HackerBox Challenge Coin
• Matricák a tranzisztorok és a kapuk között
• Exkluzív HackLife Vinyl Transfer

Néhány más hasznos dolog:

• Forrasztópáka, forrasztó és alapvető forrasztószerszámok
• Megmentett ATX tápegység

A legfontosabb, hogy kalandérzékre, hacker szellemre, türelemre és kíváncsiságra lesz szüksége. Az elektronika építése és kísérletezése, bár nagyon kifizetődő, bonyolult, kihívásokkal teli és néha frusztráló is lehet. A cél a haladás, nem a tökéletesség. Ha kitart és élvezi a kalandot, sok elégedettség származhat ebből a hobbiból. Lépjen minden lépést lassan, vegye figyelembe a részleteket, és ne féljen segítséget kérni.

Rengeteg információ található a HackerBoxes GYIK jelenlegi és leendő tagjainak. Szinte az összes nem technikai támogatási e-mail, amelyet kapunk, már megválaszolásra került, ezért nagyra értékeljük, hogy szán néhány percet a GYIK elolvasására.

2. lépés: ÉRME -ELLENŐRZÉS

A KIHÍVÁSI ÉRMÉK kis érmék vagy érmék lehetnek, amelyek a szervezet jelvényeit vagy emblémáját viselik, és amelyeket a szervezet tagjai hordoznak. Hagyományosan lehet őket adni a tagság igazolására, ha kihívást jelentenek, és javítják a morált. Ezenkívül a szolgálati tagok is gyűjtik őket. A gyakorlatban a kihívási érméket általában az egységparancsnokok mutatják be, elismerve az egység egy tagjának különleges eredményeit. Ezeket a szervezetek látogatásainak elismeréseként is kicserélik. (Wikipédia)

3. lépés: Tranzisztorok-kapuk

A HackerBox tranzisztorok és kapuk közötti PCB-k és alkatrészkészletek segítenek bemutatni és feltárni, hogyan épülnek fel a logikai kapuk a tranzisztorokból.

A tranzisztor – tranzisztor logika (TTL) eszközökben a tranzisztorok biztosítják a logikai funkciót. A TTL integrált áramköröket széles körben alkalmazták olyan alkalmazásokban, mint a számítógépek, ipari vezérlők, tesztberendezések és műszerek, fogyasztói elektronika és szintetizátorok. A Texas Instruments 7400 -as szériája különösen népszerűvé vált. A TTL gyártók logikai kapuk, papucsok, számlálók és egyéb áramkörök széles választékát kínálták. Az eredeti TTL áramkör kialakításának változatai nagyobb sebességet vagy kisebb teljesítményeloszlást kínáltak a tervezés optimalizálása érdekében. A TTL készülékek eredetileg kerámia és műanyag dual-in-line (DIP) csomagolásban készültek, lapos csomagolásban. A TTL chipek mostantól felületre szerelhető csomagokban is készülnek. A TTL a számítógépek és más digitális elektronika alapja lett. Még a nagyon nagy léptékű integrációs (VLSI) integrált áramkörök is elavulttá tették a többáramkörös processzorokat, a TTL-eszközök továbbra is széles körben elterjedtek a sűrűbben integrált komponensek ragasztó logikai interfészeként. (Wikipédia)

A tranzisztorok és a kapuk közötti PCB-k és a készlet tartalma:

• Három exkluzív tranzisztor-kapu PCB
• Matricák tranzisztorok és kapuk közötti áramkörökhöz
• Tíz 2N2222A NPN tranzisztor (TO-92 csomag)
• Tíz 1K ellenállás (barna, fekete, piros)
• Tíz 10K ellenállás (barna, fekete, narancssárga)
• Tíz 5 mm -es zöld LED
• Tíz tapintható pillanatnyi gomb

4. lépés: Pufferkapu

A pufferkapu egy alapvető logikai kapu, amely bemenetét változatlanul továbbítja a kimenethez. Viselkedése ellentétes egy NOT kapuval. A puffer fő célja a bemenet regenerálása. A puffer egy bemenettel és egy kimenettel rendelkezik; kimenete mindig megegyezik a bemenettel. A puffereket az áramkörök terjedési késleltetésének növelésére is használják. (WikiChip)

Az itt használt puffer áramkör kiváló példa arra, hogy egy tranzisztor hogyan tud kapcsolóként működni. Amikor az alapcsap aktiválva van, áram folyhat a kollektor csapból a kibocsátó csapba. Ez az áram áthalad (és világít) a LED -en. Tehát azt mondjuk, hogy a tranzisztor alap aktiválása be- és kikapcsolja a LED -et.

SZERELÉSI JEGYZETEK

• NPN tranzisztorok: emittercsap a NYÁK alja felé, a tranzisztorház lapos oldala jobbra
• LED: Rövid tüske van behelyezve az elektromos földelőhálózat felé (a NYÁK alja felé)
• Ellenállások: a polaritás nem számít, de az elhelyezés igen. Az alapellenállások 10K Ohm, a LED -ekkel egybefüggő ellenállások pedig 1K Ohm.
• Tápellátás: Csatlakoztassa az 5 V egyenáramot és a földelést az egyes NYÁK hátoldalán található megfelelő párnákhoz

Kövesse ezeket az egyezményeket mindhárom NYÁK -ra

5. lépés: Inverter kapu

Az Inverter Gate vagy a NOT Gate egy logikai kapu, amely logikai tagadást valósít meg. Ha a bemenet LOW, a kimenet HIGH, és amikor a bemenet HIGH, a kimenet LOW. Az inverterek minden digitális rendszer magját képezik. Az adott folyamat működésének, viselkedésének és tulajdonságainak megértése lehetővé teszi a tervezés kiterjesztését olyan összetettebb szerkezetekre, mint a NOR és a NAND kapuk. A sokkal nagyobb és összetettebb áramkörök elektromos viselkedését az egyszerű inverterek viselkedésének extrapolálásával lehet levezetni. (WikiChip)

6. lépés: VAGY kapu

Az OR Gate egy digitális logikai kapu, amely logikai diszjunkciót valósít meg. A HIGH kimenet (1) akkor jön létre, ha a kapu egyik vagy mindkét bemenete HIGH (1). Ha egyik bemenet sem magas, LOW kimenet (0) eredményez. Más értelemben az OR függvény gyakorlatilag megtalálja a maximumot két bináris számjegy között, ahogy a kiegészítő AND függvény a minimumot. (Wikipédia)

7. lépés: NOR kapu

A NOR Gate (NOT-OR) egy digitális logikai kapu, amely logikai NOR-t valósít meg. HIGH kimenet (1) eredményez, ha a kapu mindkét bemenete LOW (0); ha az egyik vagy mindkét bemenet HIGH (1), LOW kimenet (0) eredményez. A NOR a VAGY operátor tagadásának eredménye. ÉS kapunak is tekinthető, minden bemenet fordítva. A NOR kapuk kombinálhatók bármilyen más logikai függvény létrehozásához. Ossza meg ezt a tulajdonságot a NAND kapuval. Ezzel szemben a VAGY operátor monoton, mivel csak LOW -ról HIGH -ra változtathatja, de fordítva nem. (Wikipédia)

8. lépés: ÉS kapu

Az AND Gate egy alapvető digitális logikai kapu, amely logikai konjunkciót valósít meg. A HIGH kimenet (1) csak akkor ad eredményt, ha az ÉS kapu összes bemenete HIGH (1). Ha az ÉS kapu egyik bemenete sem vagy sem HIGH, akkor LOW kimenetet eredményez. A funkció tetszőleges számú bemenetre bővíthető. (Wikipédia)

9. lépés: NAND Gate

A NAND Gate (NOT-AND) egy logikai kapu, amely csak akkor eredményez hamis kimenetet, ha minden bemenete igaz. A kimenete kiegészíti az ÉS kaput. A LOW (0) kimenet csak akkor eredményez, ha a kapu összes bemenete HIGH (1); ha bármelyik bemenet LOW (0), akkor HIGH (1) kimenetet eredményez.

De Morgan tétele szerint a két bemenetű NAND-kapu logikája AB = A+B-ként fejezhető ki, így a NAND-kapu egyenértékű az inverterekkel, majd az OR-kapu.

A NAND kapu azért jelentős, mert bármely logikai függvény megvalósítható a NAND kapuk kombinációjával. Ezt a tulajdonságot funkcionális teljességnek nevezik. Megosztja ezt az ingatlant a NOR kapuval. Bizonyos logikai áramköröket alkalmazó digitális rendszerek kihasználják a NAND funkcionális teljességét.

(Wikipédia)

10. lépés: XOR -kapu

Az XOR Gate vagy Exclusive OR logikai művelet, amely csak akkor ad ki igaz értéket, ha a bemenetek eltérnek (az egyik igaz, a másik hamis). Az "exkluzív" vagy "nevet nyeri, mert a" vagy "jelentése kétértelmű, ha mindkét operandus igaz; a kizárólagos vagy az üzemeltető kizárja ezt az esetet. Ezt néha úgy gondolják, hogy "egyik vagy másik, de nem mindkettő". Ezt fel lehet írni "A vagy B, de nem, A és B". (Wikipédia)

Bár az XOR fontos logikai kapu, más, egyszerűbb kapukból is felépíthető. Ennek megfelelően itt nem építünk egyet, de tanulmányozhatjuk ezt a szép írást egy NPN tranzisztor XOR kapuáramkörhöz, mint első példát a tranzisztor-alapú kapuk összefésülésére, hogy összetettebb logikát hozzunk létre.

11. lépés: Kombinációs logika

A kombinációs logikát a digitális áramkörelméletben néha időfüggetlen logikának nevezik, mert nincsenek memóriaelemei. A kimenet csak a jelenlegi bemenet függvénye. Ez ellentétes a szekvenciális logikával, amelyben a kimenet nemcsak a jelenlegi bemeneten, hanem a bemenet történetén is múlik. Más szóval, a szekvenciális logikának van memóriája, míg a kombinációs logikának nincs. A számítógépes áramkörökben kombinációs logikát alkalmaznak Boole -algebra végrehajtására a bemeneti jeleken és a tárolt adatokon. A gyakorlati számítógépes áramkörök általában kombinációs és szekvenciális logika keverékét tartalmazzák. Például egy aritmetikai logikai egység (ALU) azon része, amely matematikai számításokat végez, kombinációs logika felhasználásával épül fel. A számítógépekben használt egyéb áramkörök, mint például az adderek, multiplexerek, demultiplexerek, kódolók és dekódolók szintén kombinációs logika felhasználásával készülnek. (Wikipédia)

12. lépés: ATX tápegység leállás

Az ATX tápegységek a háztartási váltakozó áramot alacsony feszültségű szabályozott egyenárammá alakítják át a számítógép belső alkatrészei számára. A modern személyi számítógépek általánosan használják a kapcsolt üzemmódú tápegységeket. Az ATX tápfeszültség -megszakítót úgy tervezték, hogy kihasználja az ATX tápegység előnyeit, és olyan asztali tápegységet hozzon létre, amely elegendő árammal rendelkezik ahhoz, hogy szinte minden elektronikai projektjét futtassa. Mivel az ATX tápegységek meglehetősen gyakoriak, általában könnyen kimenthetők egy eldobott számítógépről, és így a beszerzésük kevés vagy semmi. Az ATX megszakító a 24 pólusú ATX csatlakozóhoz csatlakozik, és 3.3V, 5V, 12V és -12V feszültséget okoz. Ezek a feszültségsínek és a földi referencia a kimeneti kötőoszlopokhoz vannak kapcsolva. Minden kimeneti csatorna cserélhető 5A biztosítékkal rendelkezik

13. lépés: Digitális vezérlés DC-DC Buck átalakító

A DC-DC lekapcsolható tápegység állítható kimeneti feszültséggel és LCD kijelzővel rendelkezik.

• Tápcsip: MP2307 (adatlap)
• Bemeneti feszültség: 5-23V (20V ajánlott maximális)
• Kimeneti feszültség: 0V-18V folyamatosan állítható
• Automatikusan menti az utoljára beállított feszültséget
• A bemeneti feszültségnek körülbelül 1 V -tal magasabbnak kell lennie, mint a kimeneti feszültség
• Kimeneti áram: 3A, de 2A hőveszteség nélkül

Kalibrálás: A bemeneti áramellátás kikapcsolt állapotában tartsa lenyomva a bal gombot, majd kapcsolja be. Amikor a kijelző villogni kezd, engedje el a bal gombot. Multiméterrel mérje a kimeneti feszültséget. Nyomja meg a bal és a jobb gombot a feszültség beállításához, amíg a multiméter körülbelül 5,00 V -ot nem mér (4,98 V vagy 5,02 V megfelelő). A beállítás során figyelmen kívül hagyja a készülék LCD kijelzőjét. Miután beállította, kapcsolja ki a készüléket, majd kapcsolja be újra. A kalibrálás befejeződött, de szükség esetén megismételhető.

14. lépés: MicroUSB megszakítás

Ez a modul kitör egy MicroUSB csatlakozócsapot a sorkapocs VCC, GND, ID, D- és D+ csavarjaihoz.

Ami az azonosító jelet illeti, az OTG-kábel (wikipédia) egyik végén mikro-A dugó, a másik végén pedig mikro-B dugó található. Nem lehet két azonos típusú dugó. Az OTG hozzáadott egy ötödik tűt a szabványos USB-csatlakozóhoz, az úgynevezett ID-tűt. A mikro-A dugó földelt azonosítótüskével rendelkezik, míg a mikro-B dugóban lévő azonosító lebeg. A behelyezett micro-A dugóval rendelkező eszköz OTG A-eszközzé válik, a micro-B dugóval ellátott eszköz pedig B-eszközzé. A behelyezett dugó típusát a PIN azonosító állapota határozza meg.

15. lépés: SIM -eszközök

Az előfizetői azonosító modul (SIM), széles körben SIM -kártya néven ismert, egy integrált áramkör, amelynek célja a nemzetközi mobil előfizetői azonosítószám (IMSI) és a hozzá tartozó kulcs biztonságos tárolása, amelyek a mobiltelefonos előfizetők azonosítására és hitelesítésére szolgálnak. eszközök (például mobiltelefonok és számítógépek). Lehetőség van számos SIM -kártyán a névjegyek tárolására is. A SIM -kártyákat mindig GSM telefonokon használják. CDMA telefonok esetén a SIM-kártyák csak az újabb LTE-képes készülékekhez szükségesek. A SIM -kártyák műholdas telefonokban, intelligens órákban, számítógépekben vagy kamerákban is használhatók. (Wikipédia)

A MagicSIM Windows szoftver USB -adapterhez használható az USB -eszközzel. Szükség esetén illesztőprogram is található a Prolific PL2303 USB chiphez.

16. lépés: Éld a HackLife -t

Reméljük, élvezte a havi utazást a barkács elektronika területén. Vegye fel a kapcsolatot és ossza meg sikerét az alábbi megjegyzésekben vagy a HackerBoxes Facebook csoportban. Feltétlenül tudassa velünk, ha kérdése van, vagy segítségre van szüksége.

Csatlakozz a forradalomhoz. Éld a HackLife -t. Minden hónapban kaphat egy hűvös doboz feltörhető elektronikai és számítástechnikai projektet a postaládájába. Csak böngésszen a HackerBoxes.com oldalon, és iratkozzon fel a havi HackerBox szolgáltatásra.