HackerBoxes 0018: Circuit Circus: 12 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Circuit Circus: Ebben a hónapban a HackerBox Hackerek analóg elektronikus áramkörökkel, valamint áramkörvizsgálati és mérési technikákkal dolgoznak.

Ez az útmutató tartalmazza a HackerBoxes #0018 használatához szükséges információkat. Ha szeretne minden hónapban egy ilyen dobozt a postafiókjába kapni, akkor itt az ideje, hogy iratkozzon fel a HackerBoxes.com oldalon, és csatlakozzon a forradalomhoz!

A HackerBox témái és tanulási céljai:

• Készítsen mikroprocesszor-alapú komponens-teszteszközt
• Hone PCB összeszerelési és forrasztási ismeretek
• Ismerje meg a különböző elektronikus alkatrészek áramkörökben történő használatát
• Tekintse át ezeknek az alkatrészeknek a tesztelési és mérési technikáit
• Töltsön ki egy tízórás Modern Electronics tanfolyamot
• Töltsön ki egy tíz leckés analóg elektronika tanfolyamot
• Fedezze fel a hangkártya oszcilloszkópok alkalmazásait és korlátait
• Gyakorlási technikák az áramkörök prototípusának létrehozására a kenyérpályán

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

1. lépés: HackerBoxes 0018: Doboz tartalma

• HackerBoxes #0018 Gyűjthető referenciakártya
• Elektronikus alkatrész -teszteszköz (forrasztókészlet)
• Modern és analóg elektronikai készlet
• 140 darabos drót jumper készlet
• 830 Point Solderless Breadboard
• 3,5 mm -es Audio Breakout modul
• 3,5 mm -es audio patch kábel
• Két 9V -os elemcsipesz
• Exkluzív "Elite Technology" vasalható tapasz
• Exkluzív HackerBoxes négymatrica

Néhány más hasznos dolog:

• Forrasztópáka, forrasztó és alapvető forrasztószerszámok
• Két 9V -os elem
• Számítógép hangkártyával
• (opcionális) USB hangkártya **
• (opcionális) Digitális multiméter

A legfontosabb, hogy szüksége lesz a kalandra, a barkácsolás szellemére és a hacker kíváncsiságára. A Hardcore DIY elektronika nem a legegyszerűbb hobbi, de ha kitart és élvezi a kalandot, nagy elégedettség származhat abból, ha kitart és projektjei működnek. Csak lassan tegyen meg minden lépést, vegye figyelembe a részleteket, és ne habozzon segítséget kérni.

** Hangkártya Megjegyzés: A 11. lépés az USB -hangkártya opcionális használatát tárgyalja. A HackerBoxes HQ -n több ilyen is rendelkezésre áll többletként. INGYENESEN dobtuk be őket bónusz ajándékként, korlátozott számú RANDOM #0018 HackerBoxban. Ha nem kapott egyet, vegye figyelembe ismét, hogy véletlenszerűen, szabadon adták ki (anélkül, hogy ez befolyásolná a keret költségvetését). Nem szerepelnek a fenti tartalomjegyzékben, ezért nem tekinthetők "hiányzó elemnek". Ha nagyon szeretne ilyet, itt vásárolhatja meg. Köszönöm a megértésed.

2. lépés: Automaták, pingvinek és bohócok

Az exkluzív HackerBoxes négylábú matricát úgy tervezték, hogy négy miniatűr matricára osztható, amelyek mindegyike tökéletes méretű a projektházakhoz, mobil eszközökhöz, laptopokhoz vagy szerszámosládákhoz.

A siklószimbólum az egyik miniatűr matricán látható. Ez egy öt pontból álló minta, amely egy rácson belül helyezkedik el. Ez a különleges minta végigjárja a Conway életjátékában (egy jól ismert mobil automata). A vitorlázógépet emblémaként javasolták a hacker szubkultúra képviseletére, mivel a Game of Life vonzó a hackerek számára, és a vitorlázórepülő koncepciója szinte az Internet és a Unix egyidejűleg született meg. A Wikipédia bejegyzése elmagyarázza, hogy ezt az emblémát a szubkultúra különböző részein használják, de nem mindenki által kedvelt. Ha nem tetszik, csapd meg. Akárhogy is, javasoljuk, hogy szerezzen be egy "Conway's Game of Life" programot vagy alkalmazást, és játsszon vele. Egy élet!

Mi van a bohóccal? A bohóc rajongóművészet és a "Circuit Circus" téma utalások az ikonikus Las Vegas -i Circus Circus Hotel and Casino -ra. Talán találkozunk Las Vegasban ezen a nyáron a DEFCON25 -en?

3. lépés: Modern és analóg elektronikai készlet

A HackerBoxes Modern and Analog Electronics Kit több mint 80 elektronikai alkatrészt tartalmaz. Ezek közül sok hasznos lehet az elektronikus alkatrész -tesztelő eszközzel való kísérletezés során.

Ezek a komponensek a HackerBox #0018 egyéb tartalmával együtt mindent tartalmaznak, amelyek szükségesek az összes kísérlet elvégzéséhez a Modern Elektronika és Analóg Elektronika online tanfolyamokon, amelyeket később az útmutató tartalmaz.

4. lépés: Elektronikus alkatrész -teszteszköz - Bevezetés

Mindannyian ismerjük azt a bosszantó kihívást, hogy azonosítsuk a komponens pontos paramétereit a régi szemétdobozban. A hagyományos azonosítási és mérési módszerek általában bonyolultak és időigényesek. Ez a tesztkészülék azért van itt, hogy megmentse a napot egy nagyon okos mikrokontroller-alapú kialakítással. A legjobb az egészben, hogy készlet formájában szállítjuk, így saját maga készítheti el!

Ha elkészültünk, automatikusan felismerjük és azonosítjuk az NPN és PNP tranzisztorok, FET -ek, diódák, kettős diódák, tirisztorok és SCR -ek pinoutjait.

Az 50MΩ -ig terjedő ellenállás maximum 0,01Ω felbontással mérhető. Három tesztpont lehetővé teszi a potenciométerek egyszerű tesztelését.

A 25pF-100mF kapacitás 1pF felbontással mérhető. Az egyenértékű soros ellenállást (ESR) 90nF feletti kondenzátoroknál mérik.

A bipoláris csomópont-tranzisztor mérések tartalmazzák a kollektor-emitter áramerősítési tényezőt, az alap-emitter küszöbfeszültséget, a kollektor-emitter szivárgási áramot, az alap-emitter küszöbfeszültséget és a nagy áramerősítést. Darlington tranzisztorokat azonosítottak. A rendszer érzékeli a védelmi diódákat a teljesítménytranzisztorokhoz és a FET -ekhez.

A FET paraméterek mérései közé tartozik a kapu-forrás küszöbfeszültség, a leeresztő-forrás ellenállás és a kapuforrás kapacitása.

További jellemzők:

Frekvencia mérés 1Hz-1MHz

Időszak mérés akár 25 kHz -ig

DC feszültség mérés 50V -ig

Négyzethullámú frekvenciagenerátor különböző frekvenciákon

10 bites PWM generátor (1% - 99%)

Digitális hőmérő (DS1820) olvasó

Hőmérséklet / páratartalom (DHT11) olvasó

IR érzékelő protokoll dekódoló (uPD6121 és TC9012)

IR kódoló

Specifikációk:

Processzor: Socketed ATMEAG328P (28 pin DIP)

Színes kijelző: TFT 160x128 képponttal és 16 bites színmélységgel

Felhasználói bevitel: Rotációs kódoló nyomógombbal

Bemeneti teljesítmény: 6,8-12VDC a csőcsatlakozónál vagy a 9V-os akkumulátornál

Áramfelvétel: kb. 30mA

5. lépés: Elektronikus alkatrész -tesztelő eszköz - anyagjegyzék

Kezdje el a készlet építését úgy, hogy kicsomagolja az alkatrészeket egy kis tálcába, és alaposan ismerkedjen meg az egyes alkatrészekkel.

24 tengelyirányú ólomellenállás van, 12 különböző értékkel. Mind nagyon hasonlítanak. Javasoljuk, hogy szánjon néhány percet arra, hogy felnézzen és gondosan jegyezze fel értékeiket az ellenállásokhoz rögzített papírszalagra. Az ellenállások nem cserélhetők. Ha mindegyik ellenállást nem a megfelelő helyre helyezi a NYÁK -on, a tesztkészülék nem fog működni.

Ez az ellenállás kód számológép nagyon praktikus. Feltétlenül váltson az "5 csíkos" fülre. Némi „megszüntetési folyamatra” lehet szükség, ha két színcsík -készlet nagyon hasonlónak tűnik.

6. lépés: Elektronikus alkatrész -tesztelő eszköz - Átmeneti feszültségcsökkentés

Az alkatrész-tesztelő készlet három apró, felületre szerelhető alkatrészt tartalmaz-egy 0805 méretű 100 nF kondenzátort, egy 1812 méretű P6KE6V8 diódát és egy SOT23 méretű SVR05-4 diódasort. Ezek teljesen opcionális alkatrészek, amelyek támogatják az átmeneti feszültségcsökkentést (TVS). A tesztelő ezek nélkül is jól fog működni, ezért ha nincs mikroszkópja és SMT -tapasztalata, erősen javasoljuk, hogy kezdje el ezeknek az alkatrészeknek a kidobásával.

Ha nem telepíti az SMT alkatrészeket:

A TVS védelmi áramkör célja annak a valószínűségének javítása, hogy a mikrokontroller bemeneti csapjai túléljék a kisülési áramot, ha egy feltöltött kondenzátort csatlakoztatnak a tesztbemenetekhez. Még a telepített TVS áramkör esetén sem garantált a védelem. Ezért nagyon fontos, hogy a kondenzátorokat mindig le kell meríteni, mielőtt az illetékes vizsgálóberendezéssel mérnek.

HA SMT ALKATRÉSZEKET TELEPÍT:

A három SMT komponenst először forrasztani kell. A kondenzátor és az egyetlen dióda nem polarizált, és mindkét irányban forrasztható. A 6-tűs dióda tömbnek azonban polaritási jelzései vannak, amelyeket igazítani kell a NYÁK-os selyemképernyőn lévő beállításokhoz.

7. lépés: Elektronikus alkatrész -teszteszköz - kis alkatrészek

Kezdje a 24 ellenállás beforrasztásával. Győződjön meg arról, hogy színsávjaik alapján helyesen azonosították őket. Nagyon ügyeljen arra, hogy a helyes értékeket a megfelelő helyre helyezze a NYÁK -ra. Az ellenállások nem polarizáltak, és mindkét irányba behelyezhetők.

Az átmenő lyukú alkatrész forrasztása után a vezetéket óvatosan le kell vágni hátulról, nagyon közel a NYÁK felületéhez. Mindig viseljen védőszemüveget, amikor a vezetékeket lekapja.

Ezután helyezze be a 9 kerámia kondenzátort, ügyelve arra, hogy a kondenzátorokra nyomtatott értékek megfeleljenek a NYÁK -jelöléseknek. Ezek a kondenzátorok nem polarizáltak, és mindkét irányba behelyezhetők.

A két elektrolit kondenzátor fekete hordónak tűnik. Ugyanaz az érték, de a vezetékeik polarizáltak. A kupak egyik oldalán fehér csík található. Ez a negatív oldala. A másik vezeték a pozitív oldal, és igazítani kell a NYÁK "+" jelzéséhez.

A piros LED polarizált. A hosszabb huzalvezetéket be kell illeszteni a négyzet alakú fém párna lyukba.

Az öt TO-92 készülék félköríves keresztmetszetű. Párosítsa ennek az alaknak a tájolását a NYÁK -on megjelölt körvonalakkal. Vegye figyelembe, hogy a TO-92 csomagok négy teljesen különböző típusú eszközt tartalmaznak, ezért ügyeljen arra, hogy a csomagokra nyomtatott számokat illessze össze a NYÁK-on található jelölésekkel.

Végül a 8 MHz -es kristály nem polarizált.

8. lépés: Elektronikus alkatrész -teszteszköz - nagyobb alkatrészek

Ezután helyezze be és forrasztja be a nagyobb alkatrészeket. Ezek meglehetősen magától értetődőek, de itt van néhány tipp:

A három kék csavaros csatlakozót úgy kell elhelyezni, hogy az oldalsó portok a vezetékek behelyezéséhez a NYÁK széle felé nézzenek.

A ZIF (nulla beillesztési erő) foglalat karját a FEL helyzetben kell hagyni forrasztás közben.

A DIP28 aljzatot be kell forrasztani a chip behelyezése nélkül. Igazítsa a félkör jelölést a NYÁK-on a foglalat egyik széléhez hasonló alakúhoz. Miután a forrasztás lehűlt az aljzaton, a forgácsot ugyanazon félkör alakú pin-one jelölés szerint lehet behelyezni.

A 8 tűs kijelző aljzat forrasztva van a fő NYÁK -ra. A 8 tűs hüvelyfej a TFT kijelző hátoldalához van forrasztva, hogy illeszkedjen az aljzathoz.

Két sárgaréz állvány és négy csavar a kijelzőmodul stabilizálására szolgál, miután behelyezte.

Négy sárgaréz állványt és négy csavart használnak lábak kialakítására a fő NYÁK hátoldalán. Ezek a lábak megakadályozzák, hogy a forrasztott alkatrészek vágott vezetékei megkarcolják az asztalt, mivel meglehetősen élesek lehetnek.

A 9 V -os elemcsatlakozó vezetékek a NYÁK bal oldalán található 9V feliratú lyukakba vannak forrasztva. A piros vezeték a "+" terminálba kerül.

9. lépés: Az elektronikus alkatrész -teszteszköz használata

Miután a tápegységet a komponens tesztkészülékhez csatlakoztatta, azt a forgó jeladó lenyomásával lehet bekapcsolni (a kódolóba egy nyomógomb van beépítve). Van egy kalibrálási folyamat, mint amit a három tesztpont együttes rövidre zárásával lehet végrehajtani. Opcionálisan kihagyhatja a kalibrálást, és rögtön belekezdhet néhány komponens kipróbálásába a következő lépésben.

A rendkívül részletes dokumentum TransistorTester with AVR mikrokontroller és egy kicsit több, gyakran frissül és elérhető az interneten. Ez a dokumentum e műszerek különböző inkarnációinak tervezéséről, használatáról és működéselméletéről szól. Feltétlenül nézd meg.

Ez az oldal különféle forrásokat tartalmaz különböző nyelveken.

10. lépés: Tíz lecke online "Modern elektronika" tanfolyam

Minden, amire szüksége lesz a PyroElectro Modern Electronics online videó tanfolyamhoz, megtalálható a HackerBox Modern és analóg elektronikai készletben.

Miközben az ellenállásokkal, kondenzátorokkal, induktivitásokkal, diódákkal és tranzisztorokkal kapcsolatos tanulságokat vizsgálja, szánjon egy percet a vizsgált komponens tesztelésére az elektronikus alkatrész -teszteszköz segítségével.

Miután többet megtudott arról, hogy az egyes komponensek hogyan működnek az áramkörben, érdemes ellátogatni az elektronikus alkatrész -teszteszköz nagy dokumentumába, és áttekinteni a működés elméletét, hogy kiderüljön, hogyan képes a tesztelő lekérdezni a tesztelt eszközt egy egyszerű eszköz segítségével AVR mikrovezérlő. Sok technika nagyon ügyes, és hasznos megközelítéseket mutat be a jövőbeni tervezési vagy tesztelési munkához.

Az 555 -ös időzítő 9. leckéje remek lehetőség arra, hogy játsszon az elektronikus alkatrész -tesztelő készülék frekvenciamérő funkciójával.

Nagy tisztelet a PyroElectro által ezeken a leckéken végzett munkáért.

11. lépés: Tíz lecke online "Analóg elektronika" tanfolyam

Minden, amire szüksége lesz a PyroElectro Analog Electronics online videó tanfolyamhoz, megtalálható a HackerBox Modern és analóg elektronikai készletben.

Ne feledje, hogy a 3,5 mm -es audio patch kábel félbevágva kétféle "szondát" hozhat létre a tanfolyamon tárgyalt hangkártya oszcilloszkóphoz. A lecsupaszított huzalvezetékeket forraszanyaggal kell ónozni, hogy könnyen kezelhetők legyenek kopás nélkül.

Bár a tanfolyamon bemutatott pontos áramkörök biztonságosnak vélelmezhetők, érdemes megjegyezni, hogy a számítógép hangkártya -bemeneteit csak -0,8 V és +0,8 V közötti tartomány kezelésére tervezték. Nagyobb feszültségtartományok kezelésekor a jelet le kell méretezni, hogy ne terhelje túl a hangkártya bemeneteit. Íme néhány kiváló jegyzet a Make -tól és a Daqarta -tól.

Ha azt tervezi, hogy széles körben kísérletezik a hangkártya oszcilloszkópjaival, és további biztosítást szeretne kötni a hangkártya károsodása ellen, érdemes beszerezni egy olcsó USB -hangkártyát az elektromos szigetelés érdekében.

A tanfolyamon javasolt oszcilloszkóp szoftver kifejezetten a Windows rendszerrel való használatra készült. Linux esetén létezik egy hasonló program, az úgynevezett xoscope. Az OSX -felhasználók számára különféle megjegyzések találhatók az interneten az Audacity hangkártya -oszcilloszkópként való használatáról. Azok, akik MATLAB vagy GNU Octave programmal dolgoznak, nézzenek bele az audiorecorder () funkcióba!

Nagy tisztelet a PyroElectro által ezeken a leckéken végzett munkáért.

12. lépés: Hack the Planet

Köszönjük, hogy kalandjainkhoz csatlakozott a modern analóg elektronika teszteléséhez és méréséhez. Ha élvezte ezt az utasítást, és szeretné, ha minden hónapban egy ilyen doboz elektronikai projektet szállítanának közvetlenül a postaládájába, kérjük, csatlakozzon hozzánk, ha FELIRATKOZIK ITT.

Vegye fel a kapcsolatot és ossza meg sikerét az alábbi megjegyzésekben és/vagy a HackerBoxes Facebook -oldalán. Mindenképpen tudassa velünk, ha kérdése van, vagy segítségre van szüksége. Köszönjük, hogy a HackerBoxes tagja lehetsz. Kérjük, továbbra is fogadja javaslatait és visszajelzéseit. A HackerBoxok a TE dobozaid. Készítsünk valami nagyszerűt!