HackerBox 0039: tase üles: 16 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

HackerBox 0039 abil kasutavad HackerBox häkkerid kogu maailmas ATX -toiteallikaid oma projektide toiteks, õpivad, kuidas transistorid loogikaväravaid moodustavad, ja uurivad mobiilside -SIM -kaartide sisu. See juhend sisaldab teavet HackerBox #0039 kasutamise alustamiseks, mida saab siit osta, kuni kaupa jätkub. Kui soovite saada sellist HackerBoxi iga kuu otse oma postkasti, tellige see aadressil HackerBoxes.com ja liituge revolutsiooniga!

HackerBox 0039 teemad ja õpieesmärgid:

• Puudutage päästetud arvuti toiteallikast tavalisi pingetasemeid
• Muutke 12 V alalisvool muutuvaks väljundpingeallikaks
• Pange NPN -transistoride abil kokku kuus erinevat loogikaväravat
• Uurige mobiilsete SIM -kaartide sisu
• Mündi väljakutsete vastuvõtmine või väljastamine - häkkerite stiil

HackerBoxes on igakuine tellimuste kasti teenus isetehtud elektroonika ja arvutitehnoloogia jaoks. Oleme harrastajad, tegijad ja eksperimenteerijad. Me oleme unistuste unistajad.

HACK PLANET

Samm: HackerBox 0039 sisuloend

• ATX toiteallika katkestus
• Alalisvoolu toitepinge muundur
• Akrüülist korpus muunduri jaoks
• Kolm eksklusiivset transistori-värava PCB-d
• Komponentide komplekt transistor-väravate jaoks
• Naiste MicroUSB klemmiplokk
• MicroUSB kaabel
• Kolmesuunaline SIM-kaardi adapter
• USB -SIM -kaardi lugeja ja kirjutaja
• Eksklusiivne HackerBoxi väljakutse münt
• Transistori-väravate kleebised
• Eksklusiivne HackLife vinüülülekanne

Mõned muud asjad, mis aitavad:

• Jootekolb, joodis ja põhilised jootetööriistad
• Salvestatud ATX toiteallikas

Kõige tähtsam on see, et vajate seiklustunnet, häkkerivaimu, kannatlikkust ja uudishimu. Kuigi elektroonika ehitamine ja katsetamine on väga tasuv, võib see olla keeruline, väljakutsuv ja kohati isegi masendav. Eesmärk on progress, mitte täiuslikkus. Kui te jätkate ja naudite seiklust, võib sellest hobist saada palju rahulolu. Tehke iga samm aeglaselt, arvestage üksikasjadega ja ärge kartke abi küsida.

HackerBoxesi KKK -s on praeguste ja tulevaste liikmete jaoks palju teavet. Peaaegu kõik meile saadetud mittetehnilise toe e-kirjad on seal juba vastatud, seega hindame teid väga, kui võtate KKK lugemiseks mõne minuti.

2. samm: MÜNTI KONTROLL

VÄLJAKUTSE Mündid võivad olla väikesed mündid või medaljonid, millel on organisatsiooni sümboolika või embleem ja mida kannavad organisatsiooni liikmed. Traditsiooniliselt võidakse neid väljakutse korral kuulutada liikmeks ja parandada moraali. Lisaks koguvad neid ka teenistusliikmed. Praktikas esitavad väljakutse münte tavaliselt üksuse ülemad, tunnustades üksuse liikme erilisi saavutusi. Neid vahetatakse ka organisatsiooni külastuste tunnustamiseks. (Vikipeedia)

3. samm: transistorid-väravad

HackerBoxi transistor-väravate trükkplaadid ja nende osade komplekt aitavad demonstreerida ja uurida, kuidas loogikaväravad transistoridest üles ehitatakse.

Transistor -transistorloogika (TTL) seadmetes pakuvad transistorid loogilist funktsionaalsust. TTL -integraallülitusi kasutati laialdaselt sellistes rakendustes nagu arvutid, tööstuslikud juhtimisseadmed, katseseadmed ja instrumendid, olmeelektroonika ja süntesaatorid. Eriti populaarseks sai Texas Instrumentsi 7400 -seeria. TTL-i tootjad pakkusid laias valikus loogikaväravaid, plätusid, loendureid ja muid vooluahelaid. Algse TTL -ahela konstruktsiooni variatsioonid pakkusid disaini optimeerimiseks suuremat kiirust või väiksemat võimsuse hajumist. TTL-seadmed valmistati algselt keraamilistest ja plastilistest topelt-reas (DIP) pakenditest ning tasasel kujul. TTL-kiipe toodetakse nüüd ka pinnapealsetes pakendites. TTL -st sai arvutite ja muu digitaalse elektroonika alus. Isegi pärast väga laiaulatusliku integratsiooni (VLSI) integraallülitusi, mis muutsid mitme trükkplaadi protsessorid aegunuks, leidsid TTL-seadmed endiselt laialdast kasutamist tihedamalt integreeritud komponentide vahelise liimiloogikaga. (Vikipeedia)

Transistorid-väravad PCB-d ja komplekti sisu:

• Kolm eksklusiivset transistori-värava PCB-d
• Transistoride-väravate ahelate kleebised
• Kümme 2N2222A NPN transistorit (pakett TO-92)
• Kümme 1K takistit (pruun, must, punane)
• Kümme 10K takistit (pruun, must, oranž)
• Kümme 5 mm rohelist LED -i
• Kümme kombatavat hetke nuppu

4. samm: puhvervärav

Puhvervärav on põhiline loogikavärav, mis edastab muutmata kujul oma sisendi väljundile. Selle käitumine on vastupidine väravale EI. Puhvri peamine eesmärk on sisendi taastamine. Puhvril on üks sisend ja üks väljund; selle väljund võrdub alati sisendiga. Puhvreid kasutatakse ka ahelate leviku viivituse suurendamiseks. (WikiChip)

Siin kasutatav puhverahel on suurepärane näide sellest, kuidas transistor võib lülitina toimida. Kui põhitihvt on aktiveeritud, lastakse voolul voolata koguja tihvtist emitteri tihvti. See vool läbib (ja süttib) LED -i. Nii et me ütleme, et transistori aluse aktiveerimine lülitab LED -i sisse ja välja.

KOKKUPANEMISE MÄRKUSED

• NPN -transistorid: emitteri tihvt PCB põhja poole, transistori korpuse lame külg paremale
• LED: lühike tihvt sisestatakse maandusvõrgu poole (trükkplaadi põhja poole)
• Takistid: polaarsus pole oluline, kuid paigutus on oluline. Põhitakistused on 10K oomi ja LED -idega ühendatud takistid on 1K oomi.
• Toide: ühendage 5VDC ja maandus iga trükkplaadi tagaküljel olevate vastavate padjakestega

Järgige neid konventsioone kõigi kolme PCB jaoks

Samm: invertervärav

Invertervärav või NOT -värav on loogikavärav, mis rakendab loogilist eitust. Kui sisend on LOW, on väljund HIGH ja kui sisend on HIGH, on väljund LOW. Inverterid on kõigi digitaalsüsteemide tuum. Selle toimimise, käitumise ja omaduste mõistmine konkreetse protsessi jaoks võimaldab selle disaini laiendada keerukamatele struktuuridele, nagu NOR- ja NAND -väravad. Palju suuremate ja keerukamate vooluahelate elektrilist käitumist saab tuletada, ekstrapoleerides lihtsate inverterite poolt täheldatud käitumist. (WikiChip)

6. samm: VÕI värav

VÕI värav on digitaalne loogikavärav, mis rakendab loogilist disjunktsiooni. HIGH väljund (1) annab tulemuse, kui üks või mõlemad värava sisendid on HIGH (1). Kui kumbki sisend ei ole kõrge, saadakse LOW väljund (0). Teises mõttes leiab funktsiooni OR tõhusalt kahe binaarkoodi vahel maksimumi, täpselt nagu täiendav JA funktsioon leiab miinimumi. (Vikipeedia)

Samm 7: NOR Gate

NOR-värav (NOT-OR) on digitaalne loogikavärav, mis rakendab loogilist NOR-i. HIGH väljund (1) annab tulemuse, kui mõlemad värava sisendid on LOW (0); kui üks või mõlemad sisendid on HIGH (1), on tulemuseks LOW väljund (0). NOR on OR -operaatori eituse tulemus. Seda võib vaadelda ka AND -väravana, kus kõik sisendid on ümber pööratud. NOR -väravaid saab kombineerida mis tahes muu loogilise funktsiooni genereerimiseks. Jagage seda vara NAND -väravaga. Seevastu OR -operaator on monotoonne, kuna see võib muuta LOW -st ainult HIGH -i, kuid mitte vastupidi. (Vikipeedia)

8. samm: JA värav

AND Gate on põhiline digitaalne loogikavärav, mis rakendab loogilist sidet. HIGH väljund (1) annab tulemuse ainult siis, kui kõik AND -värava sisendid on HIGH (1). Kui ükski või mitte kõik AND -värava sisendid on HIGH, saadakse väljund LOW. Funktsiooni saab laiendada mis tahes arvule sisenditele. (Vikipeedia)

9. samm: NAND -värav

NAND-värav (NOT-AND) on loogikavärav, mis annab väljundi, mis on vale ainult siis, kui kõik selle sisendid on tõesed. Selle väljund täiendab JA värava väljundit. LOW (0) väljund annab tulemuse ainult siis, kui kõik värava sisendid on HIGH (1); kui mõni sisend on LOW (0), on tulemuseks HIGH (1) väljund.

De Morgani teoreemi kohaselt võib kahe sisendiga NAND-värava loogikat väljendada kui AB = A+B, muutes NAND-värava samaväärseks inverteritega, millele järgneb OR-värav.

NAND -värav on märkimisväärne, kuna mis tahes loogilist funktsiooni saab rakendada NAND -väravate kombinatsiooni abil. Seda omadust nimetatakse funktsionaalseks terviklikkuseks. See jagab seda vara NOR -i väravaga. Teatud loogikaahelaid kasutavad digitaalsüsteemid kasutavad ära NANDi funktsionaalse täielikkuse.

(Vikipeedia)

10. samm: XOR -värav

XOR Gate või Exclusive OR on loogiline toiming, mis väljastab tõe ainult siis, kui sisendid erinevad (üks on tõene, teine vale). See saab nime "eksklusiivne" või "kuna mõiste" või "tähendus on mitmetähenduslik, kui mõlemad operandid on tõesed; ainuõiguslik või operaator välistab selle juhtumi. Mõnikord arvatakse, et see on "üks või teine, kuid mitte mõlemad". Selle võib kirjutada "A või B, kuid mitte, A ja B". (Vikipeedia)

Kuigi XOR on oluline loogikavärav, saab selle üles ehitada teistest lihtsamatest väravatest. Seetõttu ei ehita me seda siia, vaid võime uurida seda toredat kirjutist NPN Transistor XOR Gate Circuit jaoks, mis on esimene näide transistoripõhiste väravate kammimise kohta keerukama loogika loomiseks.

11. samm: kombineeritud loogika

Kombineeritud loogikat nimetatakse digitaalahela teoorias mõnikord ajast sõltumatuks loogikaks, kuna sellel pole mäluelemente. Väljund on ainult praeguse sisendi puhas funktsioon. See on vastupidine järjestikusele loogikale, mille puhul väljund sõltub mitte ainult praegusest sisendist, vaid ka sisendi ajaloost. Teisisõnu, järjestikulisel loogikal on mälu, kombineeritud loogikal aga mitte. Kombineeritud loogikat kasutatakse arvutiahelates Boole'i algebra teostamiseks sisendsignaalidel ja salvestatud andmetel. Praktilised arvutiahelad sisaldavad tavaliselt kombineeritud ja järjestikuse loogika segu. Näiteks matemaatilisi arvutusi tegeva aritmeetilise loogikaüksuse või ALU osa ehitatakse kombineeritud loogika abil. Teised arvutites kasutatavad vooluahelad, nagu lisad, multiplekserid, demultiplekserid, kodeerijad ja dekodeerijad, valmistatakse samuti kombineeritud loogika abil. (Vikipeedia)

12. samm: ATX toiteallika katkestus

ATX toiteplokid muudavad majapidamises kasutatava vahelduvvoolu arvuti sisemiste komponentide jaoks madalpinge reguleeritud alalisvoolutoiteks. Kaasaegsed personaalarvutid kasutavad universaalselt lülitusrežiimis toiteallikaid. ATX toiteallika katkestus on loodud selleks, et kasutada ära ATX toiteallikat, et luua töölaua toiteallikas, millel on piisavalt voolu peaaegu kõigi teie elektroonikaprojektide käivitamiseks. Kuna ATX -toiteallikad on üsna tavalised, saab need tavaliselt kasutuselt kõrvaldatud arvutist hõlpsalt päästa ja seega on nende soetamine väike või üldse mitte. ATX -i katkestus ühendub 24 -pin ATX -pistikuga ja puruneb 3,3 V, 5 V, 12 V ja -12 V. Need pingesiinid ja maapinna võrdlus on ühendatud väljundi sidumispostidega. Igal väljundkanalil on vahetatav 5A kaitse

Samm 13: digitaalse juhtimise alalisvoolu-alalisvoolu muundur

DC-DC astmelisel toiteallikal on reguleeritav väljundpinge ja LCD-ekraan.

• Toiteallikas: MP2307 (andmeleht)
• Sisendpinge: 5-23V (maksimaalne soovitatav 20V)
• Väljundpinge: 0V-18V pidevalt reguleeritav
• Salvestab automaatselt viimati määratud pinge
• Sisendpinge peab olema umbes 1 V kõrgem kui väljundpinge
• Väljundvool: hinnatud 3A, kuid 2A ilma soojuse hajumiseta

Kalibreerimine: kui toide on välja lülitatud, hoidke vasakut nuppu all ja lülitage toide sisse. Kui ekraan hakkab vilkuma, vabastage vasak nupp. Väljundpinge mõõtmiseks kasutage multimeetrit. Vajutage pinge reguleerimiseks vasakut ja paremat nuppu, kuni multimeeter mõõdab umbes 5,00 V (4,98 V või 5,02 V sobib). Reguleerimise ajal ignoreerige seadme LCD -ekraani. Pärast reguleerimist lülitage seade välja ja seejärel uuesti sisse. Kalibreerimine on lõpetatud, kuid vajadusel võib seda korrata.

14. samm: MicroUSB -i purunemine

See moodul purustab klemmliistul VCC-, GND-, ID-, D- ja D+ -kruvidega MicroUSB-pistiku tihvtid.

Mis puutub ID-signaali, siis OTG-kaabli (wikipedia) ühes otsas on mikro-A pistik ja teises mikro-B-pistik. Sellel ei saa olla kahte sama tüüpi pistikut. OTG lisas standardse USB-pistikuni viienda kontakti, mida nimetatakse ID-piniks. Micro-A pistikul on ID-pin maandatud, samas kui micro-B pistikus olev ID hõljub. Seadmest, kuhu on sisestatud mikro-A pistik, saab OTG A-seade ja seadmest, kuhu on sisestatud mikro-B pistik, saab B-seadme. Pistiku tüübi tuvastab tihvti ID olek.

Samm 15: SIM -tööriistad

Abonendi identifitseerimismoodul (SIM), laialt tuntud kui SIM -kaart, on integraallülitus, mis on ette nähtud turvaliseks rahvusvahelise mobiiltelefoni abonendi identiteedi (IMSI) numbri ja sellega seotud võtme turvaliseks salvestamiseks, mida kasutatakse abonentide tuvastamiseks ja autentimiseks mobiiltelefonis. seadmed (näiteks mobiiltelefonid ja arvutid). Samuti on võimalik salvestada kontaktandmeid paljudele SIM -kaartidele. GSM -telefonides kasutatakse alati SIM -kaarte. CDMA-telefonide puhul on SIM-kaarte vaja ainult uuemate LTE-toega telefonide jaoks. SIM -kaarte saab kasutada ka satelliittelefonides, nutikellades, arvutites või kaamerates. (Vikipeedia)

USB -seadmega saab kasutada Windowsi tarkvara MagicSIM Windowsi adapter. Vajadusel on olemas ka draiver Prolific PL2303 USB -kiibile.

16. samm: elage HackLife'i

Loodame, et teile meeldis selle kuu teekond isetegemise elektroonikasse. Võtke ühendust ja jagage oma edu allolevates kommentaarides või HackerBoxesi Facebooki grupis. Kindlasti andke meile teada, kui teil on küsimusi või vajate abi.

Liituge revolutsiooniga. Elage HackLife'i. Saate laheda häkkitava elektroonika- ja arvutitehnoloogiaprojekti iga kuu otse teie postkasti. Lihtsalt surfake aadressil HackerBoxes.com ja tellige igakuine HackerBoxi teenus.