HackerBoxes 0018: Circuit Circus: 12 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Ringkonnakiirus: sel kuul töötavad HackerBoxi häkkerid analoogsete elektrooniliste vooluahelatega, samuti vooluahelate testimise ja mõõtmise tehnikatega.

See juhend sisaldab teavet HackerBoxes #0018 -ga töötamiseks. Kui soovite iga kuu saada sellist postkasti otse oma postkasti, siis nüüd on aeg tellida leht HackerBoxes.com ja liituda revolutsiooniga!

Selle HackerBoxi teemad ja õpieesmärgid:

• Ehitage mikroprotsessoripõhine komponentide testimisseade
• Hone PCB kokkupanek ja jootmise oskused
• Mõista erinevate elektrooniliste komponentide kasutamist vooluahelates
• Vaadake üle nende komponentide testimis- ja mõõtmistehnikad
• Läbige kümnetunnine kaasaegse elektroonika kursus
• Täitke kümnetunnine analoog -elektroonika kursus
• Uurige helikaardi ostsilloskoopide rakendusi ja piiranguid
• Harjutustehnikad vooluahelate prototüüpimiseks leivaplaadil

HackerBoxes on igakuine tellimuste kasti teenus DIY elektroonika ja arvutitehnoloogia jaoks. Oleme harrastajad, tegijad ja eksperimenteerijad. Ja me oleme unistuste unistajad.

1. samm: häkkerkastid 0018: karbi sisu

• HackerBoxes #0018 kogutav viitekaart
• Elektrooniliste komponentide testimisseade (jootekomplekt)
• Kaasaegne ja analoogne elektroonikakomplekt
• 140 -osaline traadi hüppaja komplekt
• 830 Point Solderless Leivalaud
• 3,5 mm helitugevuse moodul
• 3,5 mm audiokaabel
• Kaks 9V akuklambrit
• Eksklusiivne triikitav plaaster "Elite Technology"
• Eksklusiivne HackerBoxes Quad Decal

Mõned muud asjad, mis aitavad:

• Jootekolb, joodis ja põhilised jootetööriistad
• Kaks 9V patareid
• Helikaardiga arvuti
• (valikuline) USB helikaart **
• (lisavarustus) Digitaalne multimeeter

Kõige tähtsam on see, et vajate seiklustunnet, isetegemise vaimu ja häkkerite uudishimu. Hardcore isetegemise elektroonika ei ole kõige lihtsam hobi, kuid kui te jätkate ja naudite seiklust, võib teie projektide püsivusest ja toimimisest saada palju rahulolu. Tehke lihtsalt iga samm aeglaselt, arvestage üksikasjadega ja ärge kartke abi küsida.

** Helikaart Märkus. Samm 11 käsitleb valikuliselt USB -helikaardi kasutamist. HackerBoxesi peakorteris oli neid üleliigseid. Viskasime need TASUTA boonuskingituseks sisse piiratud arvul RANDOM #0018 HackerBoxes. Kui te seda ei saanud, pange uuesti tähele, et need jagati juhuslikult vabalt (ilma kasti eelarvet mõjutamata). Neid ei sisaldu ülaltoodud sisuloendis ja seetõttu ei saa neid pidada puuduvaks üksuseks. Kui soovite seda väga, on need siin saadaval. Tänan mõistmise eest.

2. samm: automaadid, pingviinid ja klounid

Eksklusiivne HackerBoxes Quad Decal on eraldatud neljaks miniatuurseks kleebiseks, millest igaüks on ideaalse suurusega projektide korpuste, mobiilseadmete, sülearvutite või tööriistakastide jaoks.

Purilennuki sümbol on kujutatud ühel miniatuursel kleebisel. See on viis punkti, mis on paigutatud ruudustikku. See konkreetne muster liigub Conway elumängus (tuntud mobiilsideautomaat) üldiselt. Purilennuk on välja pakutud embleemiks, mis esindab häkkerite subkultuuri, kuna Game of Life meeldib häkkeritele ja purilennuki kontseptsioon sündis peaaegu samal ajal kui Internet ja Unix. Vikipeedia kirje selgitab, et seda embleemi kasutatakse subkultuuri erinevates kohtades, kuid see pole üldiselt meeldiv. Kui teile see ei meeldi, häkkige. Mõlemal juhul soovitame teil hankida programm või rakendus "Conway elumäng" ja sellega mängida. Elu!

Mis klounil lahti on? Klounide fännikunst ja "Circuit Circus" teema on vihjed Las Vegases asuvale ikoonilisele Circus Circus hotellile ja kasiinole. Võib -olla näeme teid suvel Las Vegases DEFCON25 jaoks?

Samm: kaasaegne ja analoogne elektroonikakomplekt

HackerBoxes kaasaegne ja analoogne elektroonikakomplekt sisaldab üle 80 elektroonikakomponendi. Paljud neist võivad olla kasulikud elektrooniliste komponentide testimisseadmega katsetamisel.

Need komponendid koos HackerBox #0018 muu sisuga sisaldavad kõike, mis on vajalik kõigi katsete tegemiseks kaasaegse elektroonika ja analoog -elektroonika veebikursustel, mis on esitatud käesolevas juhendis.

4. samm: elektrooniliste komponentide testimisseade - sissejuhatus

Me kõik teame tüütut väljakutset tuvastada vana prügikasti komponendi täpsed parameetrid. Tavalised lähenemisviisid identifitseerimiseks ja mõõtmiseks on üldiselt rasked ja aeganõudvad. See testimisseade on siin, et päästa päev, kasutades väga nutikat mikrokontrolleril põhinevat disaini. Mis kõige parem, see on saadaval komplekti kujul, nii et saate selle ise ehitada!

Kui oleme lõpetanud, tuvastame ja tuvastame automaatselt NPN- ja PNP -transistoride, FET -ide, dioodide, topeltdioodide, türistoride ja SCR -ide pistikud.

Vastupidavust kuni 50MΩ saab mõõta maksimaalse eraldusvõimega 0,01Ω. Kolm testpunkti võimaldavad potentsiomeetrite lihtsat testimist.

Mahtuvust 25pF-100mF saab mõõta eraldusvõimega 1pF. Üle 90 nF kondensaatorite puhul mõõdetakse samaväärset jadatakistust (ESR).

Bipolaarse ristmiku transistori mõõtmised hõlmavad kollektor-emitteri voolu võimendustegurit, baasi-emitteri lävipinget, kollektor-emitteri lekkevoolu, baas-emitteri lävepinget ja suurt voolutugevust. Darlingtoni transistorid on tuvastatud. Tuvastatakse jõutransistoride ja FET -de kaitsedioodid.

FET parameetrite mõõtmised hõlmavad värava allika lävepinget, äravooluallika takistust ja väravaallika mahtuvust.

Lisavõimalused:

Sageduse mõõtmine 1Hz-1MHz

Perioodi mõõtmine kuni 25 kHz

Alalispinge mõõtmine kuni 50V

Ruutlaine sagedusgeneraator erinevatel sagedustel

10 -bitine PWM -generaator (1% - 99%)

Digitaalse termomeetri (DS1820) lugeja

Temperatuuri / niiskuse (DHT11) lugeja

IR -anduri protokolli dekooder (uPD6121 ja TC9012)

IR -kodeerija

Spetsifikatsioonid:

Protsessor: pistikupesaga ATMEAG328P (28 pin DIP)

Värviline ekraan: TFT 160x128 piksliga ja 16-bitise värvisügavusega

Kasutaja sisend: pöördnupp koos pöördnupuga

Sisendvõimsus: 6,8-12VDC silindripistikul VÕI 9V aku

Praegune tarbimine: umbes 30 mA

Samm: elektrooniliste komponentide testimisseade - materjalide arve

Alustage komplekti ehitamist, lahti pakkides komponendid väikeseks salve ja iga komponendiga hoolikalt tutvudes.

Seal on 24 aksiaalset pliitakistit, millel on 12 erinevat väärtust. Nad kõik näevad välja väga sarnased. Soovitame võtta paar minutit, et otsida üles ja märkida nende väärtused hoolikalt takistite külge kinnitatud paberilindile. Takistid ei ole vahetatavad. Kui iga takisti pole paigutatud trükkplaadile õigesse kohta, ei tööta testimisseade.

See takisti koodi kalkulaator on väga mugav. Lülituge kindlasti vahekaardile "5 triipu". Mõni "kõrvaldamisprotsess" võib olla vajalik, kui kaks värviriba komplekti näevad välja väga sarnased.

6. samm: elektrooniliste komponentide testimisseade - mööduv pinge maandamine

Komponentide testimiskomplekt sisaldab kolme pisikest pinnale paigaldatavat komponenti-0805 suurust 100 nF kondensaatorit, 1812 suurust P6KE6V8 dioodi ja SOT23 suurusega dioodimassiivi SVR05-4. Need on täielikult valikulised komponendid, mis toetavad mööduva pinge maandamist (TVS). Tester töötab ilma nendeta hästi, nii et kui teil pole mikroskoopi ja SMT -kogemusi, soovitame tungivalt alustada nende komponentide äraviskamisega.

KUI EI PAIGALDA SMT -OSI:

TVS -kaitselülituse eesmärk on suurendada tõenäosust, et mikrokontrolleri sisendpoldid võivad tühjenemisvoolu üle elada, kui testisisenditega on ühendatud laetud kondensaator. Isegi kui TVS -ahel on paigaldatud, pole kaitse tagatud. Seetõttu on väga oluline, et enne pädeva katseseadmega mõõtmist oleks kondensaatorid alati tühjenenud.

KUI PAIGALDATE SMT -OSI:

Kolm SMT komponenti peaksid kõigepealt jootma. Kondensaator ja üks diood pole polariseeritud ja võivad olla joodetud mõlemas suunas. 6-kontaktilisel dioodimassiivil on aga polaarsusmärgid, mis tuleks joondada trükkplaadi siiditrükil olevate valmististega.

7. samm: elektrooniliste komponentide testimisseade - väikesed komponendid

Alustage 24 takisti jootmisega. Veenduge, et nende värviribad oleksid õigesti tuvastatud. Olge väga ettevaatlik, asetades õiged väärtused trükkplaadile õigesse kohta. Takistid pole polariseeritud ja neid võib sisestada mõlemas suunas.

Pärast läbiva avaga komponendi jootmist tuleb plii tagantpoolt ettevaatlikult trükkplaadi pinna lähedale lõigata. Juhtmete juhtmete lõikamisel kandke alati kaitseprille.

Seejärel sisestage 9 keraamilist kondensaatorit, veendudes kindlasti, et kondensaatoritele trükitud väärtused vastavad trükkplaatide märgistustele. Need kondensaatorid pole polariseeritud ja neid võib sisestada mõlemas suunas.

Kaks elektrolüütkondensaatorit näevad välja nagu mustad tünnid. Need on sama väärtusega, kuid nende juhtmed on polariseeritud. Korgi ühel küljel on valge triip. See on negatiivne pool. Teine juhe on positiivne pool ja see tuleks joondada trükkplaadil oleva "+" märgistusega.

Punane LED on polariseeritud. Pikem traatjuhe tuleks sisestada ruudukujulisse metallist padjaavasse.

Viis TO-92 seadet on ristlõikega poolringikujulised. Vastake selle kuju orientatsioon PCB -le märgitud kontuuriga. Pange tähele, et TO-92 pakendites on neli täiesti erinevat tüüpi seadet, seega sobitage kindlasti pakenditele trükitud numbrid trükkplaadil olevate tähistega.

Lõpuks pole 8MHz kristall polariseeritud.

8. samm: elektrooniliste komponentide testimisseade - suuremad komponendid

Seejärel sisestage ja jootke suuremad komponendid. Need on üsna iseenesestmõistetavad, kuid siin on mõned näpunäited:

Kolm sinist kruviklemmi peaksid olema orienteeritud nii, et külgpordid on juhtmete sisestamiseks suunatud trükkplaadi serva poole.

ZIF (null sisestusjõud) pistikupesa õlg tuleb jootmise ajal jätta asendisse UP.

DIP28 pistikupesa tuleks joota ilma kiipi sisestamata. Joondage PCB poolringjoone märgistus sarnase kujuga, mis on moodustatud pesa ühte serva. Kui jootmine pistikupesal jahtub, saab kiibi sisestada sama poolringikujulise tihvti-ühe märgistuse järgi.

8 -pin ekraanipesa joodetakse peamise trükkplaadi külge. 8 -kontaktiline isane päis on joodetud TFT -ekraani tagaküljele, et pistikupessa sobitada.

Pärast sisestamist kuvamooduli stabiliseerimiseks kasutatakse kahte messingist kaitset ja nelja polti.

Peamise trükkplaadi tagaküljel jalgade moodustamiseks kasutatakse nelja messingist eraldusjoont ja nelja polti. Need jalad takistavad joodetud komponentide kärbitud juhtmete kriimustamist töölauale, kuna need võivad olla üsna teravad.

9 V akuklambri juhtmed on joodetud aukudesse, mis on märgitud 9V PCB vasakul küljel. Punane juhe läheb terminali "+".

9. samm: elektrooniliste komponentide testimisseadme kasutamine

Kui komponentide testimisseadmele on sisse lülitatud toiteallikas, saab selle sisse lülitada, vajutades pöörlevat andurit allapoole (kooderisse on integreeritud nupp). On olemas kalibreerimisprotsess, mida saab läbi viia, kui kolm katsepunkti kokku lühendada. Võite valikuliselt praegu kalibreerimise vahele jätta ja asuda kohe proovima mõnda komponenti, mida järgmises etapis testida.

Väga üksikasjalikku dokumenti pealkirjaga TransistorTester koos AVR -i mikrokontrolleriga ja natuke rohkem uuendatakse sageli ja see on Internetis saadaval. See dokument hõlmab nende instrumentide erinevate kehastuste disaini, kasutamist ja toimimise teooriat. Kindlasti kontrollige seda.

Sellel lehel on mitmesuguseid seotud ressursse erinevates keeltes.

10. samm: kümme õppetundi veebikursust "Kaasaegne elektroonika"

Kõik, mida vajate veebivideokursuse PyroElectro Modern Electronics jaoks, on kaasas HackerBoxi kaasaegse ja analoogse elektroonikakomplektiga.

Kui uurite takistite, kondensaatorite, induktiivpoolide, dioodide ja transistoride õppetunde, võtke sekund, et testida uuritavat komponenti elektroonilise komponendi testimisseadme abil.

Kui olete lisateavet selle kohta, kuidas iga komponent vooluahelas toimib, võiksite minna elektroonilise komponendi testimisseadme suure dokumendi juurde ja vaadata üle toimimisteooria, et teada saada, kuidas testija suudab testitavat seadet lihtsa abil üle kuulata AVR mikrokontroller. Paljud tehnikad on väga nutikad ja näitavad kasulikke lähenemisviise teie tulevase disaini- või testitöö jaoks.

9. õppetund 555 taimeril on suurepärane võimalus mängida elektrooniliste komponentide testimisseadme sageduse mõõtmise funktsiooniga.

Suur lugupidamine PyroElectro nende tundide osas tehtud töö eest.

11. samm: kümne online -analoog -elektroonika kursus

Kõik, mida vajate veebivideokursuse PyroElectro Analog Electronics jaoks, on kaasatud HackerBoxi kaasaegse ja analoogse elektroonika komplekti.

Pange tähele, et 3,5 mm heliplaati saab pooleks lõigata, et luua kaks komplekti "sonde", mida kasutada sellel kursusel käsitletud helikaardi ostsilloskoobiga. Eemaldatud traatjuhtmeid tuleks jootega tinutada, et neid oleks lihtne käsitseda ilma narmendamiseta.

Kuigi kursusel näidatud täpsed ahelad on eeldatavasti ohutud, väärib märkimist, et teie arvuti helikaardi sisendid on mõeldud ainult vahemiku -0,8 V kuni +0,8 V töötlemiseks. Suuremate pingevahemikega tegelemisel tuleb signaali vähendada, et mitte helikaardi sisendeid üle koormata. Siin on mõned suurepärased märkmed Make'ist ja ka Daqarta'st.

Kui kavatsete helikaardi ostsilloskoopidega laiaulatuslikult katsetada ja soovite saada lisakindlustust helikaardi kahjustamise vastu, võiksite mõne täiendava elektriisolatsiooni jaoks hankida odava USB -helikaardi.

Kursusel soovitatud ostsilloskoobi tarkvara on mõeldud spetsiaalselt Windowsi jaoks. Linuxi jaoks on sarnane programm nimega xoscope. OSX -i kasutajate jaoks on Internetis mitmesuguseid märkmeid Audacity kasutamise kohta helikaardi ostsilloskoobina. Need, kes töötavad MATLABi või GNU Octave'iga, vaadake audiorecorder () funktsiooni!

Suur lugupidamine PyroElectro nende tundide osas tehtud töö eest.

12. samm: hävitage planeet

Täname, et liitusite meie seiklustega kaasaegse analoog -elektroonika testimise ja mõõtmisega. Kui teile on see juhendamine meeldinud ja soovite, et selline elektroonikaprojektide kast saadetaks teile iga kuu otse postkasti, siis liituge meiega, tellides SIIT.

Võtke ühendust ja jagage oma edu allolevates kommentaarides ja/või HackerBoxesi Facebooki lehel. Kindlasti andke meile teada, kui teil on küsimusi või vajate abi. Täname, et olete osa HackerBoxesist. Palun jätke oma ettepanekud ja tagasiside tulemas. HackerBoxes on teie kastid. Teeme midagi suurepärast!