HackerBoxes 0018: Circus Circus: 12 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Circus Circus: HackerBox Hackers werk hierdie maand met analoog elektroniese stroombane sowel as met tegnieke vir kringtoets en meting.

Hierdie instruksie bevat inligting vir die werk met HackerBoxes #0018. As u elke maand 'n boks soos hierdie in u posbus wil ontvang, is dit nou die tyd om in te teken op HackerBoxes.com en by die revolusie aan te sluit!

Onderwerpe en leerdoelwitte vir hierdie HackerBox:

• Bou 'n mikroverwerker-gebaseerde toetstoestel
• Skuur PCB -monteer- en soldeervaardighede
• Verstaan die gebruik van verskillende elektroniese komponente in stroombane
• Hersien toets- en metingstegnieke vir die komponente
• Voltooi 'n kursus van Modern Electronics van tien lesse
• Voltooi 'n kursus van tien lesse in analoog elektronika
• Ontdek toepassings en beperkings van klankkaart ossilloskope
• Oefeningstegnieke om stroombane op broodbord te prototipe

HackerBoxes is die maandelikse subskripsiediens vir selfdoenelektronika en rekenaartegnologie. Ons is stokperdjies, vervaardigers en eksperimenteerders. En ons is die dromers van drome.

Stap 1: HackerBoxes 0018: Inhoud van die boks

• HackerBoxes #0018 Versamelbare verwysingskaart
• Toestel vir elektroniese komponente (soldeerstel)
• Moderne en analoog elektroniese kit
• 140 stuk draaddraadstel
• 830 punt soldeerlose broodbord
• 3.5 mm klankbreekmodule
• 3,5 mm audiokabel
• Twee 9V -batteryklemme
• Eksklusiewe yster-op-lappie "Elite Technology"
• Eksklusiewe HackerBoxes vierdekal

'N Paar ander dinge wat nuttig sal wees:

• Soldeerbout, soldeersel en basiese soldeergereedskap
• Twee 9V batterye
• Rekenaar met klankkaart
• (opsioneel) USB -klankkaart **
• (opsioneel) Digitale multimeter

Die belangrikste is dat u 'n gevoel van avontuur, DIY -gees en nuuskierigheid nodig het. Hardcore DIY -elektronika is nie die maklikste stokperdjie nie, maar as u volhard en die avontuur geniet, kan u baie tevredenheid put uit volhard en u projekte laat werk. Neem net elke stap stadig, let op die besonderhede en moet nie huiwer om hulp te vra nie.

** Opmerking oor klankkaart: Stap 11 bespreek opsioneel die gebruik van 'n USB -klankkaart. Daar was toevallig 'n aantal hiervan beskikbaar as oorskot by HackerBoxes HQ. Ons het hulle GRATIS ingegooi as 'n bonusgeskenk in 'n beperkte aantal RANDOM #0018 HackerBoxes. As u dit nie ontvang het nie, moet u weer daarop let dat dit lukraak vryelik uitgegee is (sonder om die begroting vir die boks te beïnvloed). Hulle is nie op die inhoudslys hierbo ingesluit nie en kan dus nie as 'n "ontbrekende item" beskou word nie. As u regtig een wil hê, kan u dit hier koop. Dankie vir die begrip.

Stap 2: Automata, pikkewyne en hansworse

Die Exclusive HackerBoxes Quad Decal is ontwerp om in vier miniatuur -plakkers te verdeel, elk perfek vir projekomhulsels, mobiele toestelle, skootrekenaars of gereedskapskaste.

Die sweeftuigsimbool verskyn op een van die miniatuur -plakkers. Dit is 'n patroon van vyf kolletjies wat in 'n rooster gerangskik is. Daardie spesifieke patroon beweeg oor die algemeen in Conway's Game of Life ('n bekende sellulêre outomat). Die sweeftuig word voorgestel as 'n embleem om die subkultuur van die hacker voor te stel, aangesien die Game of Life 'n beroep op hackers het en die konsep van die sweeftuig op amper dieselfde tyd as die internet en Unix gebore is. Die Wikipedia -inskrywing verduidelik dat hierdie embleem op verskillende plekke in die subkultuur gebruik word, maar dat dit nie algemeen gehou word nie. As jy nie daarvan hou nie, kap dit. Hoe dan ook, ons stel voor dat u 'n "Conway's Game of Life" -program of -program kry en daarmee speel. N lewe!

Wat gaan aan met die nar? Die clown fan art en die 'Circuit Circus' tema is verwysings na die ikoniese Circus Circus Hotel and Casino in Las Vegas. Miskien sien ons u hierdie somer in Las Vegas vir DEFCON25?

Stap 3: Moderne en analoog elektroniese kit

Die HackerBoxes Modern en Analog Electronics Kit bevat meer as 80 elektroniese komponente. Baie hiervan kan handig wees as u met die toetstoestel vir elektroniese komponente eksperimenteer.

Hierdie komponente bevat saam met die ander inhoud van HackerBox #0018 alles wat nodig is om al die eksperimente uit te voer in die moderne elektronika- en analoogelektronika -aanlynkursusse wat later in hierdie instruksies aangebied word.

Stap 4: Toestel vir elektroniese komponente - inleiding

Ons ken almal die irriterende uitdaging om die presiese parameters van 'n komponent in die ou rommelbak te identifiseer. Konvensionele benaderings vir identifikasie en meting is oor die algemeen moeilik en tydrowend. Hierdie toetsapparaat is hier om die dag te red met 'n baie slim ontwerp op mikrobeheerder. Die beste van alles, dit word in kitvorm verskaf, sodat u dit self kan bou!

Sodra dit voltooi is, sal ons outomaties pinouts opspoor en identifiseer vir NPN- en PNP -transistors, FET's, diodes, dubbele diodes, tyristors en SCR's.

Weerstand tot 50MΩ kan gemeet word met 'n maksimum resolusie van 0.01Ω. Drie toetspunte laat eenvoudige toetsing van potensiometers toe.

Kapasiteit van 25pF-100mF kan gemeet word met 'n resolusie van 1pF. Ekwivalente reeksweerstand (ESR) word gemeet vir kapasitors van meer as 90nF.

Bipolêre Junction Transistor metings sluit in die kollektor-emitter huidige versterkingsfaktor, die basis-emitter drumpelspanning, die kollektor-emitter lekstroom, die basis-emitter drumpelspanning en die hoë stroomversterking. Darlington -transistors word geïdentifiseer. Beskermingsdiodes vir kragtransistors en VOO's word opgespoor.

Metings van die VOO-parameters sluit poortbron-drempelspanning, afvoerbronweerstand en hekbron-kapasitansie in.

Addisionele kenmerke:

Frekwensie meting 1Hz-1MHz

Periode meting tot 25kHz

DC spanning meting tot 50V

Vierkantsgolf frekwensie generator op verskillende frekwensies

10bit PWM generator (1% - 99%)

Digitale termometer (DS1820) leser

Temperatuur / humiditeit (DHT11) Leser

IR Sensor Protocol Decoder (uPD6121 en TC9012)

IR Encoder

Spesifikasies:

Verwerker: Socket ATMEAG328P (28 -pins DIP)

Kleurvertoning: TFT met 160x128 pixels en 16-bis kleurdiepte

Gebruikersinvoer: Draaikodeerder met drukknop

Insetkrag: 6,8-12VDC by vatverbinding OF 9V-battery

Huidige verbruik: ongeveer 30mA

Stap 5: Toestel vir elektroniese komponente - materiaalbrief

Begin met die bou van die kit deur die komponente in 'n klein skinkbord uit te pak en vertroud te raak met elke komponent.

Daar is 24 aksiale loodweerstands met 12 verskillende waardes. Hulle lyk almal baie dieselfde. Ons stel voor dat u 'n paar minute neem om op te kyk en hul waardes noukeurig op te let op die papierband wat aan die weerstande geheg is. Die weerstande is nie uitruilbaar nie. As elke weerstand nie op die regte plek op die PCB geplaas word nie, sal die toetstoestel nie funksioneer nie.

Hierdie weerstandskode sakrekenaar is baie handig. Gaan oor na die oortjie "5 strepe". 'N "Elimineringsproses" kan nodig wees as twee stelle kleurstrepe baie dieselfde lyk.

Stap 6: Toestel vir elektroniese komponente - Onderdrukking van verbygaande spanning

Die komponent-toetserstel bevat drie klein oppervlakmonteringsonderdele-'n 0805-grootte 100nF-kondensator, 'n 186-grootte P6KE6V8-diode en 'n SOT23-grootte SVR05-4-diode-skikking. Dit is heeltemal opsionele komponente ter ondersteuning van Transient Voltage Suppression (TVS). Die toetser sal goed werk sonder hulle, dus tensy u 'n mikroskoop en SMT -ervaring het, raai ons u aan om hierdie komponente weg te gooi.

AS NIE SMT -ONDERDELE INSTALLEER NIE:

Die doel van die TVS -beskermingskring is om die waarskynlikheid te verhoog dat die invoerpenne van die mikrobeheerder die ontlaadstroom kan oorleef wanneer 'n gelaaide kondensator aan die toetsinsette gekoppel word. Selfs as die TVS -stroombaan geïnstalleer is, word beskerming nie gewaarborg nie. Daarom is dit baie belangrik dat kapasitors altyd ontlaai word voor meting met die bekwame toetsapparaat.

AS U SMT -ONDERDELE INSTALLEER:

Die drie SMT -komponente moet eers soldeer. Die kapasitor en die enkele diode is nie gepolariseer nie en kan in beide rigtings gesoldeer word. Die 6-pins diode-skikking het egter 'n polariteitsmerk wat in lyn moet wees met die voorstellings op die PCB-syskerm.

Stap 7: Toestel vir elektroniese komponente - klein komponente

Begin deur die 24 weerstande te soldeer. Maak seker dat hulle korrek geïdentifiseer is deur hul kleurbande. Wees baie versigtig om die korrekte waardes op die regte posisies op die PCB te plaas. Weerstands is nie gepolariseer nie en kan in beide rigtings geplaas word.

Nadat 'n deur-gat-komponent gesoldeer is, moet die lood versigtig van agter af geknip word, baie naby aan die PCB-oppervlak. Dra altyd 'n veiligheidsbril wanneer u draaddrade afsny.

Plaas dan die 9 keramiek -kondensators en pas die waardes wat op die kapasitors gedruk word, by die PCB -merke. Hierdie kapasitors is nie gepolariseer nie en kan in beide rigtings geplaas word.

Die twee elektrolitiese kapasitors lyk soos swart vate. Hulle is dieselfde waarde, maar hul leidrade is gepolariseer. Die een kant van die pet het 'n wit streep. Dit is die negatiewe kant. Die ander voorpunt is die positiewe kant en moet in lyn wees met die "+" -merk op die PCB.

Die rooi LED is gepolariseer. Die langer draadkabel moet in die vierkantige metaalblokgat geplaas word.

Die vyf TO-92-toestelle is halfsirkelvormig in deursnee. Pas die oriëntasie van hierdie vorm by die omtrek wat op die printplaat gemerk is. Let daarop dat daar vier heeltemal verskillende tipes toestelle in TO-92-pakkette is, dus pas die nommers wat op die verpakking gedruk is, by die benamings op die PCB.

Uiteindelik is die 8MHz Crystal nie gepolariseer nie.

Stap 8: Toestel vir elektroniese komponente - groter komponente

Plaas en soldeer dan die groter komponente. Dit is redelik vanselfsprekend, maar hier is 'n paar wenke:

Die drie blou skroefklemme moet elkeen so gerig wees dat die sypoortjies na die rand van die printplaat kyk om leidings in te steek.

Die arm van die ZIF -aansluiting (zero insertion force) moet in die UP -posisie gelaat word terwyl dit soldeer.

Die DIP28 -aansluiting moet gesoldeer word sonder dat die chip ingevoeg is. Rig die halfsirkelmerk op die printplaat in 'n soortgelyke vorm, gevorm tot een rand van die voetstuk. Sodra die soldeer in die houer afgekoel het, kan die chip volgens dieselfde halfsirkelvormige pen-een-merking ingevoeg word.

Die 8 -pins display -aansluiting word aan die hoof PCB gesoldeer. Die 8 -pins manlike kopstuk is aan die agterkant van die TFT -skerm gesoldeer vir paring met die voetstuk.

Twee koperstandpunte en vier boute word gebruik om die vertoonmodule te stabiliseer sodra dit ingevoeg is.

Vier koperstandpunte en vier boute word gebruik om voete aan die agterkant van die hoof -PCB te vorm. Hierdie voete voorkom dat die afgesnyde leidings van die gesoldeerde komponente op die tafelblad krap, aangesien dit redelik skerp kan wees.

Die 9V -batteryklemkabels word in die gate met die etiket 9V aan die linkerkant van die printplaat gesoldeer. Die rooi lood gaan na die "+" - terminaal.

Stap 9: Gebruik die elektroniese komponenttoetsapparaat

Sodra die komponenttoetsapparaat krag toegedien is, kan dit aangeskakel word deur die draaiknop in te druk (daar is 'n drukknop in die encoder geïntegreer). Daar is 'n kalibrasieproses wat uitgevoer kan word deur die drie toetspunte saam te kort. U kan die kalibrasie opsioneel voorlopig oorslaan en in die volgende stap probeer om 'n paar komponente te probeer.

'N Uiters gedetailleerde dokument getiteld TransistorTester met AVR -mikrobeheerder en 'n bietjie meer word gereeld bygewerk en aanlyn beskikbaar. Hierdie dokument dek die ontwerp, gebruik en teorie van werking vir die verskillende inkarnasies van hierdie instrumente. Besoek dit beslis.

Hierdie bladsy bevat 'n hele verskeidenheid verwante hulpbronne in verskillende tale.

Stap 10: Tien les aanlyn "Moderne elektronika" kursus

Alles wat u nodig het vir die aanlynvideokursus PyroElectro Modern Electronics, is ingesluit in die HackerBox Modern en Analog Electronics Kit.

Terwyl u die lesse oor weerstande, kapasitors, induktors, diodes en transistors ondersoek, neem 'n oomblik om die komponent wat ondersoek word, te toets met behulp van die elektroniese komponent -toetsapparaat.

Sodra u meer geleer het oor hoe elke komponent in 'n stroombaan funksioneer, wil u na die groot dokument van die elektroniese komponent -toetsapparaat gaan en die werkingsteorie hersien om te ontdek hoe die toetser die toestel kan toets met behulp van 'n eenvoudige AVR mikrobeheerder. Baie van die tegnieke is baie slim en toon nuttige benaderings vir u toekomstige ontwerp of toetswerk.

Les 9 op die 555 -timer is 'n uitstekende geleentheid om te speel met die frekwensie -metingsfunksie van die elektroniese komponent -toetsapparaat.

Baie respek vir die werk wat PyroElectro aan hierdie lesse verrig het.

Stap 11: Tien les aanlyn "Analoog elektronika" kursus

Alles wat u benodig vir die aanlynvideokursus PyroElectro Analog Electronics, is ingesluit in die HackerBox Modern en Analog Electronics Kit.

Let daarop dat die 3,5 mm -klankvlekkabel in twee kan sny om twee stelle "probes" te skep vir gebruik met die Sound Card -oscilloskoop wat in hierdie kursus bespreek word. Die gestroopte draadkabels moet met soldeersel vasgemaak word vir maklike manipulasie sonder om te rafel.

Alhoewel die presiese stroombane wat in die kursus aangedui word, veilig is, is dit opmerklik dat die ingang van die klankkaart op u rekenaar slegs ontwerp is om 'n reeks van ongeveer -0.8V tot +0.8V te hanteer. By groter spanningsreikings moet die sein afgeskaal word om die ingang van die klankkaart nie te oorlaai nie. Hier is 'n paar uitstekende notas van Make en ook van Daqarta.

As u van plan is om breed te eksperimenteer met ossilloskope van klankkaarte en ekstra versekering wil hê teen die beskadiging van u klankkaart, kan u 'n goedkoop USB -geluidskaart koop vir ekstra elektriese isolasie.

Die spesifieke ossilloskoopprogrammatuur wat in die kursus voorgestel word, is spesifiek vir gebruik met Windows. Vir Linux is daar 'n soortgelyke program genaamd xoscope. Vir OSX -gebruikers is daar verskillende aantekeninge aanlyn oor die gebruik van Audacity as 'n klankkaart -ossilloskoop. Vir diegene wat met MATLAB of GNU Octave werk, kyk na die funksie van die oudioopnemer ()!

Baie respek vir die werk wat PyroElectro aan hierdie lesse verrig het.

Stap 12: Hack the Planet

Dankie dat u deelgeneem het aan ons avonture in moderne analoge elektroniese toetse en metings. As u hierdie Instrucable geniet het en u elke maand 'n boks elektroniese projekte soos hierdie in u posbus wil laat aflewer, kan u hierby inskryf.

Reik uit en deel u sukses in die kommentaar hieronder en/of op die HackerBoxes Facebook -bladsy. Laat weet ons beslis as u vrae het of hulp nodig het met iets. Dankie dat u deel was van HackerBoxes. Hou asseblief u voorstelle en terugvoer. HackerBoxes is JOU bokse. Kom ons maak iets groots!