HackerBox 0039: Naik Tahap: 16 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Dengan HackerBox 0039, HackerBox Hacker di seluruh dunia memanfaatkan bekalan kuasa ATX untuk menggerakkan projek mereka, belajar bagaimana transistor membentuk gerbang logik, dan meneroka kandungan kad SIM selular. Instructable ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox # 0039, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Sekiranya anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

Topik dan Objektif Pembelajaran untuk HackerBox 0039:

• Ketik tahap voltan standard dari bekalan PC yang selamat
• Tukar 12V DC ke bekalan voltan keluaran berubah
• Kumpulkan enam pintu logik yang berbeza menggunakan transistor NPN
• Terokai kandungan kad SIM selular
• Terima atau keluarkan cabaran duit syiling - gaya penggodam

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk elektronik dan teknologi komputer DIY. Kami adalah penggemar, pembuat, dan eksperimen. Kita adalah pemimpi impian.

HACK PLANET

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0039

• Breakout Bekalan Kuasa ATX
• Penukar Power-DC-DC-DC
• Penutup Akrilik untuk Penukar Kuasa
• Tiga PCB Transistor-ke-Gerbang Eksklusif
• Kit Komponen untuk Transistor-ke-Gates
• Blok Terminal MicroUSB Wanita
• Kabel MicroUSB
• Penyesuai Kad SIM Tiga Hala
• Pembaca dan Penulis Kad SIM USB
• Koin Cabaran HackerBox Eksklusif
• Decals untuk Transistor-ke-Gates
• Pemindahan Vinyl HackLife Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Bekalan Kuasa ATX yang selamat

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat penggodam, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, walaupun sangat bermanfaat, kadang-kadang sukar, mencabar, dan bahkan mengecewakan. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak dapat diperoleh dari hobi ini. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Terdapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan calon, dalam Soalan Lazim HackerBoxes. Hampir semua e-mel sokongan bukan teknikal yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai anda mengambil masa beberapa minit untuk membaca Soalan Lazim.

Langkah 2: SEMAK KOPI

CHALLENGE COINS mungkin berupa duit syiling kecil atau medali, yang mengandungi lambang atau lambang organisasi dan dibawa oleh ahli organisasi. Secara tradisional, mereka mungkin diberikan untuk membuktikan keahlian ketika dicabar dan meningkatkan semangat. Di samping itu, mereka juga dikumpulkan oleh anggota perkhidmatan. Dalam praktiknya, duit syiling cabaran biasanya disampaikan oleh komander unit sebagai pengiktirafan pencapaian khas oleh anggota unit. Mereka juga ditukar sebagai penghargaan lawatan ke sebuah organisasi. (Wikipedia)

Langkah 3: Transistor ke Gates

Kit dan alat ganti PCB HackerBox Transistor-to-Gates membantu menunjukkan dan meneroka bagaimana gerbang logik dibina dari transistor.

Dalam peranti transistor – logik transistor (TTL), transistor memberikan fungsi logik. Litar bersepadu TTL banyak digunakan dalam aplikasi seperti komputer, kontrol industri, peralatan dan instrumen uji, elektronik pengguna, dan synthesizer. Siri 7400 oleh Texas Instruments menjadi sangat popular. Pengilang TTL menawarkan pelbagai gerbang logik, sandal, kaunter, dan litar lain. Variasi reka bentuk litar TTL yang asal menawarkan kelajuan yang lebih tinggi atau pelesapan kuasa yang lebih rendah untuk membolehkan pengoptimuman reka bentuk. Peranti TTL pada asalnya dibuat dalam paket dual-in-line (DIP) seramik dan plastik, dan bentuk pek rata. Cip TTL kini juga dibuat dalam pakej pelekap permukaan. TTL menjadi asas komputer dan elektronik digital yang lain. Walaupun litar bersepadu berskala sangat besar (VLSI) menjadikan pemproses papan litar berbilang usang, peranti TTL masih mendapat penggunaan yang luas sebagai logik gam antara komponen yang lebih padat. (Wikipedia)

Transistor-to-Gates PCB dan Kandungan Kit:

• Tiga PCB Transistor-ke-Gerbang Eksklusif
• Decals untuk Litar Transistor ke Gates
• Sepuluh Transistor 2N2222A NPN (Pakej TO-92)
• Sepuluh Perintang 1K (coklat, hitam, merah)
• Sepuluh Resistor 10K (coklat, hitam, oren)
• Sepuluh LED Hijau 5mm
• Sepuluh Butang Momen Taktil

Langkah 4: Buffer Gate

Buffer Gate adalah gerbang logik asas yang meneruskan inputnya, tidak berubah, ke outputnya. Kelakuannya adalah kebalikan dari pintu TIDAK. Tujuan utama penyangga adalah untuk menghasilkan semula input. Penyangga mempunyai satu input dan satu output; outputnya selalu sama dengan inputnya. Penyangga juga digunakan untuk meningkatkan kelambatan penyebaran litar. (WikiChip)

Litar penyangga yang digunakan di sini adalah contoh yang sangat baik bagaimana transistor dapat bertindak sebagai suis. Apabila pin Base diaktifkan arus dibiarkan mengalir dari pin Pemungut ke pin Pemancar. Arus itu melewati (dan menerangi) LED. Oleh itu, kami mengatakan bahawa pengaktifan Pangkalan transistor menghidupkan dan mematikan LED.

CATATAN PERSATUAN

• Transistor NPN: pin pemancar ke arah bawah PCB, sisi rata kes transistor di sebelah kanan
• LED: Pin pendek dimasukkan ke arah jaring ground daya (ke arah bawah PCB)
• Perintang: kekutuban tidak penting, tetapi penempatan tidak. Perintang asas ialah 10K Ohm dan perintang sejajar dengan LED ialah 1K Ohm.
• Kuasa: sambungkan 5VDC dan arahkan ke pad yang sesuai di bahagian belakang setiap PCB

IKUTI KONVENSI INI UNTUK SEMUA TIGA PCB

Langkah 5: Pintu Penyongsang

Inverter Gate atau NOT Gate, adalah logic gate yang melaksanakan penolakan logik. Apabila input RENDAH, outputnya TINGGI dan ketika input TINGGI, outputnya RENDAH. Penyongsang adalah inti dari semua sistem digital. Memahami operasi, tingkah laku, dan sifatnya untuk proses tertentu memungkinkan untuk mengembangkan reka bentuknya ke struktur yang lebih kompleks seperti gerbang NOR dan NAND. Tingkah laku elektrik litar yang jauh lebih besar dan kompleks dapat diperoleh dengan mengekstrapolasi tingkah laku yang diperhatikan dari penyongsang sederhana. (WikiChip)

Langkah 6: ATAU Gerbang

Gerbang OR adalah gerbang logik digital yang melaksanakan gangguan logik. Hasil TINGGI (1) terhasil jika salah satu atau kedua-dua input ke gerbang adalah TINGGI (1). Sekiranya tidak ada input yang tinggi, hasil yang RENDAH (0) akan menghasilkan. Dalam erti kata lain, fungsi ATAU secara efektif mencari maksimum antara dua digit binari, sama seperti fungsi DAN pelengkap mencari minimum. (Wikipedia)

Langkah 7: NOR Gate

NOR Gate (NOT-OR) adalah gerbang logik digital yang menerapkan NOR logik. Hasil output TINGGI (1) jika kedua-dua input ke gerbang RENDAH (0); jika satu atau kedua input adalah TINGGI (1), hasil yang RENDAH (0) akan terhasil. NOR adalah hasil penolakan pengendali ATAU. Ia juga dapat dilihat sebagai gerbang AND dengan semua input terbalik. NOR gerbang boleh digabungkan untuk menghasilkan fungsi logik yang lain. Kongsi harta ini dengan pintu NAND. Sebaliknya, pengendali OR monotonik kerana ia hanya boleh menukar RENDAH ke TINGGI tetapi tidak sebaliknya. (Wikipedia)

Langkah 8: DAN Pintu

Gerbang AND adalah gerbang logik digital asas yang melaksanakan penyatuan logik. Output TINGGI (1) hanya menghasilkan jika semua input ke pintu AND TINGGI (1). Sekiranya tidak ada atau tidak semua input ke gerbang AND TINGGI, hasil yang RENDAH akan menghasilkan. Fungsi dapat diperluas ke sejumlah input. (Wikipedia)

Langkah 9: Pintu NAND

NAND Gate (NOT-AND) adalah logic gate yang menghasilkan output yang salah hanya jika semua inputnya benar. Keluarannya adalah pelengkap dari pintu AND. Hasil output RENDAH (0) hanya jika semua input ke gerbang TINGGI (1); jika ada input yang RENDAH (0), hasil yang TINGGI (1) akan dihasilkan.

Dengan teorema De Morgan, logik gerbang NAND dua input dapat dinyatakan sebagai AB = A + B, menjadikan gerbang NAND setara dengan penyongsang diikuti oleh gerbang OR.

Gerbang NAND adalah penting kerana sebarang fungsi boolean dapat dilaksanakan dengan menggunakan kombinasi gerbang NAND. Harta ini disebut kelengkapan fungsional. Ia berkongsi harta tanah ini dengan pintu masuk NOR. Sistem digital yang menggunakan litar logik tertentu memanfaatkan kelengkapan fungsi NAND.

(Wikipedia)

Langkah 10: Pintu XOR

Gerbang XOR atau Eksklusif ATAU adalah operasi logik yang menghasilkan benar hanya apabila input berbeza (satu benar, yang lain palsu). Ia mendapat nama "eksklusif atau" kerana makna "atau" tidak jelas apabila kedua-dua operan itu benar; pihak eksklusif atau pengendali tidak termasuk kes itu. Ini kadang-kadang dianggap sebagai "satu atau yang lain tetapi tidak keduanya". Ini boleh ditulis sebagai "A atau B, tetapi tidak, A dan B". (Wikipedia)

Walaupun XOR adalah gerbang logik yang penting, ia dapat dibina dari gerbang lain yang lebih sederhana. Oleh itu, kami tidak membina satu di sini, tetapi kami dapat mempelajari penulisan yang bagus ini untuk NPN Transistor XOR Gate Circuit sebagai contoh pertama menyikat gerbang berdasarkan transistor untuk membuat logik yang lebih kompleks.

Langkah 11: Logik Gabungan

Logik Gabungan, dalam teori litar digital, kadang-kadang disebut sebagai logik bebas masa kerana ia tidak mempunyai unsur memori. Keluaran adalah fungsi murni dari input sekarang sahaja. Ini berbeza dengan logik berurutan, di mana output tidak hanya bergantung pada input sekarang tetapi juga pada sejarah input. Dengan kata lain, logik berurutan mempunyai ingatan sementara logik gabungan tidak. Logik gabungan digunakan dalam litar komputer untuk melakukan algebra Boolean pada isyarat input dan data yang disimpan. Litar komputer praktikal biasanya mengandungi campuran logik gabungan dan urutan. Sebagai contoh, bahagian unit logik aritmetik, atau ALU, yang melakukan pengiraan matematik dibina menggunakan logik gabungan. Litar lain yang digunakan dalam komputer, seperti penambah, multiplexer, demultiplexer, encoder dan decoder juga dibuat dengan menggunakan logik gabungan. (Wikipedia)

Langkah 12: Breakout Bekalan Kuasa ATX

Unit bekalan kuasa ATX menukar AC isi rumah kepada kuasa DC terkawal voltan rendah untuk komponen dalaman komputer. Komputer peribadi moden secara universal menggunakan bekalan kuasa mod suis. Pemutus bekalan elektrik ATX dirancang untuk memanfaatkan bekalan kuasa ATX untuk membuat bekalan kuasa bangku dengan arus yang mencukupi untuk menjalankan hampir semua projek elektronik anda. Oleh kerana bekalan kuasa ATX cukup biasa, ia biasanya dapat diselamatkan dengan mudah dari komputer yang dibuang, dan dengan itu memerlukan kos yang kecil atau tidak dapat diperoleh. Pelarian ATX menyambung ke penyambung ATX 24pin dan keluar 3.3V, 5V, 12V, dan -12V. Rel voltan dan rujukan tanah digabungkan ke tiang pengikat output. Setiap saluran output mempunyai sekering 5A yang dapat diganti

Langkah 13: Penukar Digital DC-to-DC Buck

Bekalan Daya DC-DC Step-Down mempunyai voltan keluaran yang boleh disesuaikan dan paparan LCD.

• Kuasa Cip: MP2307 (lembaran data)
• Voltan Input: 5-23V (maksimum 20V disyorkan)
• Voltan Keluaran: 0V-18V boleh laras secara berterusan
• Menjimatkan voltan set terakhir secara automatik
• Voltan input mestilah sekitar 1V lebih tinggi daripada voltan keluaran
• Arus keluaran: Dinilai menjadi 3A, tetapi 2A tanpa pelesapan haba

Kalibrasi: Dengan mematikan input, tahan butang kiri dan hidupkan kuasa. Apabila paparan mula berkelip, lepaskan butang kiri. Gunakan multimeter untuk mengukur voltan keluaran. Tekan butang kiri dan kanan untuk menyesuaikan voltan sehingga ukuran multimeter sekitar 5.00V (4.98V atau 5.02V baik). Semasa penyesuaian, abaikan paparan LCD pada unit. Setelah disesuaikan, matikan unit dan kemudian hidupkan semula. Penentukuran selesai, tetapi mungkin diulang jika perlu.

Langkah 14: Pelarian MicroUSB

Modul ini memecahkan pin penyambung MicroUSB ke skru VCC, GND, ID, D- dan D + pada blok terminal.

Mengenai isyarat ID, kabel OTG (wikipedia) mempunyai palam mikro-A di satu hujung, dan palam mikro-B di hujung yang lain. Ia tidak boleh mempunyai dua palam jenis yang sama. OTG menambahkan pin kelima ke penyambung USB standard, yang disebut ID-pin. Palam mikro-A memiliki pin ID yang dibumikan, sementara ID pada palam mikro-B mengambang. Peranti dengan palam mikro-A dimasukkan menjadi peranti ATG A, dan peranti dengan palam mikro-B yang dimasukkan menjadi peranti-B. Jenis palam yang dimasukkan dikesan oleh keadaan ID pin.

Langkah 15: Alat SIM

Modul Pengenalan Pelanggan (SIM), yang dikenali sebagai kad SIM, adalah litar bersepadu yang bertujuan menyimpan nombor identiti pelanggan mudah alih antarabangsa (IMSI) dengan selamat dan kunci yang berkaitan, yang digunakan untuk mengenal pasti dan mengesahkan pelanggan di telefon bimbit peranti (seperti telefon bimbit dan komputer). Anda juga boleh menyimpan maklumat hubungan pada banyak kad SIM. Kad SIM selalu digunakan pada telefon GSM. Untuk telefon CDMA, kad SIM hanya diperlukan untuk telefon bimbit berkemampuan LTE yang lebih baru. Kad SIM juga dapat digunakan dalam telepon satelit, jam tangan pintar, komputer, atau kamera. (Wikipedia)

Perisian MagicSIM Windows untuk Penyesuai USB boleh digunakan dengan peranti USB. Terdapat juga pemacu untuk Prolific PL2303 USB Chip jika diperlukan.

Langkah 16: Jalankan HackLife

Kami harap anda menikmati pelayaran bulan ini ke elektronik DIY. Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah atau di Kumpulan Facebook HackerBoxes. Pasti beritahu kami jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan bantuan mengenai apa sahaja.

Sertailah revolusi. Jalankan HackLife. Anda boleh mendapatkan kotak projek elektronik dan komputer yang boleh digodam yang hebat dihantar terus ke peti mel anda setiap bulan. Cukup melayari HackerBoxes.com dan melanggan perkhidmatan HackerBox bulanan.