HackerBoxes 0018: Circus Circus: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Circuit Circus: Bulan ini, HackerBox Hackers bekerjasama dengan litar elektronik analog serta teknik untuk ujian dan pengukuran litar.

Instructable ini mengandungi maklumat untuk bekerja dengan HackerBoxes # 0018. Sekiranya anda ingin menerima kotak seperti ini terus ke peti surat anda setiap bulan, sekarang adalah masa untuk melanggan di HackerBoxes.com dan bergabung dengan revolusi!

Topik dan Objektif Pembelajaran untuk HackerBox ini:

• Bina alat ujian komponen berasaskan mikropemproses
• Mengasah kemahiran pemasangan dan pematerian PCB
• Memahami penggunaan pelbagai komponen elektronik dalam litar
• Kaji semula teknik ujian dan pengukuran bagi komponen tersebut
• Selesaikan sepuluh pelajaran kursus Elektronik Moden
• Lengkapkan sepuluh pelajaran Analog Elektronik
• Terokai aplikasi dan had osiloskop kad suara
• Latihan teknik untuk prototaip litar di papan roti

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

Langkah 1: HackerBoxes 0018: Kandungan Kotak

• HackerBoxes # 0018 Kad Rujukan Terkumpul
• Peranti Uji Komponen Elektronik (Solder Kit)
• Kit Elektronik Moden dan Analog
• Kit Pelompat Kawat 140 Piece
• Papan Roti Solderless 830 Titik
• Modul Breakout Audio 3.5mm
• Kabel Patch Audio 3.5mm
• Dua Klip Bateri 9V
• Iron-On Patch "Teknologi Elite" Eksklusif
• Decal HackerBoxes Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Dua Bateri 9V
• Komputer dengan Kad Bunyi
• (pilihan) Kad Suara USB **
• (pilihan) Multimeter Digital

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat DIY, dan rasa ingin tahu penggodam. Elektronik DIY tegar bukanlah hobi yang paling mudah, tetapi apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak mungkin diperoleh daripada ketekunan dan membuat projek anda berfungsi. Lakukan setiap langkah perlahan-lahan, ingat detailnya, dan jangan ragu untuk meminta pertolongan.

** Nota Kad Suara: Langkah 11 membincangkan secara opsyenal menggunakan Kad Suara USB. Terdapat sebilangan besar yang ada sebagai kelebihan di HackerBoxes HQ. Kami memberikannya secara PERCUMA sebagai hadiah bonus dalam jumlah terhad RANDOM # 0018 HackerBoxes. Sekiranya anda tidak menerimanya, harap perhatikan sekali lagi bahawa mereka diberikan secara rawak (tanpa mempengaruhi anggaran untuk kotak tersebut). Mereka tidak termasuk dalam senarai kandungan di atas dan oleh itu tidak boleh dianggap sebagai "barang yang hilang". Sekiranya anda sangat menginginkannya, mereka boleh dibeli di sini. Terima kasih kerana memahami.

Langkah 2: Automata, Penguin, dan Badut

The Exclusive HackerBoxes Quad Decal dirancang untuk dipisahkan menjadi empat decal miniatur masing-masing bersaiz sempurna untuk penutup projek, peranti mudah alih, komputer riba, atau kotak alat.

The Glider Symbol dipaparkan pada salah satu decal miniatur. Ini adalah corak lima titik yang disusun dalam grid. Corak khusus itu bergerak secara menyeluruh dalam Conway's Game of Life (automaton selular yang terkenal). Glider telah diusulkan sebagai lambang untuk mewakili subkultur penggodam, kerana Game of Life menarik bagi penggodam dan konsep glider dilahirkan pada masa yang hampir sama dengan Internet dan Unix. Entri Wikipedia menjelaskan bahawa lambang ini digunakan di berbagai tempat dalam subkultur tetapi tidak disukai secara universal. Sekiranya anda tidak menyukainya, hack. Walau apa pun, kami mencadangkan agar anda mendapatkan program atau aplikasi "Conway's Game of Life" dan bermain dengannya. ALife!

Ada apa dengan badut? Seni penggemar badut dan tema "Circuit Circus" adalah kiasan kepada Circus Circus Hotel and Casino yang ikonik di Las Vegas. Mungkin kita akan berjumpa dengan anda di Las Vegas pada musim panas ini untuk DEFCON25?

Langkah 3: Kit Elektronik Moden dan Analog

Kit Elektronik HackerBoxes Moden dan Analog mengandungi lebih daripada 80 komponen elektronik. Sebilangan besar ini dapat berguna semasa bereksperimen dengan Peranti Uji Komponen Elektronik.

Komponen-komponen ini bersama-sama dengan kandungan lain HackerBox # 0018 merangkumi semua yang diperlukan untuk melakukan semua eksperimen dalam kursus dalam talian Elektronik Moden dan Elektronik Analog yang dibentangkan kemudian dalam Petunjuk ini.

Langkah 4: Peranti Uji Komponen Elektronik - Pengenalan

Kita semua tahu cabaran yang menjengkelkan untuk mengenal pasti parameter komponen yang tepat di kotak sampah lama. Pendekatan konvensional pengenalan dan pengukuran umumnya sukar dan memakan masa. Peranti ujian ini ada di sini untuk menyelamatkan hari dengan menggunakan reka bentuk berasaskan mikrokontroler yang sangat pintar. Yang terbaik, ia dibekalkan dalam bentuk kit supaya anda dapat membuatnya sendiri!

Setelah selesai, kami akan secara automatik mengesan dan mengenal pasti pin untuk transistor NPN dan PNP, FET, dioda, dioda ganda, thyristor, dan SCR.

Daya tahan hingga 50MΩ dapat diukur dengan resolusi maksimum 0.01Ω. Tiga titik ujian membolehkan pengujian potensiometer sederhana.

Kapasiti 25pF-100mF dapat diukur dengan resolusi 1pF. Rintangan siri setara (ESR) diukur untuk kapasitor melebihi 90nF.

Pengukuran Transistor Junction Bipolar merangkumi faktor penguat arus pemungut-pemancar, asas - voltan ambang pemancar, arus kebocoran pemungut-pemancar, voltan ambang pemancar dasar, dan kenaikan arus tinggi. Transistor Darlington dikenal pasti. Diod perlindungan untuk transistor kuasa dan FET dikesan.

Pengukuran parameter FET merangkumi voltan ambang sumber gerbang, rintangan sumber longkang, dan kapasitansi sumber gerbang.

Ciri-ciri tambahan:

Pengukuran frekuensi 1Hz-1MHz

Pengukuran jangka masa hingga 25kHz

Pengukuran voltan DC hingga 50V

Penjana frekuensi gelombang persegi pada pelbagai frekuensi

Penjana PWM 10bit (1% - 99%)

Pembaca Digital Thermometer (DS1820)

Pembaca Suhu / Kelembapan (DHT11)

Decoder Protokol Sensor IR (uPD6121 dan TC9012)

Pengekod IR

Spesifikasi:

Pemproses: Soket ATMEAG328P (28 pin DIP)

Paparan Warna: TFT dengan 160x128 piksel dan kedalaman warna 16-bit

Input Pengguna: Rotary Encoder dengan Pushbutton

Kuasa Input: 6.8-12VDC di Barrel Connector ATAU Bateri 9V

Penggunaan Semasa: Lebih kurang 30mA

Langkah 5: Peranti Uji Komponen Elektronik - Bil Bahan

Mula membina kit dengan membongkar komponen ke dalam dulang kecil dan membiasakan diri dengan setiap komponen dengan teliti.

Terdapat 24 perintang plumbum paksi yang mempunyai 12 nilai yang berbeza. Mereka semua kelihatan serupa. Kami mencadangkan mengambil masa beberapa minit sekarang untuk melihat ke atas dan mencatat nilainya dengan teliti pada pita kertas yang dilekatkan pada perintang. Perintang tidak boleh ditukar ganti. Sekiranya setiap perintang tidak diletakkan pada lokasi yang betul pada PCB, alat uji tidak akan berfungsi.

Kalkulator kod perintang ini sangat berguna. Pastikan anda beralih ke tab "5 jalur". Beberapa "proses penghapusan" mungkin diperlukan apabila dua set jalur warna kelihatan sangat serupa.

Langkah 6: Peranti Uji Komponen Elektronik - Penindasan Voltan Sementara

Kit penguji komponen merangkumi tiga komponen pemasangan permukaan kecil - kapasitor 100nF berukuran 0805, Diod P6KE6V8 bersaiz 1812, dan susunan diod SVR05-4 bersaiz SOT23. Ini adalah komponen pilihan sepenuhnya untuk menyokong Penekanan Voltan Sementara (TVS). Penguji akan berfungsi dengan baik tanpa mereka, jadi kecuali jika anda mempunyai pengalaman mikroskop dan SMT, kami sangat menyarankan anda memulakannya dengan membuang komponen ini.

JIKA TIDAK MEMASANG BAHAGIAN SMT:

Tujuan rangkaian perlindungan TVS adalah untuk meningkatkan kemungkinan bahawa pin input mikrokontroler mungkin bertahan semasa arus keluar ketika kapasitor yang dicas disambungkan ke input ujian. Walaupun litar TVS dipasang, perlindungan tidak dijamin. Oleh itu, sangat penting bahawa kapasitor selalu dibebaskan sebelum mengukur dengan alat ujian yang kompeten.

JIKA ANDA MEMASANG BAHAGIAN SMT:

Ketiga-tiga komponen SMT harus dipateri terlebih dahulu. Kapasitor dan dioda tunggal tidak terpolarisasi dan mungkin disolder ke kedua-dua arah. Susunan diod 6-pin bagaimanapun mempunyai tanda polaritas yang harus diselaraskan dengan pembuatan pada silkscreen PCB.

Langkah 7: Peranti Uji Komponen Elektronik - Komponen Kecil

Mulakan dengan pematerian pada 24 perintang. Pastikan mereka telah dikenal pasti dengan betul oleh jalur warna mereka. Berhati-hati untuk meletakkan nilai yang betul pada kedudukan yang betul pada PCB. Perintang tidak terpolarisasi dan boleh dimasukkan ke kedua-dua arah.

Setelah komponen lubang melalui pematerian, plag harus dipotong dengan hati-hati dari belakang sangat dekat dengan permukaan PCB. Sentiasa memakai cermin mata keselamatan semasa memotong wayar.

Seterusnya masukkan 9 kapasitor seramik yang pasti sesuai dengan nilai yang dicetak pada kapasitor dengan tanda PCB. Kapasitor ini tidak terpolarisasi dan boleh dimasukkan ke kedua-dua arah.

Dua kapasitor elektrolitik kelihatan seperti tong hitam. Nilai itu sama, tetapi petunjuknya terpolarisasi. Satu sisi topi mempunyai jalur putih. Ini adalah sisi negatif. Petunjuk lain adalah sisi positif dan harus diselaraskan dengan tanda "+" pada PCB.

LED Merah terpolarisasi. Kawat wayar yang lebih panjang hendaklah dimasukkan ke dalam lubang pad logam persegi.

Lima alat TO-92 berbentuk separa bulat dalam keratan rentas. Padankan orientasi bentuk ini dengan garis besar yang ditandakan pada PCB. Perhatikan bahawa terdapat empat jenis peranti yang sama sekali berbeza dalam pakej TO-92, jadi pastikan untuk memadankan nombor yang dicetak pada pakej dengan sebutan pada PCB.

Akhirnya, Crystal 8MHz tidak terpolarisasi.

Langkah 8: Peranti Uji Komponen Elektronik - Komponen Lebih Besar

Selanjutnya masukkan dan pateri komponen yang lebih besar. Ini cukup jelas, tetapi berikut adalah beberapa petunjuk:

Tiga terminal skru biru masing-masing harus berorientasi sehingga port sisi menghadap ke tepi PCB untuk memasukkan plumbum.

Lengan soket ZIF (sifar penyisipan sifar) harus dibiarkan dalam kedudukan UP semasa menyolder.

Soket DIP28 harus dipateri tanpa cip dimasukkan. Sejajarkan tanda separuh bulatan pada PCB dengan bentuk serupa yang terbentuk menjadi satu tepi soket. Setelah pematerian sejuk pada soket, cip boleh dimasukkan mengikut tanda pin-satu separa bulat yang sama.

Soket paparan 8pin disolder ke PCB utama. Header lelaki 8pin disolder ke bahagian belakang paparan TFT untuk mengawan dengan soket.

Dua penahan kuningan dan empat baut digunakan untuk menstabilkan modul paparan setelah dimasukkan.

Empat penahan kuningan dan empat baut digunakan untuk membentuk kaki di bahagian belakang PCB utama. Kaki ini menghalang bahagian terpateri komponen yang dipateri daripada menggaruk desktop, kerana ia boleh menjadi agak tajam.

Sambungan klip bateri 9V disolder ke lubang berlabel 9V di sebelah kiri PCB. Pimpin merah masuk ke terminal "+".

Langkah 9: Menggunakan Peranti Uji Komponen Elektronik

Setelah daya diterapkan pada Peranti Uji Komponen, ia dapat dihidupkan dengan menekan pengekod putar ke bawah (ada butang tekan yang disatukan ke dalam pengekod). Terdapat proses penentukuran daripada yang dapat dilakukan dengan memendekkan tiga titik ujian bersama-sama. Anda boleh melangkau penentukuran secara pilihan untuk sekarang dan melompat ke kanan untuk mencuba beberapa komponen untuk diuji pada langkah seterusnya.

Dokumen yang sangat terperinci berjudul TransistorTester dengan mikrokontroler AVR dan sedikit lagi sering dikemas kini dan tersedia dalam talian. Dokumen ini merangkumi reka bentuk, penggunaan, dan teori operasi untuk pelbagai penjelmaan instrumen ini. Pasti memeriksanya.

Halaman ini mempunyai pelbagai sumber yang berkaitan dalam pelbagai bahasa.

Langkah 10: Sepuluh Pelajaran Kursus "Elektronik Moden" Dalam Talian

Semua yang anda perlukan untuk kursus video dalam talian PyroElectro Modern Electronics termasuk dalam Kit Elektronik HackerBox Moden dan Analog.

Semasa meneroka pelajaran mengenai perintang, kapasitor, induktor, dioda, dan transistor, luangkan masa sebentar untuk menguji komponen yang disiasat menggunakan Peranti Uji Komponen Elektronik.

Sebaik sahaja anda mengetahui lebih lanjut mengenai bagaimana setiap komponen berfungsi dalam litar, anda mungkin ingin pergi ke dokumen besar untuk Alat Uji Komponen Elektronik dan mengkaji teori operasi untuk mengetahui bagaimana penguji dapat menyoal siasat peranti yang sedang diuji dengan menggunakan kaedah ringkas Pengawal mikro AVR. Banyak teknik yang sangat pintar dan menunjukkan pendekatan yang berguna untuk reka bentuk atau kerja ujian masa depan anda.

Pelajaran 9 pada Pemasa 555 adalah peluang terbaik untuk bermain dengan fungsi pengukuran frekuensi Peranti Uji Komponen Elektronik.

Banyak penghormatan terhadap kerja yang dilakukan oleh PyroElectro dalam pelajaran ini.

Langkah 11: Sepuluh Pelajaran Kursus "Analog Elektronik" Dalam Talian

Semua yang anda perlukan untuk kursus video dalam talian PyroElectro Analog Elektronik termasuk dalam Kit Elektronik HackerBox Moden dan Analog.

Perhatikan bahawa kabel tambalan audio 3.5mm boleh dipotong dua untuk membuat dua set "probe" untuk digunakan dengan Osiloskop Kad Suara yang dibincangkan dalam kursus ini. Sambungan dawai yang dilucutkan harus dilapisi dengan pateri agar mudah dimanipulasi tanpa digosok.

Walaupun rangkaian tepat yang ditunjukkan dalam kursus dianggap aman, perlu diingat bahawa input kad suara pada komputer anda hanya dirancang untuk menangani jarak sekitar -0.8V hingga + 0.8V. Ketika berhadapan dengan julat voltan yang lebih besar, isyarat perlu dikurangkan agar tidak membebani input kad suara. Berikut adalah beberapa nota yang sangat baik dari Make dan juga dari Daqarta.

Sekiranya anda merancang untuk bereksperimen secara meluas dengan osiloskop kad suara dan ingin mempunyai insurans tambahan untuk merosakkan kad suara anda, anda mungkin ingin mengambil Kad Suara USB yang murah untuk beberapa pengasingan elektrik tambahan.

Perisian osiloskop tertentu yang disarankan dalam kursus ini khusus untuk digunakan dengan Windows. Untuk Linux, terdapat program serupa yang disebut xoscope. Bagi pengguna OSX, terdapat pelbagai nota dalam talian mengenai penggunaan Audacity sebagai osiloskop kad suara. Bagi mereka yang bekerja dengan MATLAB atau GNU Octave, perhatikan fungsi audiorecorder ()!

Banyak penghormatan terhadap kerja yang dilakukan oleh PyroElectro dalam pelajaran ini.

Langkah 12: Hack Planet

Terima kasih kerana menyertai pengembaraan kami ke dalam ujian dan pengukuran elektronik analog moden. Sekiranya anda menikmati Instrucable ini dan ingin mempunyai kotak projek elektronik seperti ini dihantar terus ke peti surat anda setiap bulan, sila sertai kami dengan BERLANGGANAN DI SINI.

Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah dan / atau di laman Facebook HackerBoxes. Pasti beritahu kami jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan bantuan mengenai apa sahaja. Terima kasih kerana menjadi sebahagian daripada HackerBoxes. Harap teruskan cadangan dan maklum balas anda. HackerBoxes adalah kotak ANDA. Mari buat sesuatu yang hebat!