HackerBox 0039. Մակարդակ ՝ 16 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

HackerBox 0039- ի միջոցով HackerBox ցանցահենները գործի են դնում ATX էներգիայի աղբյուրները `իրենց նախագծերն իրականացնելու համար, սովորելով, թե ինչպես են տրանզիստորները կազմում տրամաբանական դարպասները և ուսումնասիրում բջջային SIM քարտերի պարունակությունը: Այս հրահանգը պարունակում է տեղեկատվություն HackerBox #0039- ով սկսելու համար, որը կարելի է ձեռք բերել այստեղ, քանի դեռ մատակարարումները վերջանում են: Եթե ցանկանում եք ամեն ամիս ստանալ ձեր փոստարկղում այսպիսի HackerBox, խնդրում ենք բաժանորդագրվել HackerBoxes.com կայքում և միանալ հեղափոխությանը:

Թեմաներ և ուսուցման նպատակներ HackerBox 0039- ի համար.

• Հպեք լարման ստանդարտ մակարդակներին փրկված համակարգչի մատակարարումից
• Փոխարկեք 12V DC փոփոխական ելքային լարման մատակարարման
• Հավաքեք վեց տարբեր տրամաբանական դարպասներ ՝ օգտագործելով NPN տրանզիստորներ
• Ուսումնասիրեք բջջային SIM քարտերի բովանդակությունը
• Ընդունել կամ թողարկել մետաղադրամների մարտահրավերներ `հաքերային ոճ

HackerBoxes- ը ամսական բաժանորդագրության ծառայություն է DIY էլեկտրոնիկայի և համակարգչային տեխնոլոգիաների համար: Մենք հոբբիիստներ ենք, ստեղծողներ և փորձարկողներ: Մենք երազանքների երազողներն ենք:

ՀԱACԿԵՔ ՄՈԼՈԱԿԸ:

Քայլ 1: HackerBox 0039- ի բովանդակության ցուցակ

• ATX էներգիայի մատակարարման բեկում
• DC-to-DC Power Buck փոխարկիչ
• Ակրիլային պատյան ՝ էներգիայի փոխարկիչի համար
• Երեք բացառիկ տրանզիստորից դեպի դարպաս PCB
• Component Kit for Transistor-to-Gates
• Իգական MicroUSB տերմինալային բլոկ
• MicroUSB մալուխ
• Եռակողմ SIM քարտի ադապտեր
• USB SIM քարտի ընթերցող և գրող
• Բացառիկ HackerBox մարտահրավերների մետաղադրամ
• Decals for Transistor-to-Gates- ի համար
• Բացառիկ HackLife վինիլային փոխանցում

Որոշ այլ բաներ, որոնք օգտակար կլինեն.

• Sոդման երկաթ, զոդման և զոդման հիմնական գործիքներ
• Փրկված ATX էներգիայի մատակարարում

Ամենակարևորը, ձեզ հարկավոր կլինի արկածախնդրության, հաքերական ոգու, համբերության և հետաքրքրասիրության զգացում: Էլեկտրոնիկայի հետ կառուցելը և փորձարկելը, չնայած շատ պարգևատրող է, երբեմն կարող է լինել բարդ, դժվար և նույնիսկ հիասթափեցնող: Նպատակը առաջընթացն է, ոչ թե կատարելությունը: Երբ համառ ես և վայելում ես արկածախնդրությունը, այս հոբբիից կարող ես մեծ բավականություն ստանալ: Յուրաքանչյուր քայլ կատարեք դանդաղ, հաշվի առեք մանրամասները և մի վախեցեք օգնություն խնդրելուց:

Ներկայիս և ապագա անդամների համար հարուստ տեղեկատվություն կա HackerBoxes FAQ- ում: Գրեթե բոլոր ոչ տեխնիկական աջակցության նամակները, որոնք մենք ստանում ենք, արդեն պատասխանում են այնտեղ, ուստի մենք իսկապես գնահատում ենք, որ մի քանի րոպե տրամադրեցիք ՀՏՀ-ն կարդալու համար:

Քայլ 2. Մետաղադրամների ստուգում:

CHALLENGE COINS- ը կարող է լինել փոքր մետաղադրամներ կամ մեդալիոններ, որոնք կրում են կազմակերպության տարբերանշաններ կամ զինանշաններ և կրում են կազմակերպության անդամները: Ավանդաբար, նրանց կարող են տրվել մարտահրավեր նետելու դեպքում անդամությունն ապացուցելու և բարոյական վիճակը բարձրացնելու համար: Բացի այդ, դրանք նույնպես հավաքվում են ծառայության աշխատակիցների կողմից: Գործնականում, մարտահրավերների մետաղադրամները սովորաբար ներկայացվում են ստորաբաժանման հրամանատարների կողմից `ի նշան ստորաբաժանման անդամի հատուկ նվաճումների: Նրանք նաև փոխանակվում են ՝ ի նշան կազմակերպություն այցելությունների: (Վիքիպեդիա)

Քայլ 3: Տրանզիստորներ դեպի դարպասներ

HackerBox Transistor-to-Gates PCB և մասերի հավաքածուն օգնում է ցույց տալ և ուսումնասիրել, թե ինչպես են տրամաբանական դարպասները կառուցվում տրանզիստորներից:

Տրանզիստոր -տրանզիստոր տրամաբանության (TTL) սարքերում տրանզիստորները ապահովում են տրամաբանական ֆունկցիոնալությունը: TTL ինտեգրալ սխեմաները լայնորեն կիրառվում էին այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են համակարգիչները, արդյունաբերական հսկիչները, փորձարկման սարքավորումները և գործիքավորումը, սպառողական էլեկտրոնիկան և սինթեզատորները: Հատկապես հայտնի դարձավ Texas Instruments- ի 7400 շարքը: TTL արտադրողները առաջարկում էին տրամաբանական դարպասների, մատիտների, հաշվիչների և այլ սխեմաների լայն տեսականի: Նախնական TTL սխեմայի նախագծի տատանումները առաջարկում էին ավելի մեծ արագություն կամ ավելի ցածր էներգիայի ցրում `դիզայնի օպտիմալացում թույլ տալու համար: TTL սարքերն ի սկզբանե պատրաստված էին կերամիկական և պլաստմասե երկշերտ (DIP) փաթեթներից և հարթ փաթեթների տեսքով: TTL չիպսերն այժմ պատրաստվում են նաև մակերևույթի վրա տեղադրվող փաթեթներում: TTL- ը դարձավ համակարգիչների և թվային այլ էլեկտրոնիկայի հիմքը: Նույնիսկ այն բանից հետո, երբ շատ լայնածավալ ինտեգրացիոն (VLSI) ինտեգրալային սխեմաները հնացրեցին բազմակի սխեմաներով պրոցեսորները, TTL սարքերը դեռ լայն կիրառություն են գտել որպես սոսնձի տրամաբանություն ՝ ավելի խիտ ինտեգրված բաղադրիչների միջև: (Վիքիպեդիա)

Տրանզիստորներ-դարպասների PCB և հանդերձանքի պարունակություն

• Երեք բացառիկ տրանզիստորներ դեպի դարպաս PCB
• Decals for Transistors-to-Gates սխեմաների համար
• Տասը 2N2222A NPN տրանզիստորներ (TO-92 փաթեթ)
• Տասը 1K դիմադրություն (շագանակագույն, սև, կարմիր)
• Տասը 10K դիմադրություն (շագանակագույն, սև, նարնջագույն)
• Տասը 5 մմ կանաչ LED- ներ
• Տասը շոշափելի ակնթարթային կոճակներ

Քայլ 4: Բուֆերային դարպաս

Բուֆերային դարպասը հիմնական տրամաբանական դարպաս է, որն իր մուտքն անփոփոխ փոխանցում է իր ելքին: Նրա պահվածքը ՉԻ դարպասի հակառակն է: Բուֆերի հիմնական նպատակը մուտքի վերածնումն է: Բուֆերն ունի մեկ մուտք և մեկ ելք. դրա ելքը միշտ հավասար է իր մուտքին: Բուֆերները օգտագործվում են նաև սխեմաների տարածման հետաձգումը մեծացնելու համար: (WikiChip)

Այստեղ օգտագործվող բուֆերային սխեման հիանալի օրինակ է, թե ինչպես կարող է տրանզիստորը գործել որպես անջատիչ: Երբ բազային քորոցն ակտիվացված է, թույլատրվում է հոսանք հավաքել Կոլեկցիոներից դեպի Էմիտեր քորոց: Այդ հոսանքը անցնում է (և լուսավորում) LED- ով: Այսպիսով, մենք ասում ենք, որ տրանզիստորային բազայի ակտիվացումը միացնում և անջատում է LED- ը:

ՀԱՄԱԳՈՐԱԿՈԹՅԱՆ ՆՇՈՄՆԵՐ

• NPN տրանզիստորներ. Արտանետիչի քորոց դեպի PCB- ի ներքև, տրանզիստորի պատյանների հարթ կողմը դեպի աջ
• LED. Կարճ քորոցը տեղադրված է հոսանքի հողային ցանցի ուղղությամբ (դեպի PCB- ի ներքևի մաս)
• Ռեզիստորներ. Բևեռականությունը նշանակություն չունի, բայց տեղաբաշխումը կարևոր է: Հիմնական ռեզիստորներն են 10K Օմ, իսկ LED- ների հետ ներկառուցված դիմադրողները `1K Օմ:
• Էլեկտրաէներգիա. Միացրեք 5VDC- ն և հիմքը յուրաքանչյուր PCB- ի հետևի համապատասխան բարձիկներին

Հետևեք այս կոնվենցիաներին բոլոր երեք PCB- ների համար

Քայլ 5: Inverter Gate

Inverter Gate կամ NOT Gate- ը տրամաբանական դարպաս է, որն իրականացնում է տրամաբանական մերժում: Երբ մուտքը OWԱOWՐ է, ելքը ԲԱՐՁՐ է, իսկ երբ մուտքը ԲԱՐՁՐ է, ելքը LԱOWՐ է: Ինվերտորները բոլոր թվային համակարգերի միջուկն են: Հասկանալով դրա գործողությունը, վարքագիծը և հատկությունները որոշակի գործընթացի համար, հնարավոր է դարձնում դրա դիզայնի ընդլայնումը ավելի բարդ կառույցների վրա, ինչպիսիք են NOR և NAND դարպասները: Շատ ավելի մեծ և բարդ սխեմաների էլեկտրական պահվածքը կարող է ստացվել պարզ փոխարկիչներից նկատվող վարքագծի էքստրապոլացիայի միջոցով: (WikiChip)

Քայլ 6 ԿԱՄ դարպաս

OR դարպասը թվային տրամաբանական դարպաս է, որն իրականացնում է տրամաբանական անջատում: Բարձր ելքը (1) ստացվում է, եթե դարպասի մեկ կամ երկուսը բարձր են (1): Եթե մուտքերից ոչ մեկը բարձր չէ, ստացվում է OWԱOWՐ ելք (0): Մեկ այլ իմաստով, OR- ի գործառույթը արդյունավետորեն գտնում է առավելագույնը երկու երկու թվանշանների միջև, ինչպես և լրացուցիչ գործառույթը գտնում է նվազագույնը: (Վիքիպեդիա)

Քայլ 7: NOR դարպաս

NOR Gate- ը (NOT-OR) թվային տրամաբանական դարպաս է, որն իրականացնում է տրամաբանական NOR- ը: Բարձր ելքը (1) ստացվում է, եթե դարպասի երկու մուտքերն էլ OWԱOWՐ են (0); եթե մեկ կամ երկուսը մուտքը բարձր է (1), ապա ստացվում է OWԱOWՐ ելք (0): NOR- ը OR օպերատորի ժխտման արդյունք է: Այն կարող է դիտվել նաև որպես AND դարպաս ՝ բոլոր մուտքերը շրջված: NOR դարպասները կարող են համակցվել ՝ առաջացնելու ցանկացած այլ տրամաբանական գործառույթ: Կիսեք այս գույքը NAND դարպասի հետ: Ի հակադրություն, OR օպերատորը միապաղաղ է, քանի որ այն կարող է փոխել LOW- ը HIGH- ի, բայց ոչ հակառակը: (Վիքիպեդիա)

Քայլ 8: ԵՎ դարպաս

AND դարպասը հիմնական թվային տրամաբանական դարպաս է, որն իրականացնում է տրամաբանական կապը: Բարձր ելքը (1) ստացվում է միայն այն դեպքում, երբ AND դարպասի բոլոր մուտքերը բարձր են (1): Եթե AND դարպասի ոչ մի կամ ոչ բոլոր մուտքերը բարձր են, ապա ստացվում է OWԱOWՐ: Գործառույթը կարող է տարածվել ցանկացած քանակի մուտքերի վրա: (Վիքիպեդիա)

Քայլ 9: NAND դարպաս

NAND Gate- ը (NOT-AND) տրամաբանական դարպաս է, որը արտադրում է ելք, որը կեղծ է միայն այն դեպքում, եթե նրա բոլոր մուտքերը ճշմարիտ են: Դրա ելքը լրացնում է AND դարպասին: OWԱOWՐ (0) ելքը ստացվում է միայն այն դեպքում, երբ դարպասի բոլոր մուտքերը բարձր են (1); եթե ցանկացած մուտքագրում OWԱOWՐ է (0), ապա ստացվում է ԲԱՐՁՐ (1) ելք:

Դե Մորգանի թեորեմով, երկու մուտքային NAND դարպասի տրամաբանությունը կարող է արտահայտվել որպես AB = A+B, ինչը NAND դարպասին համարժեք է ինվերտորների, որին հաջորդում է OR դարպասը:

NAND դարպասը նշանակալի է, քանի որ ցանկացած բուլյան գործառույթ կարող է իրականացվել ՝ օգտագործելով NAND դարպասների համադրություն: Այս հատկությունը կոչվում է ֆունկցիոնալ ամբողջականություն: Այն կիսում է այս գույքը NOR դարպասի հետ: Թվային համակարգերը, որոնք օգտագործում են որոշակի տրամաբանական սխեմաներ, օգտվում են NAND- ի ֆունկցիոնալ ամբողջականությունից:

(Վիքիպեդիա)

Քայլ 10: XOR դարպաս

XOR Gate- ը կամ Exclusive OR- ը տրամաբանական գործողություն է, որը ճիշտ է թողնում միայն այն դեպքում, երբ մուտքերը տարբերվում են (մեկը ճշմարիտ է, մյուսը ՝ կեղծ): Այն ձեռք է բերում «բացառիկ կամ» անունը, քանի որ «կամ» -ի իմաստը երկիմաստ է, երբ երկու օպերանդներն էլ ճշմարիտ են. բացառիկ կամ օպերատորը բացառում է այդ դեպքը: Երբեմն սա համարվում է «մեկը կամ մյուսը, բայց ոչ երկուսն էլ»: Սա կարող է գրվել որպես «A կամ B, բայց ոչ, A և B»: (Վիքիպեդիա)

Թեև XOR- ը կարևոր տրամաբանական դարպաս է, այն կարող է կառուցվել այլ ավելի պարզ դարպասներից: Համապատասխանաբար, մենք այստեղ չենք կառուցում, բայց կարող ենք ուսումնասիրել այս գեղեցիկ գրառումը NPN Transistor XOR Gate Circuit- ի համար ՝ որպես տրանզիստորների վրա հիմնված դարպասները միասին սանրելու առաջին օրինակ `ավելի բարդ տրամաբանություն կազմելու համար:

Քայլ 11: Համակցված տրամաբանություն

Թվային միացման տեսության մեջ համակցված տրամաբանությունը երբեմն կոչվում է ժամանակից անկախ տրամաբանություն, քանի որ այն չունի հիշողության տարրեր: Ելքը միայն ներկա մուտքի մաքուր գործառույթն է: Սա ի տարբերություն հաջորդական տրամաբանության, որում ելքը կախված է ոչ միայն ներկա մուտքից, այլև մուտքի պատմությունից: Այլ կերպ ասած, հաջորդական տրամաբանությունը հիշողություն ունի, մինչդեռ կոմբինացիոն տրամաբանությունը չունի: Համակցական տրամաբանությունը օգտագործվում է համակարգչային սխեմաներում ՝ մուտքային ազդանշանների և պահված տվյալների վրա բուլյան հանրահաշիվ կատարելու համար: Գործնական համակարգչային սխեմաները սովորաբար պարունակում են կոմբինացիոն և հաջորդական տրամաբանության խառնուրդ: Օրինակ, թվաբանական տրամաբանական միավորի կամ ALU- ի այն հատվածը, որը կատարում է մաթեմատիկական հաշվարկներ, կառուցված է կոմբինացիոն տրամաբանության միջոցով: Համակարգիչներում օգտագործվող այլ սխեմաներ, ինչպիսիք են ՝ գումարիչները, մուլտիպլեքսորները, դեմուլտիպլեքսորները, կոդավորողներն ու ապակոդավորիչները նույնպես պատրաստվում են կոմբինացիոն տրամաբանության միջոցով: (Վիքիպեդիա)

Քայլ 12: ATX էներգիայի մատակարարման բեկում

ATX էներգիայի մատակարարման ստորաբաժանումները կենցաղային AC- ն փոխակերպում են ցածր լարման կարգավորվող DC հզորության `համակարգչի ներքին բաղադրիչների համար: Personalամանակակից անհատական համակարգիչներն ունիվերսալ կերպով օգտագործում են անջատված ռեժիմի սնուցման աղբյուրներ: ATX էլեկտրամատակարարման խզումը նախատեսված է օգտվել ATX սնուցման աղբյուրից `ստեղծելով նստարանային էլեկտրամատակարարում` բավարար հոսանքով `ձեր գրեթե ցանկացած էլեկտրոնիկայի նախագծեր իրականացնելու համար: Քանի որ ATX սնուցման սարքերը բավականին տարածված են, դրանք սովորաբար կարող են հեշտությամբ փրկվել հեռացված համակարգչից և, հետևաբար, ձեռք բերելը քիչ բան է պահանջում կամ ոչինչ: ATX ճեղքումը միանում է 24 պին ATX միակցիչին և ճեղքում է 3.3 Վ, 5 Վ, 12 Վ և -12 Վ: Այս լարման ռելսերը և գրունտի հղումը միացված են ելքային պարտադիր սյուներին: Յուրաքանչյուր ելքային ալիք ունի փոխարինելի 5A ապահովիչ

Քայլ 13: Թվային կառավարման DC-to-DC Buck փոխարկիչ

DC-DC Step-Down Power Supply- ն ունի կարգավորելի ելքային լարում և LCD էկրան:

• Power Chip: MP2307 (տվյալների թերթիկ)
• Մուտքային լարումը `5-23V (առաջարկվող առավելագույնը 20V)
• Ելքային լարումը `0V-18V անընդհատ կարգավորելի
• Ավտոմատ կերպով պահում է վերջին սահմանված լարումը
• Մուտքի լարումը պետք է լինի մոտ 1 Վ բարձր, քան ելքային լարումը
• Ելքային հոսանք. Գնահատված է 3A, բայց 2A առանց ջերմության տարածման

Կալիբրացում. Մուտքային հոսանքն անջատված վիճակում պահեք ձախ կոճակը և միացրեք հոսանքը: Երբ էկրանը սկսում է թարթել, բաց թողեք ձախ կոճակը: Օգտագործեք բազմաչափ `ելքային լարումը չափելու համար: Սեղմեք ձախ և աջ կոճակները ՝ լարումը կարգավորելու համար, մինչև մուլտիմետրը չափի մոտ 5,00 Վ (4,98 Վ կամ 5,02 Վ լավ է): Կարգավորման ընթացքում անտեսեք սարքի LCD էկրանը: Կարգավորվելուց հետո անջատեք սարքը, ապա նորից միացրեք այն: Կալիբրացիան ավարտված է, բայց անհրաժեշտության դեպքում կարող է կրկնվել:

Քայլ 14: MicroUSB Breakout

Այս մոդուլը պատռում է MicroUSB միակցիչի կապում տերմինալային բլոկի VCC, GND, ID, D- և D+ պտուտակներին:

Ինչ վերաբերում է նույնականացման ազդանշանին, OTG մալուխին (վիքիպեդիա) մի ծայրում տեղադրված է միկրո- A վարդակից, իսկ մյուս ծայրում ՝ միկրո-Բ խրոցակից: Այն չի կարող ունենալ նույն տիպի երկու խցան: OTG- ն ստանդարտ USB միակցիչին ավելացրեց հինգերորդ կապը, որը կոչվում է ID- փին: Միկրո- A խրոցը ունի ID- ի հիմնը հիմնավորված, մինչդեռ միկրո- B խրոցակի ID- ն լողում է: Միկրո-Ա խրոցակով տեղադրված սարքը դառնում է OTG A սարք, իսկ միկրո-Բ խրոցակով տեղադրված սարքը `B սարք: Տեղադրված խրոցակի տեսակը հայտնաբերվում է ըստ PIN ID- ի վիճակի:

Քայլ 15: SIM գործիքներ

Բաժանորդի նույնականացման մոդուլը (SIM), որը լայնորեն հայտնի է որպես SIM քարտ, ինտեգրալ միացում է, որը նախատեսված է ապահով կերպով պահելու բջջային կապի բաժանորդի ինքնության (IMSI) համարը և դրա հետ կապված բանալին, որոնք օգտագործվում են բջջային հեռախոսակապի բաժանորդների նույնականացման և նույնականացման համար: սարքեր (օրինակ ՝ բջջային հեռախոսներ և համակարգիչներ): Հնարավոր է նաև պահպանել կոնտակտային տվյալները բազմաթիվ SIM քարտերի վրա: SIM քարտերը միշտ օգտագործվում են GSM հեռախոսների վրա: CDMA հեռախոսների համար SIM քարտերը անհրաժեշտ են միայն LTE- ի հնարավորությամբ նոր հեռախոսների համար: SIM քարտերը կարող են օգտագործվել նաև արբանյակային հեռախոսներում, խելացի ժամացույցներում, համակարգիչներում կամ տեսախցիկներում: (Վիքիպեդիա)

USB ադապտերների համար MagicSIM Windows- ի ծրագրակազմը կարող է օգտագործվել USB սարքի հետ: Անհրաժեշտության դեպքում կա նաև վարորդ ՝ Prolific PL2303 USB չիպի համար:

Քայլ 16. Ապրեք HackLife- ով

Հուսով ենք, որ ձեզ դուր եկավ այս ամսվա DIY էլեկտրոնիկայի ճանապարհորդությունը: Շփվեք և կիսվեք ձեր հաջողությամբ ստորև բերված մեկնաբանություններում կամ HackerBoxes Facebook Group- ում: Անշուշտ, մեզ տեղեկացրեք, եթե ունեք որևէ հարց կամ ինչ -որ բանում օգնության կարիք ունեք:

Միացեք հեղափոխությանը: Ապրեք HackLife- ով: Ամեն ամիս կարող եք ստանալ էլեկտրոնիկայի և համակարգչային տեխնիկայի նախագծեր, որոնք կարելի է կոտրել և ուղարկել ձեր փոստարկղ: Պարզապես նավարկեք HackerBoxes.com և բաժանորդագրվեք ամսական HackerBox ծառայությանը: