HackerBoxes 0018: Circuit Circus: 12 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Circuit Circus: Sa buwang ito, ang HackerBox Hackers ay gumagana sa mga analog electronic circuit at pati na rin mga diskarte para sa circuit test at pagsukat.

Ang Instructable na ito ay naglalaman ng impormasyon para sa pagtatrabaho sa HackerBoxes # 0018. Kung nais mong makatanggap ng isang kahong tulad ng karapatang ito sa iyong mailbox bawat buwan, ngayon ang oras upang mag-subscribe sa HackerBoxes.com at sumali sa rebolusyon!

Mga Paksa at Mga Layunin sa Pag-aaral para sa HackerBox na ito:

• Bumuo ng isang aparato ng pagsubok na sangkap na batay sa microprocessor
• Igasa ang mga kasanayan sa pagpupulong ng PCB at paghihinang
• Maunawaan ang paggamit ng iba't ibang mga elektronikong sangkap sa mga circuit
• Suriin ang mga diskarte sa pagsubok at pagsukat para sa mga sangkap na iyon
• Kumpletuhin ang sampung aralin na kursong Modern Electronics
• Kumpletuhin ang sampung aralin na kurso ng Analog Electronics
• Galugarin ang mga application at limitasyon ng mga oscilloscope ng sound card
• Mga diskarte sa pag-eehersisyo upang mag-prototype ng mga circuit sa breadboard

Ang HackerBoxes ay ang buwanang serbisyo sa kahon ng subscription para sa DIY electronics at computer technology. Kami ay mga libangan, gumagawa, at eksperimento. At tayo ang nangangarap ng mga pangarap.

Hakbang 1: HackerBoxes 0018: Mga Nilalaman sa Kahon

• HackerBoxes # 0018 Nakolektang Sanggunian Card
• Electronic Component Test Device (Solder Kit)
• Modern at Analog Electronics Kit
• 140 Piece Wire Jumper Kit
• 830 Point Solderless Breadboard
• 3.5mm Audio Breakout Module
• 3.5mm Audio Patch Cable
• Dalawang 9V Clip ng Baterya
• Eksklusibo na "Elite Technology" na Iron-On Patch
• Eksklusibong HackerBoxes Quad Decal

Ilang iba pang mga bagay na makakatulong:

• Panghinang, bakal, at pangunahing mga tool sa paghihinang
• Dalawang 9V na Baterya
• Computer na may Sound Card
• (opsyonal) USB Sound Card **
• (opsyonal) Digital Multimeter

Pinakamahalaga, kakailanganin mo ang isang pakiramdam ng pakikipagsapalaran, diwa ng DIY, at pag-usisa ng hacker. Ang Hardcore DIY electronics ay hindi ang pinakamadaling libangan, ngunit kapag nagpumilit ka at nasisiyahan sa pakikipagsapalaran, ang isang mahusay na kasiyahan ay maaaring makuha mula sa pagpupursige at pagpapaandar ng iyong mga proyekto. Dahan-dahan lamang ang bawat hakbang, isipin ang mga detalye, at huwag mag-atubiling humingi ng tulong.

** Tala ng Sound Card: Ang hakbang 11 ay opsyonal na tinatalakay gamit ang isang USB Sound Card. Nagkaroon ng bilang ng mga ito sa kamay bilang labis sa HackerBoxes HQ. Inihagis namin sila sa LIBRE bilang regalong bonus sa isang limitadong bilang ng RANDOM # 0018 HackerBoxes. Kung hindi ka nakatanggap ng isa, mangyaring tandaan ulit na malayang ibinigay ang mga ito (nang hindi nakakaapekto sa badyet para sa kahon). Hindi kasama ang mga ito sa listahan ng mga nilalaman sa itaas at samakatuwid ay hindi maituturing na isang "nawawalang item". Kung nais mo talaga ang isa, magagamit ang mga ito para sa pagbili dito. Salamat sa pag-unawa.

Hakbang 2: Automata, Penguins, at Clowns

Ang Eksklusibong HackerBoxes Quad Decal ay dinisenyo upang ihiwalay sa apat na maliit na mga decals ng bawat perpektong laki para sa mga enclosure ng proyekto, mga mobile device, laptop, o mga toolbox.

Ang Glider Symbol ay itinampok sa isa sa mga maliit na decals. Ito ay isang pattern ng limang tuldok na nakaayos sa loob ng isang grid. Ang tukoy na pattern na iyon ay naglalakbay sa buong board sa Conway's Game of Life (isang kilalang cellular automaton). Ang glider ay iminungkahi bilang isang sagisag upang kumatawan sa subculture ng hacker, dahil ang Game of Life ay umaakit sa mga hacker at ang konsepto ng glider ay ipinanganak sa halos parehong oras sa Internet at Unix. Ipinaliwanag ng entry sa Wikipedia na ang sagisag na ito ay ginagamit sa iba't ibang mga lugar sa loob ng subkultur ngunit hindi ito ginugusto sa pangkalahatan. Kung hindi mo gusto ito, i-hack ito. Alinmang paraan, iminumungkahi namin na kumuha ka ng isang "Conway Game of Life" na programa o app at maglaro kasama nito. Isang buhay!

Anong meron sa payaso? Ang clown fan art at ang tema na "Circuit Circus" ay parunggit sa iconic na Circus Circus Hotel at Casino sa Las Vegas. Marahil ay makikita ka namin sa Las Vegas ngayong tag-init para sa DEFCON25?

Hakbang 3: Modern at Analog Electronics Kit

Ang HackerBoxes Modern at Analog Electronics Kit ay naglalaman ng higit sa 80 mga sangkap ng electronics. Marami sa mga ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang habang nag-e-eksperimento sa Electronic Component Test Device.

Ang mga sangkap na ito kasama ang iba pang mga nilalaman ng HackerBox # 0018 ay binubuo ng lahat ng kinakailangan upang maisagawa ang lahat ng mga eksperimento sa mga kursong online ng Modern Electronics at Analog Electronics na ipinakita mamaya sa Instructable na ito.

Hakbang 4: Electronic Component Test Device - Panimula

Alam nating lahat ang nakakainis na hamon upang makilala ang eksaktong mga parameter ng isang bahagi sa lumang kahon ng basura. Ang mga maginoo na diskarte ng pagkakakilanlan at pagsukat sa pangkalahatan ay mahirap at gugugol ng oras. Ang pagsubok na aparato ay narito upang mai-save ang araw gamit ang isang napaka-matalino na disenyo na batay sa microcontroller. Pinakamaganda sa lahat, ito ay ibinibigay sa form ng kit upang makuha mo ang iyong sarili!

Kapag nakumpleto, awtomatiko naming matutukoy at makikilala ang mga pinout para sa NPN at PNP transistors, FETs, diode, dual diode, thyristors, at SCRs.

Ang mga resistensya hanggang sa 50MΩ ay maaaring masukat sa isang maximum na resolusyon na 0.01Ω. Pinapayagan ng tatlong puntos ng pagsubok ang simpleng pagsubok ng mga potensyal.

Ang kapasidad ng 25pF-100mF ay maaaring sukatin sa isang resolusyon ng 1pF. Ang katumbas na paglaban ng serye (ESR) ay sinusukat para sa mga capacitor na higit sa 90nF.

Ang mga sukat ng Bipolar Junction Transistor ay may kasamang collector-emitter kasalukuyang amplification factor, ang base - boltahe ng threshold ng emitter, ang kasalukuyang pagtagas ng collector-emitter, ang boltahe ng base-emitter threshold, at ang mataas na kasalukuyang nakuha. Kinilala ang mga transistor ng Darlington. Ang mga diode ng proteksyon para sa mga power transistor at FET ay napansin.

Kasama sa mga sukat ng FET na mga parameter ang gate-source threshold voltage, paglaban ng source-drain, at capacitance ng source ng gate.

Mga karagdagang tampok:

Pagsukat ng dalas 1Hz-1MHz

Pagsukat ng panahon hanggang sa 25kHz

Pagsukat ng boltahe ng DC hanggang sa 50V

Square generator ng dalas ng alon sa iba't ibang mga frequency

10bit na generator ng PWM (1% - 99%)

Reader ng Digital Thermometer (DS1820)

Temperatura / Humidity (DHT11) Reader

IR Sensor Protocol Decoder (uPD6121 at TC9012)

IR Encoder

Mga pagtutukoy:

Proseso: Socket ATMEAG328P (28 pin DIP)

Display ng Kulay: TFT na may 160x128 mga pixel at 16-bit na lalim ng kulay

Input ng Gumagamit: Rotary Encoder na may Pushbutton

Input Power: 6.8-12VDC sa Barrel Connector O 9V Baterya

Kasalukuyang Pagkonsumo: Humigit-kumulang 30mA

Hakbang 5: Device ng Pagsubok ng Electronic Component - Bill ng Mga Materyales

Simulang buuin ang kit sa pamamagitan ng pag-unpack ng mga sangkap sa isang maliit na tray at maingat na pamilyar ang iyong sarili sa bawat bahagi.

Mayroong 24 na axial-lead resistors na mayroong 12 magkakaibang halaga. Lahat sila ay mukhang magkatulad. Iminumungkahi namin ang paglalaan ng ilang minuto ngayon upang tumingin at maingat na tandaan ang kanilang mga halaga sa papel tape na nakakabit sa mga resistor. Ang resistors ay hindi mapagpapalit. Kung ang bawat risistor ay hindi inilalagay sa tamang lokasyon nito sa PCB, ang aparato ng pagsubok ay hindi gagana.

Ang calculator ng resistor code na ito ay napaka-madaling gamiting. Tiyaking lumipat sa tab na "5 guhit". Ang ilang "proseso ng pag-aalis" ay maaaring kinakailangan kapag ang dalawang hanay ng mga guhit ng kulay ay mukhang magkatulad.

Hakbang 6: Device ng Pagsubok ng Component ng Elektronikon - Panlikalang Boltahe na Pagsugpo

Kasama sa sangkap ng tester kit ang tatlong maliliit na mga bahagi ng mount mount - isang 0805-laki na 100nF capacitor, isang 1812-laki na P6KE6V8 Diode, at isang SOT23 na laki ng SVR05-4 diode array. Ito ay ganap na opsyonal na mga bahagi upang suportahan ang Transient Voltage Suppression (TVS). Ang tester ay gagana nang maayos nang wala sila, kaya maliban kung mayroon kang isang mikroskopyo at karanasan sa SMT, masidhi naming iminumungkahi na simulan mo sa pamamagitan ng pagtapon ng mga sangkap na ito.

KUNG HINDI MAG-INSTALL NG SMT PARTS:

Ang layunin ng circuit ng proteksyon ng TVS ay upang mapagbuti ang posibilidad na ang mga input ng microcontroller input ay maaaring makaligtas sa kasalukuyang paglabas kapag ang isang sisingilin na capacitor ay konektado sa mga input ng pagsubok. Kahit na naka-install ang circuit ng TVS, hindi garantiya ang proteksyon. Samakatuwid ito ay napakahalaga na ang mga capacitor laging palabasin bago sukatin gamit ang karampatang aparato sa pagsubok.

KUNG NAG-INSTALL NG SMT PARTS KA:

Ang tatlong mga bahagi ng SMT ay dapat na unang maghinang. Ang capacitor at ang solong diode ay hindi polarado at maaaring solder sa alinmang direksyon. Ang 6-pin diode array subalit mayroong isang polarity markings na dapat na nakahanay sa mga paggawa sa PCB silkscreen.

Hakbang 7: Device ng Pagsubok ng Electronic Component - Maliit na Mga Bahagi

Magsimula sa pamamagitan ng paghihinang sa 24 resistors. Siguraduhing nakilala sila nang tama ng kanilang mga color band. Maging maingat na mailagay ang mga tamang halaga sa mga tamang posisyon sa PCB. Ang mga resistor ay hindi nai-polarised at maaaring ipasok sa alinmang direksyon.

Matapos ang isang through-hole na bahagi ay na-solder, ang tingga ay dapat na maingat na mai-clip mula sa likuran na napakalapit sa ibabaw ng PCB. Palaging magsuot ng mga baso sa kaligtasan kapag snipping wire lead.

Susunod na ipasok ang 9 ceramic capacitor na siguraduhing tumutugma sa mga halagang nakalimbag sa mga capacitor sa mga marka ng PCB. Ang mga capacitor na ito ay hindi polarado at maaaring ipasok sa alinmang direksyon.

Ang dalawang electrolytic capacitor ay parang itim na barrels. Ang mga ito ay ang parehong halaga, ngunit ang kanilang mga lead ay naka-polarised. Ang isang gilid ng takip ay may puting guhit. Ito ang negatibong panig. Ang iba pang lead ay ang positibong panig at dapat na nakahanay sa markang "+" sa PCB.

Ang Red LED ay naka-polariseze. Ang mas mahabang wire lead ay dapat na ipasok sa square metal pad hole.

Ang limang mga aparato na TO-92 ay kalahating bilog sa cross-section. Itugma ang oryentasyon ng hugis na ito hanggang sa balangkas na minarkahan sa PCB. Tandaan na mayroong apat na ganap na magkakaibang uri ng mga aparato sa mga pakete ng TO-92, kaya tiyaking maitugma ang mga bilang na nakalimbag sa mga pakete sa mga pagtatalaga sa PCB.

Sa wakas, ang 8MHz Crystal ay hindi nai-polarised.

Hakbang 8: Device ng Pagsubok ng Electronic Component - Mas Malaking Mga Bahagi

Susunod na ipasok at maghinang ng mas malaking mga sangkap. Ito ay medyo nagpapaliwanag sa sarili, ngunit narito ang ilang mga payo:

Ang tatlong mga asul na terminal ng tornilyo ay dapat na nakatuon sa bawat isa upang ang mga gilid na port ay nakaharap sa gilid ng PCB para sa pagpasok ng mga lead.

Ang braso ng socket ng ZIF (zero force ng pagpapasok) ay dapat iwanang sa posisyon ng UP habang naghihinang.

Ang DIP28 socket ay dapat na soldered nang hindi naipasok ang maliit na tilad. Pantayin ang marka ng kalahating bilog sa PCB sa katulad na hugis na nabuo sa isang gilid ng socket. Kapag ang paghihinang ay lumamig sa socket, ang maliit na tilad ay maaaring ipasok ayon sa parehong semi-pabilog na pin-isang pagmamarka.

Ang socket ng 8pin display ay nakakakuha ng solder sa pangunahing PCB. Ang 8pin male header ay solder sa likuran ng display na TFT para sa pagsasama sa socket.

Dalawang mga standoff ng tanso at apat na bolts ang ginagamit upang patatagin ang display module sa sandaling maipasok ito.

Apat na mga standoff ng tanso at apat na bolts ang ginagamit upang mabuo ang mga paa sa likuran ng pangunahing PCB. Pinipigilan ng mga paa na ito ang mga naka-trim na lead ng mga solder na sangkap mula sa pagkamot sa desktop, dahil maaari silang maging matalim.

Ang mga lead ng clip ng 9V na baterya ay solder sa mga butas na may label na 9V sa kaliwang bahagi ng PCB. Ang pulang tingga ay papunta sa terminal na "+".

Hakbang 9: Paggamit ng Electronic Component Test Device

Sa sandaling mailapat ang lakas sa Component Test Device, maaari itong mapagana sa pamamagitan ng pagpindot sa rotary encoder pababa (mayroong isang push-button na isinama sa encoder). Mayroong proseso ng pagkakalibrate kaysa sa maisasagawa sa pamamagitan ng pagpapaikli ng tatlong mga puntos ng pagsubok na magkasama. Maaari mong opsyonal na laktawan ang pagkakalibrate sa ngayon at tumalon kaagad sa pagsubok ng ilang mga bahagi upang subukan sa susunod na hakbang.

Ang isang lubos na detalyadong dokumento na may pamagat na TransistorTester na may AVR microcontroller at kaunti pa ay madalas na na-update at magagamit sa online. Saklaw ng dokumentong ito ang disenyo, paggamit, at teorya ng pagpapatakbo para sa iba't ibang mga pagkakatawang-tao ng mga instrumentong ito. Tiyak na suriin ito.

Ang pahinang ito ay may isang buong pagkakaiba-iba ng mga kaugnay na mapagkukunan sa iba't ibang mga wika.

Hakbang 10: Sampung Aralin sa Online na "Modern Electronics" na Kurso

Lahat ng kakailanganin mo para sa PyroElectro Modern Electronics na kurso sa online na video ay kasama sa HackerBox Modern at Analog Electronics Kit.

Habang ginalugad ang mga aralin sa mga resistors, capacitor, inductors, diode, at transistors, kumuha ng isang segundo upang subukan ang sangkap sa ilalim ng pagsisiyasat gamit ang Electronic Component Test Device.

Kapag nalaman mo nang higit pa tungkol sa kung paano gumana ang bawat bahagi sa isang circuit, baka gusto mong pumunta sa malaking dokumento para sa Electronic Component Test Device at suriin ang teorya ng operasyon upang matuklasan kung paano magawang tanungin ng tester ang aparato sa ilalim ng pagsubok gamit ang isang simpleng AVR microcontroller. Marami sa mga diskarte ay napaka-matalino at nagpapakita ng mga kapaki-pakinabang na diskarte para sa iyong hinaharap na disenyo o pagsubok na trabaho.

Ang Aralin 9 sa 555 Timer ay isang magandang pagkakataon upang maglaro kasama ang pagpapaandar ng pagsukat ng dalas ng Electronic Component Test Device.

Lubhang paggalang sa gawaing ginawa ng PyroElectro sa mga araling ito.

Hakbang 11: Sampung Aralin sa Online na "Analog Electronics" na Kurso

Lahat ng kakailanganin mo para sa PyroElectro Analog Electronics online video course ay kasama sa HackerBox Modern at Analog Electronics Kit.

Tandaan na ang 3.5mm audio patch cable ay maaaring i-cut sa kalahati upang lumikha ng dalawang hanay ng mga "probes" para magamit sa Sound Card Oscilloscope na tinalakay sa kursong ito. Ang hinubad na mga lead ng kawad ay dapat na tinned na may panghinang para sa madaling manipulasyon nang walang fraying.

Habang ang eksaktong mga circuit na ipinapakita sa kurso ay ipinapalagay na ligtas, mahalagang tandaan na ang mga input ng sound card sa iyong computer ay dinisenyo lamang upang hawakan ang isang saklaw na paligid ng -0.8V hanggang + 0.8V. Kapag nakikipag-usap sa mas malalaking mga saklaw ng boltahe, ang signal ay kailangang i-scale pababa upang hindi ma-overload ang mga input ng sound card. Narito ang ilang mga mahusay na tala mula sa Gumawa at din mula sa Daqarta.

Kung plano mong mag-eksperimento nang malawakan sa mga oscilloscope ng sound card at nais na magkaroon ng dagdag na seguro laban sa pinsala sa iyong sound card, baka gusto mong kunin ang isang murang USB Sound Card para sa ilang naidagdag na paghihiwalay sa kuryente.

Ang partikular na oscilloscope software na iminungkahi sa kurso ay partikular para sa paggamit sa Windows. Para sa Linux, mayroong isang katulad na programa na tinatawag na xoscope. Para sa mga gumagamit ng OSX, mayroong iba't ibang mga tala sa online tungkol sa paggamit ng Audacity bilang isang oscilloscope ng sound card. Para sa mga nagtatrabaho sa MATLAB o GNU Octave, tingnan ang pagpapaandar ng audiorecorder ()!

Lubhang paggalang sa gawaing ginawa ng PyroElectro sa mga araling ito.

Hakbang 12: I-hack ang Planet

Salamat sa pagsali sa aming mga pakikipagsapalaran sa modernong pagsubok at pagsukat ng electronics. Kung nasiyahan ka sa Maituturo na ito at nais na magkaroon ng isang kahon ng mga proyektong elektroniko tulad nito na naihatid mismo sa iyong mailbox bawat buwan, mangyaring sumali sa amin sa pamamagitan ng PAGSUSURI DITO.

Abutin at ibahagi ang iyong tagumpay sa mga komento sa ibaba at / o sa pahina ng HackerBoxes Facebook. Tiyak na ipaalam sa amin kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng tulong sa anumang bagay. Salamat sa pagiging bahagi ng HackerBoxes. Mangyaring panatilihin ang iyong mga mungkahi at puna darating. Ang mga HackerBox ay IYONG mga kahon. Gumawa tayo ng isang bagay na mahusay!