HackerBox 0039: დონე მაღლა: 16 საფეხური

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

HackerBox 0039– ით, HackerBox ჰაკერები მთელს მსოფლიოში იყენებენ ATX დენის წყაროს მათი პროექტების გასაძლიერებლად, სწავლობენ როგორ ქმნიან ტრანზისტორები ლოგიკურ კარიბჭეებს და იკვლევენ ფიჭური SIM ბარათების შინაარსს. ეს ინსტრუქცია შეიცავს ინფორმაციას HackerBox #0039– ით დასაწყებად, რომლის შეძენაც შეგიძლიათ აქ მარაგების ბოლომდე. თუ გსურთ მიიღოთ მსგავსი HackerBox ყოველ ჯერზე თქვენს საფოსტო ყუთში, გთხოვთ გამოიწეროთ HackerBoxes.com და შეუერთდეთ რევოლუციას!

თემები და სწავლის მიზნები HackerBox 0039– ისთვის:

• შეეხეთ სტანდარტულ ძაბვის დონეს გადარჩენილი კომპიუტერის წყაროდან
• გადააქციეთ 12V DC ცვლადი გამომავალი ძაბვის წყაროზე
• შეაგროვეთ ექვსი განსხვავებული ლოგიკური კარიბჭე NPN ტრანზისტორების გამოყენებით
• გამოიკვლიეთ ფიჭური SIM ბარათების შინაარსი
• მიიღეთ ან გამოუშვით მონეტების გამოწვევები - ჰაკერების სტილი

HackerBoxes არის ყოველთვიური ხელმოწერის სერვისი წვრილმანი ელექტრონიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიებისთვის. ჩვენ ვართ ჰობისტები, შემქმნელები და ექსპერიმენტატორები. ჩვენ სიზმრების მეოცნებეები ვართ.

გატეხე პლანეტა

ნაბიჯი 1: შინაარსის სია HackerBox 0039– ისთვის

• ATX დენის წყაროს გარღვევა
• DC-to-DC დენის დენის გადამყვანი
• აკრილის დანართი დენის გადამყვანისთვის
• სამი ექსკლუზიური ტრანზისტორი-კარიბჭე PCB
• კომპონენტის ნაკრები ტრანზისტორი-კარიბჭეებისთვის
• ქალი MicroUSB ტერმინალის ბლოკი
• MicroUSB კაბელი
• სამი გზა SIM ბარათის ადაპტერი
• USB SIM ბარათის მკითხველი და მწერალი
• ექსკლუზიური HackerBox გამოწვევის მონეტა
• სტიკერები ტრანზისტორი-კარიბჭეებისთვის
• ექსკლუზიური HackLife ვინილის გადაცემა

ზოგიერთი სხვა რამ, რაც სასარგებლო იქნება:

• Soldering რკინის, solder, და ძირითადი soldering ინსტრუმენტები
• გადარჩენილი ATX კვების წყარო

რაც მთავარია, თქვენ დაგჭირდებათ თავგადასავლების გრძნობა, ჰაკერების სული, მოთმინება და ცნობისმოყვარეობა. ელექტრონიკის შექმნა და ექსპერიმენტი, თუმცა ძალიან მომგებიანი, შეიძლება იყოს სახიფათო, რთული და ზოგჯერ იმედგაცრუებულიც კი. მიზანი არის პროგრესი და არა სრულყოფილება. როდესაც დაჟინებით დატკბებით თავგადასავლებით, ამ ჰობიდან შეიძლება მიიღოთ დიდი კმაყოფილება. გადადგით თითოეული ნაბიჯი ნელა, გაითვალისწინეთ დეტალები და ნუ შეგეშინდებათ დახმარების თხოვნა.

HackerBoxes– ის ხშირად დასმულ კითხვებში არის ბევრი ინფორმაცია მიმდინარე და პერსპექტიული წევრებისთვის. თითქმის ყველა არატექნიკური დახმარების ელ.წერილს, რომელსაც ჩვენ ვიღებთ, უკვე იქ არის გაცემული, ამიტომ ჩვენ ნამდვილად ვაფასებთ თქვენს მიერ გამოყოფილი კითხვის კითხვების გამოყოფას.

ნაბიჯი 2: მონეტის შემოწმება

CHALLENGE მონეტები შეიძლება იყოს პატარა მონეტა ან მედალიონი, რომელსაც ატარებს ორგანიზაციის ნიშნები ან ემბლემა და ატარებს ორგანიზაციის წევრები. ტრადიციულად, მათ შეიძლება მიეცეს იმის დასამტკიცებლად, რომ გაწევრიანების შემთხვევაში და გააძლიერებენ მორალს. გარდა ამისა, მათ ასევე აგროვებენ სამსახურის წევრები. პრაქტიკაში, გამოწვევის მონეტები ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ქვედანაყოფის მეთაურების მიერ, დანაყოფის წევრის მიერ განსაკუთრებული მიღწევების აღიარებით. ისინი ასევე იცვლება ორგანიზაციაში ვიზიტების აღიარებით. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 3: ტრანზისტორი-კარიბჭემდე

HackerBox Transistor-to-Gates PCB და ნაწილების ნაკრები გეხმარებათ დემონსტრირებასა და გამოკვლევაში, თუ როგორ იქმნება ლოგიკური კარიბჭეები ტრანზისტორებისგან.

ტრანზისტორი -ტრანზისტორი ლოგიკის (TTL) მოწყობილობებში ტრანზისტორები უზრუნველყოფენ ლოგიკურ ფუნქციონირებას. TTL ინტეგრირებული სქემები ფართოდ გამოიყენებოდა ისეთ პროგრამებში, როგორიცაა კომპიუტერები, სამრეწველო კონტროლი, სატესტო აღჭურვილობა და ინსტრუმენტები, სამომხმარებლო ელექტრონიკა და სინთეზატორი. ტეხასის ინსტრუმენტების 7400 სერია განსაკუთრებით პოპულარული გახდა. TTL მწარმოებლებმა შესთავაზეს ლოგიკური კარიბჭეების ფართო სპექტრი, ფლიპ-ფლოპები, მრიცხველები და სხვა სქემები. ორიგინალური TTL სქემის დიზაინის ვარიაციებმა შემოგვთავაზა უფრო მაღალი სიჩქარე ან დაბალი სიმძლავრის გაფრქვევა, რაც დიზაინის ოპტიმიზაციას იძლევა. TTL მოწყობილობები თავდაპირველად დამზადებულია კერამიკული და პლასტიკური ორმაგი ხაზის (DIP) პაკეტებში და ბრტყელი შეფუთვის ფორმით. TTL ჩიპები ახლა ასევე მზადდება ზედაპირზე დამონტაჟებულ პაკეტებში. TTL გახდა კომპიუტერებისა და სხვა ციფრული ელექტრონიკის საფუძველი. ძალიან ფართომასშტაბიანი ინტეგრაციის სქემების (VLSI) ინტეგრირებული სქემების შემდეგაც კი მრავალწახნაგოვანი დაფის პროცესორები მოძველდა, TTL მოწყობილობებმა მაინც მოიპოვეს ფართო გამოყენება, როგორც წებო ლოგიკა უფრო მჭიდროდ ინტეგრირებულ კომპონენტებს შორის. (ვიკიპედია)

Transistors-to-Gates PCB და ნაკრები შინაარსი:

• სამი ექსკლუზიური ტრანზისტორი- to-Gate PCB
• რეკლამები ტრანზისტორიდან კარიბჭეების სქემებისთვის
• ათი 2N2222A NPN ტრანზისტორი (TO-92 პაკეტი)
• ათი 1K რეზისტორი (ყავისფერი, შავი, წითელი)
• ათი 10K რეზისტორი (ყავისფერი, შავი, ნარინჯისფერი)
• ათი 5 მმ მწვანე LED
• ათი ტაქტილური მომენტალური ღილაკი

ნაბიჯი 4: ბუფერული კარიბჭე

ბუფერული კარიბჭე არის ძირითადი ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც თავის შეყვანას უცვლელად გადასცემს მის გამომუშავებას. მისი ქცევა არის NOT კარიბჭის საპირისპირო. ბუფერის მთავარი დანიშნულებაა შეყვანის რეგენერაცია. ბუფერს აქვს ერთი შეყვანა და ერთი გამომავალი; მისი გამომავალი ყოველთვის უდრის მის შეყვანას. ბუფერები ასევე გამოიყენება სქემების გავრცელების შეფერხების გასაზრდელად. (ვიკიჩიპი)

აქ გამოყენებული ბუფერული წრე არის შესანიშნავი მაგალითი იმისა, თუ როგორ შეუძლია ტრანზისტორს იმოქმედოს როგორც გადამრთველი. როდესაც ბაზის პინი გააქტიურებულია, დენის დაშვება შესაძლებელია კოლექტორის პინიდან ემიტერის პინზე. ეს დენი გადის (და ანათებს) LED- ს. ჩვენ ვამბობთ, რომ ტრანზისტორი ბაზის გააქტიურება ანათებს და გამორთავს LED- ს.

შეკრების შენიშვნები

• NPN ტრანზისტორები: emitter pin PCB ბოლოში, ტრანზისტორი კორპუსის ბრტყელი მხარე მარჯვნივ
• LED: მოკლე pin არის ჩასმული დენის ადგილზე ქსელის (ბოლოში PCB)
• რეზისტორები: პოლარობას არ აქვს მნიშვნელობა, მაგრამ განთავსებას აქვს მნიშვნელობა. ძირითადი რეზისტორები არის 10K Ohm, ხოლო LED- ებთან რეზისტორები 1K Ohm.
• სიმძლავრე: დაუკავშირეთ 5VDC და მიწა შესაბამის ბალიშებს თითოეული PCB- ის უკანა მხარეს

მიჰყევით ამ კონვენციებს სამივე PCB– ისთვის

ნაბიჯი 5: ინვერტორული კარიბჭე

ინვერტორული კარიბჭე ან არა კარიბჭე, არის ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც ახორციელებს ლოგიკურ უარყოფას. როდესაც შეყვანა დაბალია, გამომავალი არის მაღალი და როდესაც შეყვანა მაღალია, გამომავალი არის დაბალი. ინვერტორები ყველა ციფრული სისტემის ბირთვია. მისი პროცესის, ქცევისა და თვისებების გაცნობიერება კონკრეტული პროცესისთვის შესაძლებელს ხდის მისი დიზაინის გაფართოებას უფრო რთულ სტრუქტურებზე, როგორიცაა NOR და NAND კარიბჭეები. გაცილებით დიდი და რთული სქემის ელექტრული ქცევა შეიძლება მიღებულ იქნეს მარტივი ინვერტორებიდან შემჩნეული ქცევის ექსტრაპოლაციით. (ვიკიჩიპი)

ნაბიჯი 6: ან კარიბჭე

OR კარიბჭე არის ციფრული ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც ახორციელებს ლოგიკურ კავშირს. HIGH გამომავალი (1) შედეგია, თუ ერთი ან ორივე შესასვლელი კარიბჭეში არის მაღალი (1). თუ არცერთი შეყვანა არ არის მაღალი, გამოდის დაბალი გამომავალი (0). სხვა თვალსაზრისით, OR- ის ფუნქცია ეფექტურად პოულობს მაქსიმუმს ორ ორობითი ციფრის შორის, ისევე როგორც დამატებითი AND ფუნქცია პოულობს მინიმუმს. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 7: NOR კარიბჭე

NOR Gate (NOT-OR) არის ციფრული ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც ახორციელებს ლოგიკურ NOR- ს. მაღალი გამომავალი (1) შედეგია, თუ ორივე შესასვლელი კარიბჭეში არის დაბალი (0); თუ ერთი ან ორივე შეყვანა არის მაღალი (1), გამოდის დაბალი გამომავალი (0). NOR არის OR ოპერატორის უარყოფის შედეგი. ის ასევე შეიძლება ჩაითვალოს AND კარიბჭედ, ყველა შეყვანის შემობრუნებული. NOR კარიბჭე შეიძლება გაერთიანდეს ნებისმიერი სხვა ლოგიკური ფუნქციის შესაქმნელად. გაუზიარეთ ეს ქონება NAND კარიბჭეს. ამის საპირისპიროდ, OR ოპერატორი არის ერთფეროვანი, რადგან მას შეუძლია შეცვალოს მხოლოდ LOW- დან HIGH- მდე, მაგრამ არა პირიქით. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 8: და კარიბჭე

AND კარიბჭე არის ძირითადი ციფრული ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც ახორციელებს ლოგიკურ კავშირს. HIGH გამომავალი (1) მხოლოდ იმ შემთხვევაში ხდება, თუ AND კარიბჭეში ყველა შეყვანა მაღალია (1). თუ AND კარიბჭეში არცერთი ან არა ყველა შეყვანა მაღალია, გამოდის LOW გამომავალი. ფუნქცია შეიძლება გაგრძელდეს ნებისმიერი რაოდენობის შეყვანისთვის. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 9: NAND კარიბჭე

NAND Gate (NOT-AND) არის ლოგიკური კარიბჭე, რომელიც აწარმოებს გამომავალს, რომელიც ყალბია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მისი ყველა შეყვანა ჭეშმარიტია. მისი გამომუშავება ავსებს AND კარიბჭეს. LOW (0) გამომავალი შედეგი მხოლოდ იმ შემთხვევაში ხდება, თუ ყველა შესასვლელი კარიბჭეში არის მაღალი (1); თუ რაიმე შეყვანის არის LOW (0), HIGH (1) გამომავალი შედეგი.

დე მორგანის თეორემის თანახმად, ორი შეყვანის NAND კარიბჭის ლოგიკა შეიძლება გამოითქვას AB = A+B, რაც NAND კარიბჭეს ექვივალენტურ ინვერტორებს მოყვება OR კარიბჭე.

NAND კარიბჭე მნიშვნელოვანია, რადგან ნებისმიერი ლოგიკური ფუნქცია შეიძლება განხორციელდეს NAND კარიბჭეების კომბინაციის გამოყენებით. ამ თვისებას ეწოდება ფუნქციური სისრულე. იგი იზიარებს ამ თვისებას NOR კარიბჭესთან. ციფრული სისტემები, რომლებიც იყენებენ გარკვეულ ლოგიკურ სქემებს, სარგებლობენ NAND– ის ფუნქციონალური სისრულით.

(ვიკიპედია)

ნაბიჯი 10: XOR კარიბჭე

XOR Gate ან Exclusive OR არის ლოგიკური ოპერაცია, რომელიც გამოაქვს ჭეშმარიტს მხოლოდ მაშინ, როდესაც შეყვანის მონაცემები განსხვავდება (ერთი მართალია, მეორე ყალბი). იგი იძენს სახელს "ექსკლუზიური ან" რადგან "ან" -ს მნიშვნელობა ორაზროვანია, როდესაც ორივე ოპერანდი ჭეშმარიტია; ექსკლუზივი ან ოპერატორი გამორიცხავს ამ შემთხვევას. ეს ზოგჯერ განიხილება, როგორც "ერთი ან მეორე, მაგრამ არა ორივე". ეს შეიძლება დაიწეროს როგორც "A ან B, მაგრამ არა, A და B". (ვიკიპედია)

მიუხედავად იმისა, რომ XOR არის მნიშვნელოვანი ლოგიკური კარიბჭე, ის შეიძლება აშენდეს სხვა, უფრო მარტივი კარიბჭეებიდან. შესაბამისად, ჩვენ აქ არ ვაშენებთ, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია შევისწავლოთ ეს მშვენიერი ჩაწერა NPN ტრანზისტორი XOR Gate Circuit– ისთვის, როგორც ტრანზისტორზე დაფუძნებული კარიბჭეების ერთმანეთთან შერწყმის პირველი მაგალითი უფრო რთული ლოგიკის შესაქმნელად.

ნაბიჯი 11: კომბინირებული ლოგიკა

კომბინირებული ლოგიკა, ციფრული წრედის თეორიაში, ზოგჯერ მოიხსენიება როგორც დროის დამოუკიდებელი ლოგიკა, რადგან მას არ აქვს მეხსიერების ელემენტები. გამომავალი არის მხოლოდ ახლანდელი შეყვანის სუფთა ფუნქცია. ეს განსხვავდება თანმიმდევრული ლოგიკისგან, რომელშიც გამომავალი დამოკიდებულია არა მხოლოდ დღევანდელ შეყვანაზე, არამედ შეყვანის ისტორიაზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თანმიმდევრულ ლოგიკას აქვს მეხსიერება, ხოლო კომბინაციურ ლოგიკას არა. კომბინირებული ლოგიკა გამოიყენება კომპიუტერულ სქემებში, რომ შეასრულოს ლოგიკური ალგებრა შეყვანის სიგნალებზე და შენახულ მონაცემებზე. პრაქტიკული კომპიუტერული სქემები ჩვეულებრივ შეიცავს კომბინირებული და თანმიმდევრული ლოგიკის ნარევს. მაგალითად, არითმეტიკული ლოგიკური ერთეულის, ანუ ALU- ის ნაწილი, რომელიც აკეთებს მათემატიკურ გამოთვლებს, აგებულია კომბინაციური ლოგიკის გამოყენებით. კომპიუტერებში გამოყენებული სხვა სქემები, როგორიცაა დამატებები, მულტიპლექსერები, დემულტიპლექსერები, კოდირები და დეკოდერები ასევე მზადდება კომბინაციური ლოგიკის გამოყენებით. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 12: ATX დენის წყაროს გარღვევა

ATX ელექტრომომარაგების ერთეულები გარდაქმნის საყოფაცხოვრებო AC- ს დაბალი ძაბვის რეგულირებად DC ენერგიას კომპიუტერის შიდა კომპონენტებისთვის. თანამედროვე პერსონალური კომპიუტერები საყოველთაოდ იყენებენ გადამრთველი კვების ბლოკებს. ATX ელექტრომომარაგების გარღვევა შექმნილია იმისათვის, რომ ისარგებლოს ATX- ის დენის წყაროსთან, რათა შეიქმნას ძირის დენის წყაროს საკმარისი დენი, რომ აწარმოოს თქვენი თითქმის ნებისმიერი ელექტრონიკური პროექტი. ვინაიდან ATX დენის წყაროები საკმაოდ გავრცელებულია, ისინი, როგორც წესი, ადვილად იხსნება გადაგდებულ კომპიუტერიდან და, შესაბამისად, მცირე ან არაფერი ღირს. ATX გარღვევა უკავშირდება 24pin ATX კონექტორს და იშლება 3.3V, 5V, 12V და -12V. ეს ძაბვის რელსები და მინიშნება მიერთებულია გამომავალი სავალდებულო პოსტებთან. თითოეულ გამომავალ არხს აქვს შესაცვლელი 5A დაუკრავენ

ნაბიჯი 13: ციფრული კონტროლი DC-to-DC Buck Converter

DC-DC Step-Down კვების ბლოკს აქვს რეგულირებადი გამომავალი ძაბვა და LCD ეკრანი.

• დენის ჩიპი: MP2307 (მონაცემთა ცხრილი)
• შეყვანის ძაბვა: 5-23V (რეკომენდებული მაქსიმუმ 20V)
• გამომავალი ძაბვა: 0V-18V მუდმივად რეგულირებადი
• ავტომატურად ინახავს ბოლო მითითებულ ძაბვას
• შეყვანის ძაბვა უნდა იყოს დაახლოებით 1V უფრო მაღალი ვიდრე გამომავალი ძაბვა
• გამომავალი დენი: 3A- მდე, მაგრამ 2A სითბოს გაფრქვევის გარეშე

კალიბრაცია: შეყვანის გამორთვით, დააჭირეთ მარცხენა ღილაკს და ჩართეთ დენი. როდესაც ეკრანის ციმციმება იწყება, გაათავისუფლეთ მარცხენა ღილაკი. გამოიყენეთ მულტიმეტრი გამომავალი ძაბვის გასაზომად. დააჭირეთ მარცხენა და მარჯვენა ღილაკებს ძაბვის შესაცვლელად, სანამ მულტიმეტრი არ გაზომავს დაახლოებით 5.00V (4.98V ან 5.02V კარგია). კორექტირების დროს იგნორირება გაუკეთეთ LCD ეკრანს ერთეულზე. მას შემდეგ რაც დაარეგულირებთ, გამორთეთ მოწყობილობა და შემდეგ ისევ ჩართეთ იგი. დაკალიბრება დასრულებულია, მაგრამ საჭიროების შემთხვევაში შეიძლება განმეორდეს.

ნაბიჯი 14: MicroUSB Breakout

ეს მოდული არღვევს MicroUSB კონექტორის ქინძისთავებს VCC, GND, ID, D- და D+ ხრახნებზე ტერმინალის ბლოკზე.

რაც შეეხება პირადობის სიგნალს, OTG კაბელს (ვიკიპედია) აქვს ერთი ბოლოში მიკრო- A დანამატი, ხოლო მეორე ბოლოში-მიკრო- B დანამატი. მას არ შეიძლება ჰქონდეს ერთი და იგივე ტიპის ორი შტეფსელი. OTG- მ დაამატა მეხუთე პინი სტანდარტულ USB კონექტორს, სახელწოდებით ID- პინი. მიკრო- A დანამატს აქვს ID პინი დასაბუთებული, ხოლო მიკრო- B დანამატში ID ცურავს. მიკრო- A დანამატის მქონე მოწყობილობა ხდება OTG A- მოწყობილობა, ხოლო მიკრო- B დანამატით ჩასმული მოწყობილობა B- მოწყობილობა. დანამატის ტიპი დადგენილია pin ID– ის მდგომარეობით.

ნაბიჯი 15: SIM ინსტრუმენტები

აბონენტის საიდენტიფიკაციო მოდული (SIM), რომელიც ფართოდ არის ცნობილი როგორც SIM ბარათი, არის ინტეგრირებული წრე, რომელიც მიზნად ისახავს საერთაშორისო მობილური აბონენტის იდენტობის (IMSI) ნომრისა და მასთან დაკავშირებული გასაღების უსაფრთხოდ შესანახად, რომლებიც გამოიყენება მობილურ ტელეფონზე აბონენტების იდენტიფიკაციისა და ავტორიზაციისათვის. მოწყობილობები (როგორიცაა მობილური ტელეფონები და კომპიუტერები). ასევე შესაძლებელია მრავალი SIM ბარათის საკონტაქტო ინფორმაციის შენახვა. SIM ბარათები ყოველთვის გამოიყენება GSM ტელეფონებზე. CDMA ტელეფონებისთვის SIM ბარათი საჭიროა მხოლოდ ახალი LTE- ს მქონე ტელეფონებისთვის. SIM ბარათები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სატელიტურ ტელეფონებში, ჭკვიან საათებში, კომპიუტერებში ან კამერებში. (ვიკიპედია)

USB ადაპტერის MagicSIM Windows პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება შესაძლებელია USB მოწყობილობასთან. ასევე არის დრაივერი Prolific PL2303 USB ჩიპისთვის საჭიროების შემთხვევაში.

ნაბიჯი 16: იცხოვრე HackLife– ით

ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ თქვენ ისიამოვნეთ ამ თვის მოგზაურობით წვრილმანი ელექტრონიკით. მიაღწიეთ და გაუზიარეთ თქვენი წარმატება ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში ან HackerBoxes Facebook ჯგუფში. რა თქმა უნდა შეგვატყობინეთ თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ან გჭირდებათ რაიმე დახმარება.

შეუერთდით რევოლუციას. იცხოვრე ჰაკლაიფით. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ელექტრონული ელექტრონიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიების პროექტების მაგარი ყუთი, რომლებიც მიეწოდებათ პირდაპირ თქვენს საფოსტო ყუთს ყოველთვიურად. უბრალოდ დაათვალიერეთ HackerBoxes.com და გამოიწერეთ ყოველთვიური HackerBox სერვისი.