HackerBoxes 0018: מעגל קרקס: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מעגל קרקס: החודש עובדים האקרים של האקרים בוקס עם מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים, כמו גם טכניקות לבדיקת ומדידות מעגלים.

מדריך זה מכיל מידע לעבודה עם HackerBoxes #0018. אם תרצה לקבל תיבה כזאת ישירות לתיבת הדואר שלך בכל חודש, זה הזמן להירשם ל- HackerBoxes.com ולהצטרף למהפכה!

נושאים ויעדי למידה עבור HackerBox זה:

• בנה מכשיר לבדיקת רכיבים המבוסס על מעבד
• חידוד PCB והרכבת הלחמות
• להבין את השימוש ברכיבים אלקטרוניים שונים במעגלים
• סקור את טכניקות הבדיקה והמדידה של רכיבים אלה
• השלם קורס של אלקטרוניקה מודרנית בת עשרה שיעורים
• השלם קורס של עשרה שיעורים באלקטרוניקה אנלוגית
• חקור יישומים ומגבלות של אוסצילוסקופים של כרטיסי קול
• טכניקות אימון לאב -טיפוס של מעגלים על קרש לחם

HackerBoxes הוא שירות תיבות המנויים החודשי לאלקטרוניקה DIY וטכנולוגיית מחשבים. אנחנו חובבים, יוצרים ונסיינים. ואנחנו חולמי החלומות.

שלב 1: HackerBoxes 0018: תכולת הקופסה

• כרטיס הפניה אספנות של HackerBoxes #0018
• מכשיר לבדיקת רכיבים אלקטרוניים (ערכת הלחמה)
• ערכת אלקטרוניקה מודרנית ואנלוגית
• ערכת מגשר תיל 140 חלקים
• לוח לחם ללא הלחמה 830 נקודות
• מודול פריצת אודיו 3.5 מ"מ
• כבל תיקון אודיו 3.5 מ"מ
• שני קליפי סוללה 9V
• תיקון ברזל-על "טכנולוגיית עלית" בלעדית
• מדבקה מרובעת של HackerBoxes

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• מלחם, הלחמה וכלי הלחמה בסיסיים
• שתי סוללות 9V
• מחשב עם כרטיס קול
• (אופציונלי) כרטיס קול USB **
• (אופציונלי) מולטימטר דיגיטלי

והכי חשוב, תזדקק לתחושת הרפתקה, רוח DIY וסקרנות האקרים. אלקטרוניקה הארדקור DIY היא לא התחביב הקל ביותר, אך כאשר אתה מתמיד ונהנה מההרפתקה, סיפוק רב עשוי להיגזר מהתמדה והפעלת הפרויקטים שלך. פשוט עשה כל צעד לאט, הקפד על הפרטים, ואל תהסס לבקש עזרה.

** הערה לכרטיס קול: שלב 11 דן באופציה באמצעות כרטיס קול USB. במקרה היו מספר כאלה בהישג יד כעודף במשרדי HackerBoxes. זרקנו אותם בחינם כמתנת בונוס במספר מצומצם של RANDOM #0018 HackerBoxes. אם לא קיבלת אחד, שים לב שוב כי הם ניתנו באופן אקראי בחופשיות (מבלי להשפיע על תקציב הקופסה). הם אינם כלולים ברשימת התכנים למעלה ולכן אינם יכולים להיחשב כ"פריט חסר ". אם אתה באמת רוצה אחד, הם זמינים לרכישה כאן. תודה לך על הבנה.

שלב 2: אוטומטה, פינגווינים וליצנים

מדבקות ה- HackerBoxes Quad הבלעדיות מיועדות להפרדה לארבע מדבקות מיניאטוריות כל אחת בגודל מושלם למארזי פרויקטים, מכשירים ניידים, מחשבים ניידים או ארגזי כלים.

סמל הרחפן מופיע באחת המדבקות המיניאטוריות. זהו דפוס של חמש נקודות המסודרות בתוך רשת. הדפוס הספציפי הזה עובר על פני הלוח במשחק החיים של קונוויי (אוטומט סלולרי ידוע). הרחפן הוצע כסמל לייצג את תת -תרבות ההאקרים, שכן משחק החיים פונה להאקרים והתפיסה של הרחפן נולדה כמעט במקביל לאינטרנט וליוניקס. הערך בויקיפדיה מסביר כי סמל זה נמצא בשימוש במקומות שונים בתת -התרבות אך הוא אינו אהוב באופן כללי. אם זה לא מוצא חן בעיניך, פרץ אותו. כך או כך, אנו מציעים לך לקבל תוכנית או אפליקציה של "משחק החיים של קונוויי" ולשחק איתה. חיים!

מה נסגר עם הליצן? אומנות חובבי הליצנים והנושא "מעגל קרקס" הם רמזים למלון וקזינו האיקוני של קרקס קרקס בלאס וגאס. אולי נראה אותך בלאס וגאס בקיץ הקרוב ל- DEFCON25?

שלב 3: ערכת אלקטרוניקה מודרנית ואנלוגית

ערכת האלקטרוניקה המודרנית והאנלוגית של HackerBoxes מכילה למעלה מ -80 רכיבי אלקטרוניקה. רבים מאלה יכולים להיות שימושיים בעת התנסות במכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים.

רכיבים אלה יחד עם תכנים אחרים של HackerBox #0018 כוללים את כל הדרוש לביצוע כל הניסויים בקורסים המקוונים של אלקטרוניקה מודרנית ואלקטרוניקה אנלוגית המוצגים מאוחר יותר במדריך זה.

שלב 4: מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים - מבוא

כולנו מכירים את האתגר המעצבן לזהות את הפרמטרים המדויקים של רכיב בתיבת הזבל הישנה. גישות זיהוי ומדידה קונבנציונאליות הן בדרך כלל קשות ודורשות זמן. מכשיר הבדיקה הזה כאן כדי להציל את היום באמצעות עיצוב חכם מאוד המבוסס על מיקרו-בקר. החשוב מכל, הוא מסופק בצורת ערכה כך שתוכל לבנות אותו בעצמך!

לאחר השלמתו, נזהה ונזהה באופן אוטומטי pinouts עבור טרנזיסטורים NPN ו- PNP, FETs, דיודות, דיודות כפולות, thyristors ו- SCR.

ניתן למדוד התנגדות עד 50MΩ ברזולוציה מקסימלית של 0.01Ω. שלוש נקודות בדיקה מאפשרות בדיקה פשוטה של פוטנציומטרים.

ניתן למדוד קיבולת של 25pF-100mF ברזולוציה של 1pF. התנגדות סדרה מקבילה (ESR) נמדדת עבור קבלים מעל 90nF.

מדידות הטרנזיסטור צומת דו קוטבית כוללות את גורם הגברת זרם האספנים-פולט, מתח סף פולט הבסיס, זרם הדליפה של פולט אספן, מתח סף פולט הבסיס ורווח הזרם הגבוה. טרנזיסטורים של דרלינגטון מזוהים. דיודות הגנה עבור טרנזיסטורים כוח FETs מזוהים.

מדידות פרמטרי FET כוללות מתח סף של מקור שער, התנגדות מקור ניקוז וקיבול מקור שער.

תכונות נוספות:

מדידת תדרים 1Hz-1MHz

מדידת תקופה עד 25kHz

מדידת מתח DC עד 50V

מחולל תדרים של גל מרובע בתדרים שונים

מחולל PWM 10 ביט (1% - 99%)

קורא מדחום דיגיטלי (DS1820)

קורא טמפרטורה / לחות (DHT11)

מפענח פרוטוקול חיישן IR (uPD6121 ו- TC9012)

מקודד IR

מפרטים:

מעבד: ATMEAG328P שקוע (DIP 28 פינים)

תצוגת צבע: TFT עם 160x128 פיקסלים ועומק צבע של 16 סיביות

קלט משתמש: מקודד סיבובי עם כפתור לחיצה

כוח כניסה: 6.8-12VDC במחבר חבית או סוללת 9V

צריכה נוכחית: כ 30mA

שלב 5: מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים - כתב חומרים

התחל לבנות את הערכה על ידי פתיחת הרכיבים למגש קטן והכרת כל רכיב בזהירות.

ישנם 24 נגדי עופרת צירית בעלי 12 ערכים שונים. כולן נראות מאוד דומות. אנו מציעים להקדיש כמה דקות כרגע להרים את העיניים ולציין היטב את ערכיהם על נייר הקלטת המחובר לנגדים. הנגדים אינם ניתנים להחלפה. אם כל נגד אינו ממוקם במיקומו הנכון על הלוח, מכשיר הבדיקה לא יפעל.

מחשבון קוד הנגד הזה הוא שימושי מאוד. הקפד לעבור ללשונית "5 פס". ייתכן שיהיה צורך ב"תהליך חיסול "כלשהו כאשר שתי קבוצות של פסי צבע נראות דומות מאוד.

שלב 6: מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים - דיכוי מתח חולף

ערכת בודקי הרכיבים כוללת שלושה רכיבים זעירים על פני השטח-קבל בגודל 0805 בגודל 0805, דיודה P6KE6V8 בגודל 1812 ומערך דיודות SVR05-4 בגודל SOT23. אלה הם רכיבים אופציונליים לחלוטין לתמיכה בדיכוי מתח חולף (TVS). הבוחן יעבוד מצוין בלעדיהם, כך שאם אין לך מיקרוסקופ וחווית SMT, אנו ממליצים לך להתחיל לזרוק את הרכיבים האלו.

אם לא מתקינים חלקים SMT:

מטרת מעגל ההגנה TVS היא לשפר את הסבירות שסיכות הקלט של המיקרו -בקר ישרדו את זרם הפריקה כאשר מחובר קבל טעון לכניסות הבדיקה. אפילו כאשר מעגל ה- TVS מותקן, ההגנה אינה מובטחת. לכן חשוב מאוד שהקבלים תמיד ישתחררו לפני המדידה באמצעות מכשיר הבדיקה המוסמך.

אם אתה מתקין חלקי SMT:

שלושת רכיבי ה- SMT צריכים להלחם תחילה. הקבל והדיודה היחידה אינם מקוטבים ועשויים להיות מולחמים לכל כיוון. מערך הדיודות בעל 6 הפינים, עם זאת, כולל סימני קוטביות שצריכים להיות מיושרים עם התוצרים שעל מסך המשי PCB.

שלב 7: מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים - רכיבים קטנים

התחל בהלחמה ב -24 הנגדים. ודא שהם זוהו כראוי על ידי רצועות הצבעים שלהם. היזהר מאוד למקם את הערכים הנכונים במיקומים הנכונים על הלוח. נגדים אינם מקוטבים וניתן להכניס אותם לכל כיוון.

לאחר רכיב חור דרך הלחמה, יש לחתוך בזהירות את העופרת מאחור קרוב מאוד למשטח ה- PCB. הרכיב תמיד משקפי בטיחות בעת חיתוך מוליכים.

לאחר מכן הכנס את 9 קבלים הקרמיקה והקפד להתאים את הערכים המודפסים על הקבלים לסימון ה- PCB. קבלים אלה אינם מקוטבים וניתן להכניס אותם לכל כיוון.

שני הקבלים האלקטרוליטיים נראים כמו חביות שחורות. הם אותו ערך, אבל ההובלות שלהם מקוטבות. בצד אחד של הכובע יש פס לבן. זהו הצד השלילי. ההובלה השנייה היא הצד החיובי וצריכה להיות מיושרת עם סימון "+" במחשב הלוח.

הנורית האדומה מקוטבת. יש להכניס את חוט התיל הארוך יותר אל חור כרית המתכת המרובעת.

חמשת המכשירים TO-92 הם חצי עגולים בחתך. התאם את הכיוון של צורה זו כלפי מעלה עם המתאר המסומן על הלוח המודרני. שים לב שיש ארבעה סוגים שונים של מכשירים בחבילות TO-92, לכן הקפד להתאים את המספרים המודפסים על האריזות עם הכיתובים שעל הלוח.

לבסוף, קריסטל 8MHz אינו מקוטב.

שלב 8: מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים - רכיבים גדולים יותר

הבא הכנס והלחם את הרכיבים הגדולים יותר. אלה הם די מסבירים את עצמם, אך להלן מספר עצות:

שלושת מסופי הברגים הכחולים צריכים להיות מכוונים כל אחד כך שיציאות הצד פונות לקצה הלוח להכנסת מוליכים.

יש להשאיר את זרוע שקע ה- ZIF (אפס הכנסת אפס) במצב UP תוך כדי הלחמה.

יש להלחיץ את שקע DIP28 ללא הכנסת השבב. יישר את סימון חצי המעגל במחשב הלוח לצורות דומות שנוצרו לקצה אחד של השקע. לאחר שההלחמה מתקררת על השקע, ניתן להכניס את השבב לפי אותו סימון סיבוב אחד עגול למחצה.

שקע התצוגה של 8 פינים נלחם למחשב הלוח הראשי. הכותרת הגברית עם 8 סיכות מולחמת בצד האחורי של צג TFT להזדווגות עם השקע.

שני סטנדים מפליז וארבעה ברגים משמשים לייצוב מודול התצוגה לאחר הכנסתו.

ארבעה עמידות פליז וארבעה ברגים משמשים ליצירת רגליים בחלק האחורי של הלוח הראשי. כפות רגליים אלה מונעות מוליכות החתוכים של הרכיבים המולחמים לגרד את שולחן העבודה, מכיוון שהן יכולות להיות חדות למדי.

מוליכי קליפ הסוללה 9V מולחמים לתוך החורים המסומנים 9V בצד השמאלי של הלוח המודרני. המוביל האדום נכנס למסוף "+".

שלב 9: שימוש בהתקן בדיקת רכיבים אלקטרוניים

לאחר הפעלת כוח למכשיר בדיקת הרכיבים, ניתן להפעילו באמצעות לחיצה על המקודד הסיבוב כלפי מטה (יש לחצן לחיצה משולב בתוך המקודד). יש תהליך כיול ממה שניתן לבצע על ידי קיצור שלוש נקודות הבדיקה יחדיו. אתה יכול לדלג כרגע על הכיול ולקפוץ מיד לנסות כמה רכיבים לבדיקה בשלב הבא.

מסמך מפורט ביותר בשם TransistorTester עם מיקרו -בקר AVR ועוד קצת מתעדכן וזמין באופן מקוון באופן תדיר. מסמך זה עוסק בעיצוב, שימוש ותיאוריה של הפעולה עבור גלגוליו השונים של מכשירים אלה. בהחלט בדוק את זה.

לדף זה מגוון שלם של משאבים קשורים בשפות שונות.

שלב 10: קורס "אלקטרוניקה מודרנית" מקוון של עשרה שיעורים

כל מה שתזדקק לקורס הווידאו המקוון של PyroElectro Modern Electronics כלול בערכת האלקטרוניקה המודרנית והאנלוגית של HackerBox.

בעת בחינת השיעורים בנושא נגדים, קבלים, משרנים, דיודות וטרנזיסטורים, קח שנייה כדי לבדוק את הרכיב הנחקר באמצעות מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים.

לאחר שתלמד עוד על אופן הפעולה של כל רכיב במעגל, ייתכן שתרצה לעבור למסמך הגדול של מכשיר בדיקת רכיבים אלקטרוניים ולסקור את תורת הפעולה כדי לגלות כיצד הבוחן מסוגל לחקור את המכשיר הנבדק באמצעות מכשיר פשוט מיקרו -בקר AVR. רבות מהטכניקות חכמות מאוד ומדגימות גישות שימושיות לעיצוב או עבודת הבדיקה העתידית שלך.

שיעור 9 בטיימר 555 הוא הזדמנות מצוינת לשחק עם פונקציית מדידת התדרים של מכשיר בדיקת הרכיבים האלקטרוניים.

הרבה כבוד לעבודה שנעשתה על ידי PyroElectro בשיעורים אלה.

שלב 11: קורס "אלקטרוניקה אנלוגית" מקוון של עשרה שיעורים

כל מה שתזדקק לקורס הווידאו המקוון של PyroElectro Analog Electronics כלול בערכת האלקטרוניקה המודרנית והאנלוגית של HackerBox.

שים לב שניתן לחתוך את כבל התיקון של 3.5 מ"מ לשניים כדי ליצור שתי קבוצות של "בדיקות" לשימוש עם אוסצילוסקופ כרטיס הקול שנדון בקורס זה. יש להדביק את מוליכי החוט המופשטים בעזרת הלחמה לצורך מניפולציה קלה מבלי להתפורר.

למרות שהמעגלים המדויקים המוצגים בקורס נחשבים בטוחים, ראוי לציין כי כניסות כרטיס הקול במחשב שלך מיועדות להתמודד רק עם טווח של -0.8V עד +0.8V. כאשר מתמודדים עם טווחי מתח גדולים יותר, יהיה צורך להקטין את האות כדי לא להעמיס על כניסות כרטיס הקול. להלן כמה הערות מצוינות מבית Make וגם מדקרטה.

אם אתה מתכנן להתנסות באופן נרחב באוסילוסקופים של כרטיסי קול וברצונך לקבל ביטוח נוסף מפני פגיעה בכרטיס הקול שלך, ייתכן שתרצה לאסוף כרטיס קול USB יקר עבור הוספת בידוד חשמלי נוסף.

תוכנת האוסילוסקופ המסוימת המוצעת בקורס מיועדת במיוחד לשימוש עם Windows. עבור לינוקס, קיימת תוכנית דומה הנקראת קסוסקופ. עבור משתמשי OSX, ישנן הערות שונות באינטרנט אודות השימוש ב- Audacity כאוסילוסקופ של כרטיס קול. לאלה שעובדים עם MATLAB או GNU Octave, תסתכלו בפונקציית הקלטת הקול ()!

הרבה כבוד לעבודה שעשתה PyroElectro בשיעורים אלה.

שלב 12: לפרוץ את הפלנטה

תודה שהצטרפת להרפתקאותינו למבחן ומדידה אלקטרוניים מודרניים. אם נהנית מ- Instrucable זה וברצונך לקבל תיבה של פרויקטים אלקטרוניים כמו זה ישירות לתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הצטרף אלינו על ידי הרשמה כאן.

הושיט יד ושתף את הצלחתך בתגובות למטה ו/או בדף הפייסבוק של HackerBoxes. בהחלט יידע אותנו אם יש לך שאלות או שאתה זקוק לעזרה במשהו. תודה שהיית חלק מהאקרבוקס. אנא המשיכו את ההצעות והמשוב שלכם. HackerBoxes הם הקופסאות שלך. בואו להכין משהו נהדר!