HackerBox 0039: سطح بالا: 16 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

با استفاده از HackerBox 0039 ، هکرهای HackerBox در سراسر جهان از منابع تغذیه ATX برای تأمین پروژه های خود استفاده می کنند ، یاد می گیرند که چگونه ترانزیستورها دروازه های منطقی را تشکیل می دهند و محتویات سیم کارت های تلفن همراه را کاوش می کنند. این دستورالعمل حاوی اطلاعاتی برای شروع کار با HackerBox #0039 است ، که می توانید تا آخرین منبع آن را در اینجا خریداری کنید. اگر می خواهید هر ماه یک HackerBox مانند این را در صندوق پستی خود دریافت کنید ، لطفاً در HackerBoxes.com مشترک شوید و به انقلاب بپیوندید!

موضوعات و اهداف یادگیری برای HackerBox 0039:

• روی سطوح استاندارد ولتاژ از منبع ذخیره شده رایانه ضربه بزنید
• 12 ولت DC را به منبع ولتاژ خروجی متغیر تبدیل کنید
• با استفاده از ترانزیستورهای NPN ، شش دروازه منطقی مختلف را جمع آوری کنید
• محتوای سیم کارت های تلفن همراه را کاوش کنید
• قبول یا صدور چالش های سکه - سبک هکر

HackerBoxes سرویس جعبه اشتراک ماهانه برای لوازم الکترونیکی DIY و فناوری رایانه است. ما سرگرم کننده ، سازنده و آزمایش کننده هستیم. ما رویای رویاها هستیم.

سیاره را هک کنید

مرحله 1: فهرست محتوا برای HackerBox 0039

• برک آوت منبع تغذیه ATX
• مبدل باک قدرت DC به DC
• محفظه اکریلیک برای تبدیل قدرت
• سه PCB اختصاصی ترانزیستور به دروازه
• کیت کامپوننت برای ترانزیستور به گیتس
• بلوک ترمینال MicroUSB زن
• کابل MicroUSB
• آداپتور سیم کارت سه طرفه
• خواننده و نویسنده سیم کارت USB
• سکه چالش HackerBox اختصاصی
• برچسب برای Transistor-to-Gates
• انتقال وینیل منحصر به فرد HackLife

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و ابزارهای اصلی لحیم کاری
• منبع تغذیه ATX ذخیره شده

مهمتر از همه ، شما نیاز به حس ماجراجویی ، روحیه هکر ، صبر و کنجکاوی دارید. ساختن و آزمایش با وسایل الکترونیکی ، در حالی که بسیار سودمند است ، می تواند گاهی سخت ، چالش برانگیز و حتی ناامید کننده باشد. هدف پیشرفت است نه کمال. وقتی پافشاری می کنید و از ماجراجویی لذت می برید ، می توانید رضایت زیادی از این سرگرمی به دست آورید. هر قدم را به آرامی بردارید ، به جزئیات توجه کنید و از درخواست کمک نترسید.

در س FAالات متداول HackerBoxes اطلاعات زیادی برای اعضای فعلی و آینده نگر وجود دارد. تقریباً همه ایمیل های پشتیبانی غیر فنی که دریافت می کنیم قبلاً در آنجا پاسخ داده شده است ، بنابراین ما واقعاً قدردانی می کنیم که چند دقیقه وقت گذاشتید و سوالات متداول را مطالعه کردید.

مرحله 2: بررسی سکه

سکه های CHALLENGE ممکن است یک سکه یا مدالیون کوچک باشند که دارای نشان یا نشان یک سازمان بوده و توسط اعضای سازمان حمل می شود. به طور سنتی ، ممکن است برای اثبات عضویت در صورت به چالش کشیدن و تقویت روحیه به آنها داده شود. علاوه بر این ، آنها نیز توسط اعضای سرویس جمع آوری می شوند. در عمل ، سکه های چالش به طور معمول توسط فرماندهان واحد به رسمیت شناخته می شود که توسط یک عضو از دستاورد ویژه بدست می آید. آنها همچنین به رسمیت شناختن بازدید از یک سازمان مبادله می شوند. (ویکیپدیا)

مرحله 3: ترانزیستورها به گیت ها

PCB ها و کیت قطعات HackerBox Transistor-to-Gates به شما نشان می دهد و نحوه ایجاد دروازه های منطقی از ترانزیستورها را نشان می دهد.

در دستگاه های منطقی ترانزیستور - ترانزیستور (TTL) ، ترانزیستورها عملکرد منطقی را ارائه می دهند. مدارهای مجتمع TTL به طور گسترده ای در برنامه هایی مانند رایانه ، کنترل های صنعتی ، تجهیزات و ابزار آزمایش ، لوازم الکترونیکی مصرفی و سینت سایزر استفاده می شد. سری 7400 توسط Texas Instruments محبوبیت خاصی پیدا کرد. تولیدکنندگان TTL طیف گسترده ای از دروازه های منطقی ، فلیپ فلاپ ها ، پیشخوان ها و مدارهای دیگر را ارائه کردند. تغییرات طرح اصلی مدار TTL سرعت بیشتر یا اتلاف انرژی کمتری را برای بهینه سازی طراحی ارائه می دهد. دستگاه های TTL در اصل در بسته های سرامیکی و پلاستیکی دو خطی (DIP) و به صورت بسته تخت ساخته می شدند. تراشه های TTL در حال حاضر نیز در بسته های سطح نصب می شوند. TTL پایه کامپیوترها و دیگر وسایل الکترونیکی دیجیتال شد. حتی پس از مدارهای یکپارچه سازی در مقیاس بزرگ (VLSI) که پردازنده های چند مدار را منسوخ کرده بود ، دستگاه های TTL همچنان به عنوان منطق چسب در ارتباط بین اجزای متراکم تر با یکدیگر کاربرد گسترده ای پیدا کردند. (ویکیپدیا)

PCB های ترانزیستور به گیتس و محتویات کیت:

• سه PCB ترانزیستور اختصاصی به دروازه
• برچسب برای مدارهای ترانزیستور به گیت
• ده ترانزیستور 2N2222A NPN (بسته TO-92)
• ده مقاومت 1K (قهوه ای ، مشکی ، قرمز)
• ده مقاومت 10K (قهوه ای ، مشکی ، نارنجی)
• ده LED سبز 5 میلی متری
• ده دکمه لحظه ای لمسی

مرحله 4: دروازه بافر

بافر گیت یک دروازه منطقی اساسی است که ورودی خود را بدون تغییر به خروجی خود منتقل می کند. رفتار آن عکس دروازه NOT است. هدف اصلی یک بافر بازسازی ورودی است. یک بافر دارای یک ورودی و یک خروجی است. خروجی آن همیشه برابر است با ورودی آن. از بافرها برای افزایش تاخیر انتشار مدارها نیز استفاده می شود. (WikiChip)

مدار بافر مورد استفاده در اینجا یک مثال عالی از نحوه عملکرد ترانزیستور به عنوان سوئیچ است. هنگامی که پایه پایه فعال می شود ، اجازه داده می شود که جریان از پین جمع کننده به پین امیتر جریان یابد. این جریان از طریق LED عبور می کند (و روشن می کند). بنابراین ما می گوییم که فعال شدن ترانزیستور Base LED را روشن و خاموش می کند.

یادداشت های مجمع

• ترانزیستورهای NPN: پین ساطع کننده به سمت پایین PCB ، سمت مسطح مورد ترانزیستور در سمت راست
• LED: پین کوتاه به سمت شبکه زمین قدرت (به سمت پایین PCB) وارد شده است
• مقاومت ها: قطبیت اهمیتی ندارد ، اما جایگذاری اهمیت دارد. مقاومتهای پایه 10K اهم و مقاومتهای داخلی LED ها 1K اهم هستند.
• قدرت: 5VDC و زمین را به پدهای مربوطه در پشت هر PCB وصل کنید

برای همه سه تخته PCB این قوانین را دنبال کنید

مرحله 5: دروازه اینورتر

Inverter Gate یا NOT Gate ، یک دروازه منطقی است که نفی منطقی را پیاده سازی می کند. هنگامی که ورودی LOW باشد ، خروجی HIGH و هنگامی که ورودی HIGH باشد ، خروجی LOW است. اینورترها هسته همه سیستم های دیجیتالی هستند. درک عملکرد ، رفتار و ویژگی های آن برای یک فرآیند خاص باعث می شود که طراحی آن بر روی ساختارهای پیچیده تر مانند دروازه های NOR و NAND گسترش یابد. رفتار برقی مدارهای بسیار بزرگتر و پیچیده را می توان با برون یابی رفتار مشاهده شده از اینورترهای ساده به دست آورد. (ویکی چیپ)

مرحله 6: OR Gate

OR Gate یک دروازه منطقی دیجیتالی است که پیوند منطقی را پیاده سازی می کند. خروجی HIGH (1) در صورتی حاصل می شود که یک یا هر دو ورودی به گیت HIGH (1) باشد. اگر هیچ یک از ورودی ها زیاد نباشد ، خروجی LOW (0) به دست می آید. به عبارت دیگر ، تابع OR به طور م theثر حداکثر را بین دو رقم دوتایی پیدا می کند ، همانطور که تابع AND مکمل حداقل را می یابد. (ویکیپدیا)

مرحله 7: NOR Gate

NOR Gate (NOT-OR) یک دروازه منطقی دیجیتالی است که NOR منطقی را پیاده سازی می کند. اگر هر دو ورودی به دروازه LOW (0) باشد ، خروجی HIGH (1) حاصل می شود. اگر یک یا هر دو ورودی HIGH (1) باشد ، خروجی LOW (0) به دست می آید. NOR نتیجه نفی عملگر OR است. همچنین می توان آن را به عنوان یک دروازه AND با همه ورودی های معکوس در نظر گرفت. دروازه های NOR را می توان برای ایجاد هرگونه عملکرد منطقی دیگر ترکیب کرد. این ویژگی را با دروازه NAND به اشتراک بگذارید. در مقابل ، عملگر OR یکنواخت است زیرا فقط می تواند LOW را به HIGH تغییر دهد اما برعکس. (ویکیپدیا)

مرحله 8: AND Gate

AND دروازه یک دروازه منطقی دیجیتال اساسی است که پیوند منطقی را پیاده سازی می کند. خروجی HIGH (1) تنها در صورتی حاصل می شود که همه ورودی های AND و HIGH (1) باشند. اگر هیچ یک از ورودی های دروازه AND زیاد نباشند یا نه ، خروجی LOW به دست می آید. این تابع را می توان به هر تعداد ورودی گسترش داد. (ویکیپدیا)

مرحله 9: دروازه NAND

NAND Gate (NOT-AND) یک دروازه منطقی است که خروجی ای را تولید می کند که فقط در صورتی درست است که تمام ورودی های آن درست باشد. خروجی آن مکمل خروجی AND است. خروجی LOW (0) تنها در صورتی نتیجه می شود که همه ورودی های گیت HIGH (1) باشند. اگر ورودی LOW (0) باشد ، خروجی HIGH (1) به دست می آید.

با استفاده از قضیه دی مورگان ، منطق دو ورودی NAND ممکن است به صورت AB = A+B بیان شود و یک گیت NAND معادل اینورتر و به دنبال آن یک دروازه OR ایجاد شود.

دروازه NAND بسیار مهم است زیرا هر تابع بولی را می توان با استفاده از ترکیبی از دروازه های NAND پیاده سازی کرد. به این ویژگی کامل بودن عملکردی می گویند. این ویژگی را با دروازه NOR به اشتراک می گذارد. سیستم های دیجیتالی که از مدارهای منطقی خاصی استفاده می کنند از تمامیت عملکردی NAND استفاده می کنند.

(ویکیپدیا)

مرحله 10: دروازه XOR

XOR Gate یا Exclusive OR یک عملیات منطقی است که فقط زمانی که ورودی ها با هم تفاوت داشته باشند ، خروجی true را نشان می دهد (یکی درست است ، دیگری نادرست است). این نام "منحصر به فرد" یا "" را به دست می آورد زیرا معنای "یا" زمانی مبهم است که هر دو عملوند درست باشند. انحصاری یا اپراتور آن مورد را حذف می کند. این گاهی اوقات به عنوان "یکی یا دیگری اما نه هر دو" تصور می شود. این می تواند به عنوان "A یا B ، اما نه ، A و B" نوشته شود. (ویکیپدیا)

در حالی که XOR یک دروازه منطقی مهم است ، می توان از دروازه های ساده تر دیگر ساخت. بر این اساس ، ما در اینجا چیزی نمی سازیم ، اما می توانیم این نوشتار خوب را برای NPN Transistor XOR Gate Circuit به عنوان اولین نمونه از ترکیب دروازه های مبتنی بر ترانزیستور با یکدیگر برای ایجاد منطق پیچیده تر مطالعه کنیم.

مرحله 11: منطق ترکیبی

منطق ترکیبی ، در نظریه مدارهای دیجیتال ، گاهی اوقات منطق مستقل از زمان نامیده می شود ، زیرا هیچ عنصر حافظه ای ندارد. خروجی فقط تابع خالص ورودی فعلی است. این برخلاف منطق متوالی است ، که در آن خروجی نه تنها به ورودی فعلی بلکه به تاریخچه ورودی نیز بستگی دارد. به عبارت دیگر ، منطق متوالی دارای حافظه است در حالی که منطق ترکیبی چنین ندارد. منطق ترکیبی در مدارهای رایانه ای برای انجام جبر بولی بر روی سیگنال های ورودی و داده های ذخیره شده استفاده می شود. مدارهای عملی کامپیوتر معمولاً حاوی ترکیبی از منطق ترکیبی و متوالی هستند. به عنوان مثال ، بخشی از واحد منطق حسابی یا ALU که محاسبات ریاضی را انجام می دهد با استفاده از منطق ترکیبی ساخته شده است. مدارهای دیگری که در رایانه ها استفاده می شوند ، مانند جمع کننده ها ، چند پلکسرها ، چندضلعی ها ، رمزگذارها و رمزگشاها نیز با استفاده از منطق ترکیبی ساخته می شوند. (ویکیپدیا)

مرحله 12: خروجی منبع تغذیه ATX

واحدهای منبع تغذیه ATX AC خانگی را به توان DC با ولتاژ پایین تنظیم شده برای اجزای داخلی رایانه تبدیل می کند. رایانه های شخصی مدرن به طور جهانی از منابع تغذیه حالت سوئیچ استفاده می کنند. یک منبع تغذیه ATX برای استفاده از منبع تغذیه ATX طراحی شده است تا یک منبع تغذیه نیمکت با جریان کافی برای اجرای تقریباً هر پروژه الکترونیکی شما ایجاد کند. از آنجایی که منابع تغذیه ATX بسیار رایج هستند ، معمولاً می توان آنها را به راحتی از طریق یک رایانه دور انداخته نجات داد و بدین ترتیب تهیه آن هزینه کمی یا هیچ هزینه ای ندارد. بریکت ATX به کانکتور 24 پین ATX متصل می شود و جریانهای 3.3 ولت ، 5 ولت ، 12 ولت و -12 ولت را قطع می کند. این ریلهای ولتاژ و مرجع زمین به پستهای اتصال خروجی متصل می شوند. هر کانال خروجی دارای فیوز 5A قابل تعویض است

مرحله 13: کنترل دیجیتال DC-to-DC Buck Converter

منبع تغذیه DC-DC Step-Down دارای ولتاژ خروجی قابل تنظیم و صفحه نمایش LCD است.

• تراشه قدرت: MP2307 (برگه داده)
• ولتاژ ورودی: 5-23V (حداکثر 20V توصیه شده)
• ولتاژ خروجی: 0V-18V به طور مداوم قابل تنظیم است
• به طور خودکار آخرین ولتاژ تنظیم شده را ذخیره می کند
• ولتاژ ورودی باید حدود 1 ولت بیشتر از ولتاژ خروجی باشد
• جریان خروجی: درجه 3A ، اما 2A بدون اتلاف گرما

کالیبراسیون: با خاموش بودن ورودی ، دکمه سمت چپ را نگه دارید و دستگاه را روشن کنید. هنگامی که صفحه نمایش شروع به چشمک زدن می کند ، دکمه سمت چپ را رها کنید. برای اندازه گیری ولتاژ خروجی از مولتی متر استفاده کنید. دکمه های چپ و راست را برای تنظیم ولتاژ فشار دهید تا زمانی که مولتی متر حدود 5.00V اندازه گیری کند (4.98V یا 5.02V خوب است). در هنگام تنظیم ، صفحه LCD روی دستگاه را نادیده بگیرید. پس از تنظیم ، دستگاه را خاموش کرده و سپس دوباره روشن کنید. کالیبراسیون کامل شده است ، اما ممکن است در صورت لزوم تکرار شود.

مرحله 14: شکست MicroUSB

این ماژول یک پایه اتصال MicroUSB را به پیچ های VCC ، GND ، ID ، D- و D+ در یک بلوک ترمینال می شکند.

در مورد سیگنال ID ، یک کابل OTG (ویکی پدیا) دارای یک پلاگین micro-A در یک سر و یک پلاگین micro-B در انتهای دیگر است. نمی تواند دو شاخه از یک نوع داشته باشد. OTG یک پین پنجم را به کانکتور USB استاندارد ، به نام ID-pin اضافه کرد. پلاگین micro-A دارای پین شناسه است ، در حالی که شناسه در پلاگین micro-B شناور است. دستگاهی که دوشاخه micro-A در آن قرار داده شده است به یک دستگاه OTG A تبدیل می شود و دستگاهی که دارای یک دوشاخه micro-B درج شده است به یک دستگاه B تبدیل می شود. نوع پلاگین درج شده با وضعیت شناسه پین تشخیص داده می شود.

مرحله 15: ابزار سیم کارت

یک واحد شناسایی مشترک (SIM) ، که به طور گسترده به عنوان سیم کارت شناخته می شود ، یک مدار مجتمع است که برای ذخیره ایمن شماره هویت مشترک بین المللی تلفن همراه (IMSI) و کلید مربوط به آن ، که برای شناسایی و احراز هویت مشترکین در تلفن همراه استفاده می شود ، در نظر گرفته شده است. دستگاه ها (مانند تلفن های همراه و کامپیوتر). همچنین امکان ذخیره اطلاعات تماس در بسیاری از سیم کارت ها وجود دارد. سیم کارت ها همیشه در گوشی های GSM استفاده می شوند. برای تلفن های CDMA ، سیم کارت فقط برای گوشی های جدیدتر با قابلیت LTE مورد نیاز است. سیم کارت ها همچنین می توانند در تلفن های ماهواره ای ، ساعت های هوشمند ، رایانه ها یا دوربین ها استفاده شوند. (ویکیپدیا)

نرم افزار MagicSIM Windows برای آداپتور USB را می توان با دستگاه USB استفاده کرد. در صورت نیاز درایور تراشه USB Prolific PL2303 نیز وجود دارد.

مرحله 16: زندگی در HackLife

امیدواریم از سفر این ماه به لوازم الکترونیکی DIY لذت برده باشید. با ما در ارتباط باشید و موفقیت خود را در نظرات زیر یا در گروه فیس بوک HackerBoxes به اشتراک بگذارید. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به راهنمایی در هر مورد ، مطمئناً به ما اطلاع دهید.

به انقلاب بپیوندید. با HackLife زندگی کنید می توانید هر ماه یک جعبه جالب از پروژه های الکترونیکی قابل هک و فناوری رایانه را مستقیماً به صندوق پستی خود تحویل دهید. کافی است به HackerBoxes.com سر بزنید و در سرویس ماهانه HackerBox مشترک شوید.