HackerBoxes 0018: Circuit Circus: 12 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

Circuit Circus: در این ماه ، HackerBox Hackers با مدارهای الکترونیکی آنالوگ و همچنین تکنیک هایی برای آزمایش و اندازه گیری مدار کار می کند.

این دستورالعمل حاوی اطلاعاتی برای کار با HackerBoxes #0018 است. اگر دوست دارید هر ماه یک صندوق مانند این به صندوق پستی خود دریافت کنید ، اکنون وقت آن است که در HackerBoxes.com مشترک شوید و به انقلاب بپیوندید!

موضوعات و اهداف آموزشی این HackerBox:

• یک دستگاه آزمایش قطعه مبتنی بر ریزپردازنده بسازید
• مهارت مونتاژ و لحیم کاری PCB را تقویت کنید
• استفاده از اجزای مختلف الکترونیکی در مدارها را درک کنید
• تکنیک های آزمایش و اندازه گیری آن اجزا را مرور کنید
• دوره الکترونیکی مدرن ده درس را تکمیل کنید
• دوره الکترونیکی آنالوگ ده درس را تکمیل کنید
• برنامه ها و محدودیت های اسیلوسکوپ های کارت صدا را کاوش کنید
• تکنیک های تمرین برای نمونه اولیه مدارها روی تخته نان

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

مرحله 1: HackerBoxes 0018: محتویات جعبه

• کارت مرجع قابل جمع آوری HackerBoxes #0018
• دستگاه تست قطعات الکترونیکی (کیت لحیم کاری)
• کیت الکترونیک مدرن و آنالوگ
• کیت جامپر 140 تکه سیم
• تخته نان بدون سرباز 830 نقطه
• ماژول شکست 3.5 میلی متری صدا
• کابل صوتی 3.5 میلی متری
• دو گیره باتری 9 ولت
• وصله اختصاصی "Elite Technology" Iron-On Patch
• چهارگوشه منحصر به فرد HackerBoxes

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و ابزارهای اصلی لحیم کاری
• دو عدد باتری 9 ولت
• کامپیوتر با کارت صدا
• (اختیاری) کارت صدا USB **
• (اختیاری) مولتی متر دیجیتال

مهمتر از همه ، شما نیاز به حس ماجراجویی ، روح DIY و کنجکاوی هکرها دارید. وسایل الکترونیکی سخت افزاری ساده ترین سرگرمی نیست ، اما وقتی پافشاری کنید و از ماجراجویی لذت ببرید ، ممکن است رضایت زیادی از پشتکار و به ثمر رساندن پروژه های شما حاصل شود. فقط کافی است هر قدم را به آهستگی بردارید ، به جزئیات توجه کنید و از درخواست کمک دریغ نکنید.

** کارت صدا توجه: در مرحله 11 به صورت اختیاری با استفاده از کارت صدا USB صحبت می شود. اتفاقاً تعدادی از این موارد به عنوان مازاد در HackerBoxes HQ موجود است. ما آنها را به صورت رایگان به عنوان هدیه اضافی در تعداد محدودی از RANDOM #0018 HackerBoxes انداختیم. اگر یکی از آنها را دریافت نکرده اید ، لطفاً دوباره توجه داشته باشید که آنها بصورت تصادفی آزادانه (بدون تأثیر بر بودجه صندوق) ارائه می شوند. آنها در لیست محتویات بالا گنجانده نشده اند و بنابراین نمی توانند "مورد گم شده" تلقی شوند. اگر واقعاً می خواهید یکی از آنها را خریداری کنید ، در اینجا در دسترس هستند. ممنونم از اینکه درک می کنید.

مرحله 2: اتوماتا ، پنگوئن ها و دلقک ها

Decal Exclusive HackerBoxes Quad Decal به گونه ای طراحی شده است که به چهار برچسب کوچک مینیاتوری تقسیم شده است که هر کدام برای محوطه پروژه ، دستگاه های تلفن همراه ، لپ تاپ یا جعبه ابزار مناسب هستند.

نماد گلایدر روی یکی از برچسب های مینیاتوری نشان داده شده است. این یک الگوی پنج نقطه ای است که در یک شبکه مرتب شده است. این الگوی خاص در بازی زندگی کانوی (یک اتومات شناخته شده سلولی) از همه جا عبور می کند. گلایدر به عنوان نمادی برای نشان دادن خرده فرهنگ هکرها پیشنهاد شده است ، زیرا بازی زندگی برای هکرها جذاب است و مفهوم گلایدر تقریباً همزمان با اینترنت و یونیکس به وجود آمد. ورودی ویکی پدیا توضیح می دهد که این نشان در مکان های مختلف در خرده فرهنگ استفاده می شود ، اما مورد استقبال جهانی قرار نگرفته است. اگر آن را دوست ندارید ، آن را هک کنید. در هر صورت ، ما پیشنهاد می کنیم که برنامه یا برنامه "بازی زندگی Conway" را دریافت کرده و با آن بازی کنید. زنده!

دلقک چه خبر؟ هنر دلقک دلقک و موضوع "Circuit Circus" اشاره ای به هتل و کازینو سیرک سیرک نمادین در لاس وگاس است. شاید در تابستان امسال شما را برای DEFCON25 در لاس وگاس ببینیم؟

مرحله 3: کیت الکترونیک مدرن و آنالوگ

کیت الکترونیکی مدرن و آنالوگ HackerBoxes شامل بیش از 80 قطعه لوازم الکترونیکی است. بسیاری از این موارد می توانند هنگام آزمایش با دستگاه تست قطعات الکترونیکی مفید باشند.

این اجزا به همراه سایر محتویات HackerBox #0018 شامل همه موارد لازم برای انجام کلیه آزمایشات دوره های آنلاین مدرن الکترونیک و الکترونیک آنالوگ است که بعداً در این دستورالعمل ارائه شد.

مرحله 4: دستگاه تست قطعات الکترونیکی - مقدمه

همه ما چالش آزاردهنده را برای شناسایی پارامترهای دقیق یک جزء در جعبه آشغال قدیمی می دانیم. روشهای مرسوم شناسایی و اندازه گیری عموماً دشوار و زمان بر است. این دستگاه آزمایشی در اینجا برای صرفه جویی در روز با استفاده از طراحی بسیار هوشمندانه مبتنی بر میکروکنترلر است. از همه بهتر این است که به صورت کیت عرضه می شود تا بتوانید خودتان آن را بسازید!

پس از تکمیل ، ما به طور خودکار پین ها را برای ترانزیستورهای NPN و PNP ، FET ها ، دیودها ، دیودهای دوگانه ، تریستورها و SCR ها شناسایی و شناسایی می کنیم.

مقاومت تا 50MΩ را می توان با حداکثر رزولوشن 0.01Ω اندازه گیری کرد. سه نقطه آزمایش اجازه آزمایش ساده پتانسیومترها را می دهد.

ظرفیت 25pF-100mF را می توان با وضوح 1pF اندازه گیری کرد. مقاومت سری معادل (ESR) برای خازنهای بالای 90nF اندازه گیری می شود.

اندازه گیری ترانزیستور اتصال دوقطبی شامل ضریب تقویت جریان جمع کننده-امیتر ، ولتاژ آستانه پایه-خروجی ، جریان نشت جمع کننده-امیتر ، ولتاژ آستانه فرستنده پایه و افزایش جریان زیاد است. ترانزیستورهای دارلینگتون شناسایی شدند. دیودهای حفاظتی برای ترانزیستورهای قدرت و FET تشخیص داده می شوند.

اندازه گیری پارامترهای FET شامل ولتاژ آستانه منبع ، مقاومت منبع تخلیه و خازن منبع دروازه است.

ویژگی های اضافی:

اندازه گیری فرکانس 1Hz-1MHz

اندازه گیری دوره تا 25 کیلوهرتز

اندازه گیری ولتاژ DC تا 50V

مولد فرکانس موج مربعی در فرکانس های مختلف

10bit PWM ژنراتور (1 - - 99)

دماسنج دیجیتال (DS1820) خواننده

دما / رطوبت (DHT11) خواننده

رمزگشای پروتکل حسگر IR (uPD6121 و TC9012)

رمزگذار IR

مشخصات فنی:

پردازنده: Socketed ATMEAG328P (28 پین DIP)

صفحه نمایش رنگی: TFT با رزولوشن 160x128 پیکسل و عمق رنگ 16 بیتی

ورودی کاربر: رمزگذار روتاری با دکمه فشاری

قدرت ورودی: 6.8-12VDC در اتصال لوله یا باتری 9 ولت

مصرف فعلی: تقریبا 30 میلی آمپر

مرحله 5: دستگاه تست قطعات الکترونیکی - صورتحساب مواد

شروع به ساختن کیت با جدا کردن اجزاء در یک سینی کوچک و آشنایی دقیق با هر یک از اجزا کنید.

24 مقاومت سربی محوری با 12 مقدار متفاوت وجود دارد. همه آنها بسیار شبیه به هم هستند. پیشنهاد می کنیم چند دقیقه وقت بگذارید تا به دنبال آن باشید و مقادیر آنها را با دقت روی نوار کاغذی متصل به مقاومت ها یادداشت کنید. مقاومت ها قابل تعویض نیستند. اگر هر مقاومت در محل مناسب خود بر روی PCB قرار نگیرد ، دستگاه آزمایش کار نمی کند.

این ماشین حساب کد مقاومت بسیار مفید است. حتماً به برگه "5 نوار" بروید. هنگامی که دو مجموعه نوار رنگی بسیار شبیه به هم باشند ، ممکن است برخی از "مراحل حذف" ضروری باشد.

مرحله 6: دستگاه تست قطعات الکترونیکی - سرکوب ولتاژ گذرا

کیت تستر شامل سه جزء کوچک برای نصب سطح است-یک خازن 100nF به اندازه 0805 ، یک دیود P6KE6V8 به اندازه 1812 و یک آرایه دیود SVR05-4 به اندازه SOT23. این قطعات کاملاً اختیاری برای پشتیبانی از سرکوب ولتاژ گذرا (TVS) هستند. تستر بدون آنها خوب کار می کند ، بنابراین مگر اینکه شما میکروسکوپ و تجربه SMT داشته باشید ، ما اکیداً پیشنهاد می کنیم که این قطعات را دور بریزید.

در صورت عدم نصب SMT PARTS:

هدف مدار حفاظتی TVS این است که احتمال افزایش پین های ورودی میکروکنترلر از جریان تخلیه را هنگامی که یک خازن شارژ شده به ورودی های آزمایشی متصل می شود ، حفظ کند. حتی با نصب مدار TVS ، حفاظت تضمین نمی شود. بنابراین بسیار مهم است که خازنها همیشه قبل از اندازه گیری با دستگاه تست صحیح تخلیه شوند.

اگر در حال نصب قطعات SMT هستید:

سه جزء SMT ابتدا باید لحیم شوند. خازن و دیود تک قطبی نیستند و ممکن است در هر دو جهت لحیم شوند. با این حال ، آرایه دیود 6 پین دارای نشانه های قطبی است که باید با ساختارهای صفحه ابریشم PCB همسو باشد.

مرحله 7: دستگاه تست قطعات الکترونیکی - اجزای کوچک

با لحیم کاری در 24 مقاومت شروع کنید. اطمینان حاصل کنید که آنها توسط نوارهای رنگی خود به درستی شناسایی شده اند. بسیار مراقب باشید که مقادیر صحیح را در موقعیت های صحیح روی PCB قرار دهید. مقاومت ها قطبی نیستند و ممکن است در هر دو جهت وارد شوند.

پس از لحیم کاری یک قطعه از طریق سوراخ ، سرب باید از پشت بسیار نزدیک به سطح PCB بریده شود. هنگام بریدن سیم سیم همیشه از عینک ایمنی استفاده کنید.

سپس 9 خازن سرامیکی را وارد کنید تا مطمئن شوید که مقادیر چاپ شده روی خازن ها را با علائم PCB مطابقت می دهد. این خازن ها قطبی نیستند و ممکن است در هر دو جهت وارد شوند.

دو خازن الکترولیتی شبیه بشکه های سیاه هستند. آنها ارزش یکسانی دارند ، اما امتیازات آنها قطبی شده است. یک طرف کلاه دارای نوار سفید است. این جنبه منفی است. سرب دیگر طرف مثبت است و باید با علامت "+" روی PCB تراز شود.

LED قرمز قطبی شده است. سیم بلندتر باید در سوراخ پد فلزی مربع وارد شود.

پنج دستگاه TO-92 دارای سطح مقطع نیم دایره هستند. جهت این شکل را با طرح مشخص شده روی PCB مطابقت دهید. توجه داشته باشید که چهار نوع دستگاه کاملاً متفاوت در بسته های TO-92 وجود دارد ، بنابراین مطمئن شوید که اعداد چاپ شده روی بسته ها را با نامگذاری روی PCB مطابقت دهید.

در نهایت ، کریستال 8 مگاهرتز قطبی نیست.

مرحله 8: دستگاه تست قطعات الکترونیکی - اجزای بزرگتر

سپس اجزای بزرگتر را وارد کرده و لحیم کنید. اینها کاملاً قابل توضیح هستند ، اما در اینجا نکاتی وجود دارد:

سه پایانه پیچ آبی باید هریک به گونه ای جهت یابی شوند که پورت های جانبی جهت قرار دادن سرب ها به لبه PCB نگاه کنند.

بازوی سوکت ZIF (نیروی درج صفر) هنگام لحیم کاری باید در وضعیت UP قرار گیرد.

سوکت DIP28 باید بدون تراشه در آن لحیم شود. علامت نیم دایره روی PCB را با شکل مشابهی که در یک لبه سوکت شکل گرفته است ، تراز کنید. هنگامی که لحیم کاری روی پریز سرد می شود ، می توان تراشه را با همان علامت نیم دایره ای پین وان وارد کرد.

سوکت صفحه نمایش 8 پین به PCB اصلی لحیم می شود. سربرگ مردانه 8 پین برای جفت شدن با سوکت به پشت صفحه نمایش TFT لحیم شده است.

از دو استند برنجی و چهار پیچ برای تثبیت ماژول نمایشگر پس از نصب استفاده می شود.

از چهار پایه برنجی و چهار پیچ برای تشکیل پایه در پشت PCB اصلی استفاده می شود. این پایه ها مانع از خراشیدن قسمت های بریده شده اجزای لحیم شده روی میز کار می شوند ، زیرا می توانند کاملاً تیز باشند.

گیره های باتری 9 ولت به سوراخ هایی با برچسب 9V در سمت چپ PCB لحیم می شوند. سرب قرمز وارد ترمینال "+" می شود.

مرحله 9: استفاده از دستگاه تست قطعات الکترونیکی

هنگامی که برق به دستگاه تست کامپوننت اعمال می شود ، می توان آن را با فشار دادن رمزگذار چرخشی به سمت پایین (یک دکمه فشرده در رمزگذار موجود است) تغذیه کرد. یک فرآیند کالیبراسیون وجود دارد که با کوتاه کردن سه نقطه آزمایش با هم انجام می شود. شما می توانید به صورت اختیاری فعلاً از کالیبراسیون صرف نظر کرده و بلافاصله به آزمایش برخی از اجزا بپردازید تا در مرحله بعد آزمایش کنید.

یک سند بسیار دقیق با عنوان TransistorTester با میکروکنترلر AVR و کمی بیشتر بارها به روز می شود و به صورت آنلاین در دسترس است. این سند طراحی ، استفاده و نظریه عملکرد برای تجسم های مختلف این ابزارها را پوشش می دهد. حتماً آن را بررسی کنید.

این صفحه دارای انواع متنوعی از منابع مرتبط به زبانهای مختلف است.

مرحله 10: ده درس آنلاین "الکترونیک مدرن"

همه چیزهایی که برای دوره ویدیویی آنلاین PyroElectro Modern Electronics نیاز دارید در کیت الکترونیک مدرن و آنالوگ HackerBox گنجانده شده است.

هنگام بررسی درس های مقاومت ، خازن ، سلف ، دیودها و ترانزیستورها ، یک ثانیه وقت بگذارید تا با استفاده از دستگاه تست قطعات الکترونیکی ، قطعه مورد بررسی را آزمایش کنید.

هنگامی که با نحوه عملکرد هر جزء در یک مدار بیشتر آشنا شدید ، ممکن است بخواهید به سند بزرگ دستگاه تست قطعات الکترونیکی بروید و نظریه عملکرد را مرور کنید تا دریابید که چگونه آزمایش کننده قادر است دستگاه مورد آزمایش را با استفاده از یک ابزار ساده مورد بازجویی قرار دهد. میکروکنترلر AVR بسیاری از تکنیک ها بسیار هوشمندانه هستند و رویکردهای مفیدی را برای طراحی یا آزمایش آینده شما نشان می دهند.

درس 9 در مورد تایمر 555 فرصتی عالی برای بازی با عملکرد اندازه گیری فرکانس دستگاه تست قطعات الکترونیکی است.

احترام زیادی برای کار انجام شده توسط PyroElectro در این درس ها وجود دارد.

مرحله 11: ده درس آنلاین "الکترونیک آنالوگ"

همه چیزهایی که برای دوره ویدیویی آنلاین PyroElectro Analog Electronics نیاز دارید در کیت الکترونیک مدرن و آنالوگ HackerBox گنجانده شده است.

توجه داشته باشید که کابل پچ صوتی 3.5 میلی متری را می توان به نصف رساند تا دو مجموعه "پروب" برای استفاده با اسیلوسکوپ کارت صدا در این دوره مورد بحث ایجاد شود. سیمهای جدا شده باید با لحیم کاری شوند تا بتوانند بدون هیچ گونه ترک خوردگی دستکاری کنند.

در حالی که فرض بر این است که مدارهای دقیق نشان داده شده در دوره ایمن هستند ، اما شایان ذکر است که ورودی های کارت صدا در رایانه شما فقط برای کنترل دامنه ای بین -0.8 ولت تا 0.8 ولت طراحی شده است. هنگام برخورد با محدوده های ولتاژ بزرگتر ، سیگنال باید کم شود تا ورودی های کارت صدا بیش از حد بارگیری نشود. در اینجا چند یادداشت عالی از مارک و همچنین از داقارتا آمده است.

اگر قصد دارید به طور گسترده با اسیلوسکوپ های کارت صدا آزمایش کنید و می خواهید بیمه بیشتری در برابر آسیب دیدن کارت صدا داشته باشید ، ممکن است بخواهید یک کارت صدا USB ارزان قیمت برای عایق الکتریکی اضافی تهیه کنید.

نرم افزار ویژه اسیلوسکوپ پیشنهاد شده در این دوره به طور خاص برای استفاده در ویندوز است. برای لینوکس ، برنامه مشابهی به نام xoscope وجود دارد. برای کاربران OSX ، یادداشت های مختلفی در مورد استفاده از Audacity به عنوان اسیلوسکوپ کارت صدا وجود دارد. برای کسانی که با MATLAB یا GNU Octave کار می کنند ، به عملکرد ضبط صدا () توجه کنید!

احترام زیادی برای کار انجام شده توسط PyroElectro در این درس ها وجود دارد.

مرحله 12: هک سیاره

از اینکه به ماجراهای ما در آزمایش و اندازه گیری الکترونیک آنالوگ مدرن پیوستید متشکریم. اگر از این Instrucable لذت برده اید و دوست دارید هر ماه یک جعبه پروژه های الکترونیکی مانند این به صندوق پستی شما تحویل داده شود ، لطفاً با عضویت در اینجا به ما بپیوندید.

در نظرات زیر و/یا در صفحه فیس بوک HackerBoxes با ما در ارتباط باشید و موفقیت خود را به اشتراک بگذارید. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به راهنمایی در هر مورد ، مطمئناً به ما اطلاع دهید. از اینکه بخشی از HackerBoxes هستید ، متشکرم. لطفا پیشنهادات و انتقادات خود را در آینده حفظ کنید. HackerBoxes جعبه های شما هستند. بیایید چیزی عالی بسازیم!