HackerBox 0038: TeknoDactyl: 17 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

HackerBox Hackers, elektron barmaq izi tanıma və səthə quraşdırılmış mikrokontrolör və LED sxemləri olan mexaniki fırlanan oyuncaqları araşdırır. Bu Təlimat, HackerBox #0038 ilə işə başlamağınız üçün məlumatları ehtiva edir, bunları təchizat bitənə qədər əldə edə bilərsiniz. Ayrıca, hər ay poçt qutunuzda belə bir HackerBox almaq istəyirsinizsə, HackerBoxes.com saytına abunə olun və inqilaba qoşulun!

HackerBox 0038 üçün mövzular və öyrənmə məqsədləri:

• Elektron barmaq izi tanınmasını araşdırın
• Arduino Nano mikro nəzarətçisini konfiqurasiya edin və proqramlaşdırın
• Mikro nəzarətçilərə barmaq izi sensoru modulları
• Barmaq izi sensorlarını quraşdırılmış sistemlərə inteqrasiya edin
• Səthə montaj lehimləmə texnikasını tətbiq edin
• Akrilik LED fidget əyirici layihə yığın
• Digispark mikro nəzarətçisini konfiqurasiya edin və proqramlaşdırın
• USB düymə vurma enjeksiyon yükləri ilə sınaq keçirin

HackerBoxes, DIY elektronikası və kompüter texnologiyası üçün aylıq abunə qutusu xidmətidir. Biz həvəskarlar, istehsalçılar və təcrübəçilərik. Biz xəyalların xəyalpərəstləriyik.

PLANET HACK

Addım 1: HackerBox 0038: Qutunun İçindəkilər

• Barmaq izi sensoru modulu
• Arduino Nano 5V 16MHz microUSB
• LED Fidget Spinner Lehim Kiti
• İplikçi dəsti üçün CR1220 Sikkə Hüceyrələri
• USB Digispark Mikrokontrolör Modulu
• ESD cımbızları
• Sökülən Örgü
• İki Dörd Yollu Gərginlik Səviyyə Dəyişdiricisi
• USB Uzatma Kabeli
• Eksklüziv HackerBox Dövme Çıkartması
• Eksklüziv "Quad Cut" Hacker Decal
• Xüsusi Chairborne Demir On Patch

Faydalı olacaq digər şeylər:

• Lehimləmə dəmiri, lehim və əsas lehim alətləri
• Lehim axını (nümunə)
• İşıqlandırıcı büyüteç (nümunə)
• Proqram vasitələrini işlətmək üçün kompüter
• Yelləmək üçün barmaqlar
• Barmaq izi təcrübələri üçün barmaqlar

Ən əsası, macəra hissinə, hacker ruhuna, səbrə və marağa ehtiyacınız olacaq. Elektronikanı qurmaq və sınamaq, çox faydalı olsa da, bəzən çətin, çətin və hətta sinir bozucu ola bilər. Məqsəd inkişaf deyil, mükəmməllikdir. Davam edərək macəradan zövq aldığınız zaman bu hobbinizdən böyük məmnunluq əldə edə bilərsiniz. Hər addımı yavaş -yavaş atın, detalları düşünün və kömək istəməkdən qorxmayın.

HackerBoxes FAQ -da mövcud və perspektivli üzvlər üçün çoxlu məlumat var. Aldığımız qeyri-texniki dəstək e-məktublarının demək olar ki, hamısı artıq orada cavablandırılıb, beləliklə FAQ-ı oxumaq üçün bir neçə dəqiqə ayırdığınız üçün təşəkkür edirik.

Addım 2: Elektron Barmaq İzi Tanıma

Barmaq izi skanerləri, barmaq izi (daktilograf) olaraq da bilinən insan barmaq ucundan sürtünmə silsilələrini analiz etmək üçün biometrik təhlükəsizlik sistemləridir. Bu skanerlər hüquq -mühafizə, şəxsiyyət təhlükəsizliyi, giriş nəzarəti, kompüterlər və cib telefonlarında istifadə olunur.

Hər kəsin barmaqlarında izlər var. Onları silmək və ya dəyişdirmək olmaz. Bu işarələrin barmaq izi adlı bir nümunəsi var. Hər bir barmaq izi özəldir və dünyanın digərlərindən fərqlidir. Saysız -hesabsız birləşmə olduğu üçün barmaq izləri ideal bir şəxsiyyət vasitəsi halına gəlmişdir.

Barmaq izi skaner sistemi iki əsas işdən ibarətdir. Əvvəlcə barmağın şəklini çəkir. Sonra, bu görüntüdəki silsilələrin və vadilərin nümunəsinin əvvəlcədən skan edilmiş şəkillərdəki silsilələr və vadilər nümunəsi ilə uyğun olub olmadığını müəyyən edir. Yalnız hər barmaq izinə xas olan spesifik xüsusiyyətlər süzülür və şifrələnmiş biometrik açar və ya riyazi təsvir kimi saxlanılır. Barmaq izinin heç bir görüntüsü heç vaxt saxlanılmır, yalnız doğrulama üçün istifadə olunan bir sıra ədədlər (ikili kod) saxlanılır. Kodlanmış məlumatları barmaq izi görüntüsünə çevirmək üçün alqoritm geri çevrilə bilməz. Bu, kodlaşdırılmış görüntü məlumatlarından istifadə edilə bilən barmaq izlərinin çıxarılmasını və ya təkrarlanmasını son dərəcə çətinləşdirir.

(Vikipediya)

Addım 3: Arduino Nano Mikrokontrolör Platforması

Arduino Nano və ya oxşar mikrokontrolör lövhəsi, barmaq izi skaneri modulları ilə əlaqə yaratmaq üçün əla seçimdir. Daxil olan Arduino Nano lövhəsi baş pinləri ilə gəlir, lakin onlar modula lehimlənmir. Sancaqları hələlik tərk edin. Arduino Nano başlıq sancaqlarını lehimləmək üçün Arduino Nano modulunun bu ilkin sınaqlarını həyata keçirin. Növbəti bir neçə addım üçün lazım olan şey, çantadan çıxan kimi microUSB kabeli və Arduino Nanodur.

Arduino Nano, səthə quraşdırılmış, çörək taxtasına uyğun, miniatürləşdirilmiş USB ilə birləşdirilmiş Arduino lövhəsidir. Qəribə dərəcədə tam xüsusiyyətlidir və hack etmək asandır.

Xüsusiyyətləri:

• Mikro nəzarətçi: Atmel ATmega328P
• Gərginlik: 5V
• Rəqəmsal I/O Pinləri: 14 (6 PWM)
• Analog giriş pinləri: 8
• I/O Pin başına DC cərəyanı: 40 mA
• Flash Yaddaş: 32 KB (bootloader üçün 2KB)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Saat Sürəti: 16 MHz
• Ölçülər: 17 x 43 mm

Arduino Nanonun bu xüsusi variantı qara Robotdyn dizaynıdır. İnterfeys, bir çox cib telefonu və planşetdə istifadə edilən eyni MicroUSB kabelləri ilə uyğun gələn bir bortda MicroUSB portudur.

Arduino Nanos, quraşdırılmış USB/Serial körpü çipinə malikdir. Bu xüsusi variantda körpü çipi CH340G -dir. Qeyd edək ki, müxtəlif növ Arduino lövhələrində istifadə olunan digər USB/Serial körpü çipləri var. Bu çiplər, kompüterinizin USB portunun Arduino prosessor çipindəki serial interfeysi ilə əlaqə qurmasına imkan verir.

Kompüterin əməliyyat sistemi, USB/Serial çiplə əlaqə qurmaq üçün Cihaz Sürücüsü tələb edir. Sürücü, IDE -nin Arduino lövhəsi ilə əlaqə qurmasına imkan verir. Lazım olan xüsusi cihaz sürücüsü həm OS versiyasından, həm də USB/Serial çipin növündən asılıdır. CH340 USB/Serial çipləri üçün bir çox əməliyyat sistemi (UNIX, Mac OS X və ya Windows) üçün sürücülər mövcuddur. CH340 istehsalçısı həmin sürücüləri burada təmin edir.

Arduino Nano'yu kompüterinizin USB portuna ilk dəfə qoşduğunuzda, yaşıl güc işığı yanmalı və mavi LED yavaş -yavaş yanıb -sönməyə başlayacaq. Bunun səbəbi, Nanonun yeni Arduino Nano üzərində işləyən BLINK proqramı ilə əvvəlcədən yüklənməsidir.

Addım 4: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Arduino IDE hələ qurulmamışdırsa, Arduino.cc saytından yükləyə bilərsiniz

Arduino ekosistemində işləmək üçün əlavə məlumat əldə etmək istəyirsinizsə, HackerBoxes Başlanğıc Atölyesi üçün bələdçiyə baxmağı təklif edirik.

Nanonu MicroUSB kabelinə və kabelin digər ucunu kompüterdəki USB portuna qoşun, Arduino IDE proqramını işə salın, alətlər> port (ehtimal ki, "wchusb" olan bir ad altında IDE -də uyğun USB portunu seçin)). Alətlər> lövhə altında IDE -də "Arduino Nano" nu da seçin.

Nəhayət, bir nümunə kodu yükləyin:

Fayl-> Nümunələr-> Əsaslar-> Göz qırp

Bu əslində Nanoya əvvəlcədən yüklənmiş və mavi LED -in yavaş -yavaş yanıb -sönməsi üçün hazırda çalışmalı olan koddur. Buna görə, bu nümunə kodu yükləsək, heç nə dəyişməyəcək. Bunun əvəzinə kodu bir az dəyişdirək.

Diqqətlə baxdığınızda, proqramın LED -i yandırdığını, 1000 milisaniyəni (bir saniyə) gözlədiyini, LED -i söndürdüyünü, başqa bir saniyəni gözlədiyini və sonra hər şeyi yenidən - sonsuza qədər gördüyünü görə bilərsiniz.

Hər iki "gecikmə (1000)" ifadəsini "gecikmə (100)" olaraq dəyişdirərək kodu dəyişdirin. Bu dəyişiklik LED -in on qat daha sürətli yanıb sönməsinə səbəb olacaq, elə deyilmi?

Dəyişdirilmiş kodunuzun üstündəki YÜKLƏ düyməsini (ox işarəsi) tıklayaraq dəyişdirilmiş kodu Nanoya yükləyək. Vəziyyət məlumatı üçün kodu aşağıda izləyin: "tərtib etmək" və sonra "yükləmək". Nəhayət, IDE "Yükləmə Tamamlandı" göstərməli və LEDiniz daha sürətli yanıb -sönməlidir.

Əgər belədirsə, təbrik edirəm! İlk quraşdırılmış kodunuzu sındırdınız.

Sürətli yanıb-sönən versiyanız yükləndikdə və işə salındıqda, niyə LED-in iki dəfə sürətli yanıb-sönməsini təmin etmək üçün kodu yenidən dəyişə biləcəyinizi və niyə təkrar etməzdən əvvəl bir neçə saniyə gözlədiyinizi görmürsünüz? Bir cəhd edin! Başqa nümunələr necə? İstədiyiniz nəticəni görmə qabiliyyətinə malik olmağı, kodlaşdırmağı və planlaşdırıldığı kimi işləməsini müşahidə etdikdən sonra, bacarıqlı bir hardware hakerinə çevrilmək üçün böyük bir addım atmış olursunuz.

Addım 5: Arduino Nano Başlıq Pimlərinin Lehimlənməsi

İnkişaf etdirmə kompüteriniz Arduino Nanoya kod yükləmək üçün konfiqurasiya edildikdən və Nano sınaqdan keçirildikdən sonra USB kabelini Nanodan ayırın və başlıq pinlərini lehimləməyə hazır olun. Döyüş klubunda ilk dəfədirsə, lehimləməlisiniz.

İnternetdə lehimləmə ilə bağlı bir çox əla bələdçi və video var (məsələn). Əlavə yardıma ehtiyacınız olduğunu hiss edirsinizsə, bölgənizdə yerli istehsalçılar qrupu və ya hacker məkanı tapmağa çalışın. Həm də həvəskar radio klubları həmişə elektronika təcrübəsinin əla mənbələridir.

İki tək sıra başlığı (hər biri on beş pin) Arduino Nano moduluna lehimləyin. Altı pinli ICSP (dövrə ardıcıl proqramlaşdırma) konnektoru bu layihədə istifadə edilməyəcək, ona görə də bu pinləri söndürün. Lehimləmə tamamlandıqda, lehim körpülərinin və/və ya soyuq lehim birləşmələrinin olub olmadığını diqqətlə yoxlayın. Nəhayət, Arduino Nano'yu USB kabelinə bağlayın və hər şeyin hələ də düzgün işlədiyini yoxlayın.

Addım 6: Barmaq izi sensoru modulu

Barmaq izi sensoru modulu, layihələrinizə əlavə etməyi çox asanlaşdıran bir sıra interfeysə malikdir. Modul, qeydiyyatdan keçmək kimi tanınan, tanımaq üçün öyrədilən hər hansı bir barmaq izini saxlamaq üçün FLASH yaddaşına malikdir. Burada göstərildiyi kimi mikrokontrolörünüzə dörd tel bağlayın. VCC -nin 3.3V (5V deyil) olduğunu unutmayın.

Adafruit barmaq izi sensorları üçün çox gözəl bir Arduino Kitabxanası nəşr etdi. Kitabxanada faydalı eskizlər var. Məsələn, "enroll.ino" barmaq izlərinin modula necə yazılacağını (qatarlanmasını) nümayiş etdirir. Təlimdən sonra "fingerprint.ino" bir barmaq izinin necə taranacağını və öyrədilmiş məlumatlara qarşı necə axtarış aparılacağını nümayiş etdirir. Adafruit -in kitabxana sənədlərini burada tapa bilərsiniz. Orada əlavə barmaq izi oxuyucular əldə edə və ya bəzi lələk modullarına baxa bilərsiniz.

İnteqrasiya

Barmaq izi sensörləri təhlükəsizlik sistemləri, qapı kilidləri, vaxt izləmə sistemləri və sair daxil olmaqla müxtəlif layihələrə əlavə edilə bilər. Məsələn, Locksport HackerBox -dan layihələrə möhtəşəm bir yüksəliş edir.

Bu videoda barmaq izi sensoru ilə işləyən bir nümunə sistem göstərilir.

Addım 7: Fidget Spinner LED dəsti

Fırlanan LED dəsti, müxtəlif rəngli nümunələri göstərmək üçün iki Microchip PIC nəzarətçisi və 24 LED istifadə edir. Nümunələr Vizyonun Davamlılığı (POV) texnikasından istifadə etməklə görünür. Nümunələr düyməni basaraq dəyişdirilə bilər.

Başlamazdan əvvəl yuxarıda sadalanan bütün parçaları yoxlayın. Yəqin ki, dəstdə bəzi əlavə rezistorlar, kondansatörlər, LEDlər, vintlər və akril parçalar var, buna görə sizi çaşdırmasın. Kitinizdə bir təlimat vərəqi olsa belə, buradakı təlimatlara əməl etmək daha asan olmalıdır.

Addım 8: Fidget Spinner LED Kit - Şematik və PCB

Bu sxemə baxarkən ilk sualımız belə olmalıdır: 24 LED -i yalnız on G/Ç xətti ilə necə idarə edirsiniz? Sehrli? Bəli, Charlieplexing sehrli.

KOMPONENT ORIENTASYON QEYDİ. PCB polarite işarələrinin diaqramını yaxından nəzərdən keçirin. İki mikro nəzarətçi düzgün istiqamətə çevrilməlidir. Ayrıca, LEDlər qütblüdür və düzgün istiqamətləndirilməlidir. Müqavilədə müqavimətçilər və kondansatörlər istənilən istiqamətdə lehimlənə bilər. Düymə yalnız bir tərəfə uyğundur.

Addım 9: Fidget Spinner - SMT Lehimləmə ilə Başlayın

Çarpaz fırlanan dəst PCB, lehimləmə üçün olduqca çətin olan səthə montaj texnologiyasıdır (SMT). Bununla birlikdə, PCB -nin düzeni və komponent seçimi bu SMT dəstini lehimləməyi nisbətən asanlaşdırır. Heç vaxt SMT lehimləmə ilə işləməmisinizsə, İnternetdə həqiqətən gözəl bir demo videosu var (məsələn).

Lehimləməyə BAŞLAYIN: Düymə və 10K ("103") rezistoru, ehtimal ki, ətrafında çox yer olduğundan başlamaq üçün ən asan yerdir. Vaxtınızı ayırın və bu komponentlərin hər ikisini yerinə qoyun.

Unutmayın ki, lehimləmə tamamilə müvəffəqiyyətli olmasa da, indiki rahatlıq zonanızdan kənar səyahət ən yaxşı təcrübədir. Ayrıca, LEDlər mükəmməl işləməsə də, yığılmış dəst elektronikadan ilhamlanan sərin görünüşlü bir fırlanan kimi fəaliyyət göstərəcəkdir.

Addım 10: Fidget Spinner - Mikrokontroller Lehimləmə

İki mikro nəzarətçini lehimləyin (oriyentasiya işarəsinə diqqət yetirin). Mikro nəzarətçilərin yanındakı iki 0.1uF kondansatörünü izləyin. Kondansatörler qütbləşməmişdir və hər iki istiqamətə yönəldilə bilər.

Addım 11: Fidget Spinner - LED Lehimləmə

PCB -də iki sıra LED və iki LED komponenti var. Hər bir zolaq fərqli bir rəngdədir (qırmızı və yaşıl), buna görə hər bir şeridin LED -lərini PCB -də eyni sırada saxlayın. Hansı sıranın yaşıl, hansının qırmızı olmasının əhəmiyyəti yoxdur, amma eyni rəngli LED -lərin hamısının eyni cərgədə olması lazımdır.

LEDlər üçün hər bir PCB padində "-" işarəsi var. Bu işarələr, yastiqciqlar sırası boyunca getdiyiniz zaman bir -birini əvəz edir, yəni LED -lərin sıradakı istiqaməti irəli və irəli dəyişəcək. Hər bir LED-in bir tərəfindəki yaşıl işarələr bu LED yastığı üçün "-" işarəsinə yönəldilməlidir.

Addım 12: Fidget Spinner - Lehimləməni bitirin

Altı 200 Ohm ("201") Rezistoru lehimləyin. Bunlar qütbləşməmişdir və hər iki istiqamətdə yerləşdirilə bilər.

Üç sikkə hüceyrəli batareya klipsini PCB -nin altına daxil edərək lehimləyin və sonra lövhənin yuxarı hissəsindəki iki çuxura lehimləyin.

Üç sikkə hüceyrəsi daxil edin və LEDləri sınamaq üçün düyməni basın. PCB sabit vəziyyətdə ikən POV nümunələrini görə bilməyəcəksiniz, ancaq ekran rejimlərində gəzərkən iki LED sahili arasında fərqli parlaqlıqlar görəcəksiniz. Qısa və uzun çəkmələrin fərqli təsirlərə malik olduğunu unutmayın.

Addım 13: Fidget Spinner - Akril Korpus hazırlayın

Akrilik parçalardan qoruyucu kağızı çıxarın.

Beş ədəd akril və PCB -ni şəkildəki kimi nömrələndirin. Bu, son yığının sıralanmasını təmsil edir.

Hər hissədə üç kiçik dairəyə diqqət yetirin. Kiçik dairələr eyni istiqamətə yönəldilənə qədər parçaları çevirin.

Üç qolun hər birində sikkə hüceyrəsi ölçüsündə dairələr olan qat 2 ilə başlayın.

Rulmanı 2 -ci təbəqənin ortasına qoyun və böyük çuxura daxil edin. Bunun üçün çox güc lazım olacaq. Bunu edərkən akril çatlamamağa çalışın. Bununla birlikdə, yatağın montaj çuxurunun ətrafında kiçik bir çatlaq yarana bilər. Bu tamamilə məqbuldur.

Addım 14: Fidget Spinner - Mexaniki Quraşdırma

Qatlayın - 1 -dən 5 -ə qədər.

4 və 5 -ci hissələrin əslində eyni təbəqədə olduğuna diqqət yetirin.

Üç yivli pirinç bağlayıcı daxil edin.

6 -cı təbəqəni yığın üzərinə qoyun.

Pirinç bağlayıcıları yerində saxlamaq üçün 1 və 6 -cı təbəqələrin daha kiçik deliklərə malik olduğuna diqqət yetirin.

Pirinç bağlayıcılara 1 və 6 -cı təbəqələri yapışdırmaq üçün altı qısa vintdən istifadə edin.

Addım 15: Fidget Spinner - Center Hub

Üç akril dövründən qoruyucu kağızı çıxarın - iki böyük və bir kiçik.

Böyük akril dairələrdən birinə uzun bir vida qoyun; kiçik akril dairəni vint üzərinə yığın; və yivli bir pirinç bağlayıcısını vidaya bükün və şəkildə göstərildiyi kimi yığın düzəldin.

Yığını mərkəzi göbəkdən daxil edin.

Qalan böyük akril dairəni uzun bir vida ilə açıq tərəfə yapışdıraraq yuvaya yığın.

Ən yaxşı fin! Laissez les bon fırıldaqçı rouler.

Addım 16: Digispark və USB Rubber Ducky

Digispark, əvvəlcə Kickstarter vasitəsilə maliyyələşdirilən açıq mənbəli bir layihədir. Atmel ATtiny85 istifadə edən super miniatür ATtiny əsaslı Arduino uyğun bir lövhədir. ATtiny85, tipik bir Arduino çipi olan ATMega328P -nin yaxın bir əmisi oğlu olan 8 pinli bir mikro nəzarətçidir. ATtiny85, təxminən dörddə bir yaddaşa və yalnız altı I/O pininə malikdir. Bununla birlikdə, Arduino IDE -dən proqramlaşdırıla bilər və hələ də Arduino kodunu heç bir problem olmadan işlədə bilər.

USB Rubber Ducky ən çox sevilən bir hacker vasitəsidir. Ümumi bir flash sürücü olaraq gizlədilən bir düymə vurma enjeksiyon cihazıdır. Kompüterlər onu adi bir klaviatura kimi tanıyır və dəqiqədə 1000 sözdən çox əvvəlcədən proqramlaşdırılmış tuş vuruş yüklərini avtomatik olaraq qəbul edir. Hak5 -dən Kauçuk Ördəklər haqqında hər şeyi öyrənmək üçün linki izləyin, burada da real sövdələşməni satın ala bilərsiniz. Bu arada, bu video təlimatı, bir rezin ördək kimi bir Digisparkdan necə istifadə edəcəyinizi göstərir. Başqa bir video təlimatında, Rubber Ducky Scriptlərinin Digisparkda işləməyə necə çevriləcəyi göstərilir.

Addım 17: HackLife

Ümid edirik ki, bu ayın DIY elektronikasına səyahətindən zövq aldınız. Uğurlarınızı aşağıdakı şərhlərdə və ya HackerBoxes Facebook Qrupunda paylaşın. Əlbəttə ki, hər hansı bir sualınız varsa və ya bir şeyə ehtiyacınız varsa bizə bildirin.

Partiyaya qoşulun. HackLife ilə yaşayın. Hər ay poçt qutunuza çatdırıla bilən əla elektronika və kompüter texnologiyası layihələri əldə edə bilərsiniz. HackerBoxes.com saytına daxil olun və aylıq HackerBox xidmətinə abunə olun.