HackerBox 0039: المستوى الأعلى: 16 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مع HackerBox 0039 ، يستفيد HackerBox Hackers حول العالم من مصادر طاقة ATX لتشغيل مشاريعهم ، ويتعلمون كيف تشكل الترانزستورات بوابات منطقية ، ويستكشفون محتويات بطاقات SIM الخلوية. يحتوي هذا Instructable على معلومات لبدء استخدام HackerBox # 0039 ، والذي يمكن شراؤه هنا أثناء نفاد المستلزمات. إذا كنت ترغب في تلقي HackerBox مثل هذا في صندوق البريد الخاص بك كل شهر ، يرجى الاشتراك في HackerBoxes.com والانضمام إلى الثورة!

الموضوعات وأهداف التعلم لـ HackerBox 0039:

• انقر فوق مستويات الجهد القياسية من مصدر جهاز كمبيوتر تم إصلاحه
• تحويل 12V DC إلى مصدر جهد خرج متغير
• قم بتجميع ستة بوابات منطقية مختلفة باستخدام ترانزستورات NPN
• استكشف محتويات بطاقات SIM الخلوية
• قبول أو إصدار تحديات العملة - أسلوب القراصنة

HackerBoxes هي خدمة صندوق الاشتراك الشهري للإلكترونيات اليدوية وتقنية الكمبيوتر. نحن هواة ، صناع ، ومجربون. نحن حالمو الاحلام.

هاك الكوكب

الخطوة 1: قائمة محتويات HackerBox 0039

• انقطاع التيار الكهربائي ATX
• محول تيار مستمر إلى تيار مستمر
• ضميمة أكريليك لمحول الطاقة
• ثلاثة ترانزستور حصري إلى بوابة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
• مجموعة مكونة من الترانزستور إلى البوابات
• كتلة طرفية أنثى MicroUSB
• كابل MicroUSB
• محول بطاقة SIM ثلاثي الاتجاهات
• قارئ وكاتب بطاقة SIM USB
• عملة تحدي HackerBox الحصرية
• شارات الترانزستور إلى البوابات
• نقل الفينيل HackLife الحصري

بعض الأشياء الأخرى التي ستكون مفيدة:

• لحام الحديد وأدوات اللحام الأساسية
• مزود طاقة ATX المنقذ

الأهم من ذلك أنك ستحتاج إلى حس المغامرة وروح الهاكرز والصبر والفضول. قد يكون بناء الإلكترونيات وتجريبها أمرًا مجزيًا للغاية ، إلا أنه قد يكون خادعًا ومليئًا بالتحدي وحتى محبطًا في بعض الأحيان. الهدف هو التقدم وليس الكمال. عندما تستمر في المغامرة وتستمتع بها ، يمكن أن تحصل على قدر كبير من الرضا من هذه الهواية. اتخذ كل خطوة ببطء ، واهتم بالتفاصيل ، ولا تخف من طلب المساعدة.

هناك ثروة من المعلومات للأعضاء الحاليين والمحتملين في الأسئلة الشائعة حول HackerBoxes. تم الرد على جميع رسائل البريد الإلكتروني الخاصة بالدعم غير التقني التي نتلقاها بالفعل هناك ، لذلك نقدر حقًا تخصيصك لبضع دقائق لقراءة الأسئلة الشائعة.

الخطوة 2: فحص العملة

قد تكون عملات التحدي عبارة عن عملات معدنية أو ميداليات صغيرة ، تحمل شارات المنظمة أو شعارها ويحملها أعضاء المنظمة. تقليديا ، قد يتم منحهم لإثبات العضوية عند الطعن ولرفع الروح المعنوية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم جمعها أيضًا من قبل أعضاء الخدمة. من الناحية العملية ، يتم تقديم عملات التحدي عادةً من قبل قادة الوحدات تقديراً للإنجاز الخاص الذي حققه أحد أعضاء الوحدة. كما يتم تبادلها تقديراً للزيارات التي تقوم بها إحدى المنظمات. (ويكيبيديا)

الخطوة 3: الترانزستورات إلى البوابات

تساعد مجموعة HackerBox Transistor-to-Gates PCBs والأجزاء على توضيح واستكشاف كيفية بناء البوابات المنطقية من الترانزستورات.

في أجهزة منطق الترانزستور والترانزستور (TTL) ، توفر الترانزستورات الوظيفة المنطقية. تم استخدام الدوائر المتكاملة TTL على نطاق واسع في تطبيقات مثل أجهزة الكمبيوتر والضوابط الصناعية ومعدات الاختبار والأجهزة والإلكترونيات الاستهلاكية والمزج. أصبحت سلسلة 7400 من شركة Texas Instruments شائعة بشكل خاص. قدم مصنعو TTL مجموعة واسعة من البوابات المنطقية ، والنعال ، والعدادات ، والدوائر الأخرى. قدمت الاختلافات في التصميم الأصلي لدائرة TTL سرعة أعلى أو تبديد طاقة أقل للسماح بتحسين التصميم. تم تصنيع أجهزة TTL في الأصل في عبوات سيراميك وبلاستيك ثنائية الخط (DIP) ، وشكل عبوة مسطحة. يتم الآن تصنيع رقائق TTL أيضًا في عبوات مثبتة على السطح. أصبح TTL أساس أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات الرقمية الأخرى. حتى بعد أن جعلت الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI) معالجات لوحات الدوائر المتعددة قديمة ، لا تزال أجهزة TTL تجد استخدامًا مكثفًا مثل تفاعل منطق الغراء بين المكونات الأكثر تكاملًا. (ويكيبيديا)

الترانزستورات إلى بوابات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ومحتويات المجموعة:

• ثلاثة ترانزستورات حصرية إلى بوابة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
• شارات لدارات الترانزستورات إلى البوابات
• عشرة ترانزستورات 2N2222A NPN (حزمة TO-92)
• عشرة مقاومات 1 كيلو (بني ، أسود ، أحمر)
• عشرة مقاومات 10 كيلو (بني ، أسود ، برتقالي)
• عشرة مصابيح LED خضراء بحجم 5 مم
• عشرة أزرار لمسية مؤقتة

الخطوة 4: البوابة العازلة

البوابة العازلة هي بوابة منطقية أساسية تمرر مدخلاتها دون تغيير إلى خرجها. سلوكها هو عكس بوابة NOT. الغرض الرئيسي من المخزن المؤقت هو إعادة توليد المدخلات. يحتوي المخزن المؤقت على مدخل واحد ومخرج واحد ؛ ناتجها دائما يساوي المدخلات. تستخدم المخازن المؤقتة أيضًا لزيادة تأخير انتشار الدوائر. (ويكي شيب)

الدائرة العازلة المستخدمة هنا هي مثال ممتاز لكيفية عمل الترانزستور كمفتاح. عند تنشيط دبوس القاعدة ، يُسمح للتيار بالتدفق من دبوس المجمع إلى دبوس الباعث. يمر هذا التيار عبر (ويضيء) الصمام. لذلك نقول أن تنشيط قاعدة الترانزستور يؤدي إلى تشغيل وإيقاف تشغيل LED.

ملاحظات التجميع

• ترانزستورات NPN: دبوس باعث باتجاه قاع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، الجانب المسطح من علبة الترانزستور إلى اليمين
• LED: يتم إدخال دبوس قصير في اتجاه الشبكة الأرضية للطاقة (باتجاه الجزء السفلي من لوحة الدوائر المطبوعة)
• المقاومات: لا يهم القطبية ، لكن التنسيب لا يهم. المقاومات الأساسية هي 10 كيلو أوم والمقاومات المتوافقة مع المصابيح هي 1 كيلو أوم.
• الطاقة: قم بتوصيل 5VDC والأرضي بالوسادات المقابلة في الجزء الخلفي من كل ثنائي الفينيل متعدد الكلور

اتبع هذه الاتفاقيات لجميع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الثلاثة

الخطوة 5: بوابة العاكس

بوابة العاكس أو بوابة NOT ، هي بوابة منطقية تنفذ النفي المنطقي. عندما يكون الإدخال منخفضًا ، يكون الناتج مرتفعًا وعندما يكون الإدخال مرتفعًا ، يكون الإخراج منخفضًا. العواكس هي نواة جميع الأنظمة الرقمية. إن فهم تشغيلها وسلوكها وخصائصها لعملية معينة يجعل من الممكن توسيع تصميمها ليشمل هياكل أكثر تعقيدًا مثل بوابات NOR و NAND. يمكن اشتقاق السلوك الكهربائي لدوائر أكبر ومعقدة من خلال استقراء السلوك الملاحظ من محولات بسيطة. (ويكي شيب)

الخطوة 6: بوابة OR

بوابة OR هي بوابة منطقية رقمية تنفذ الفصل المنطقي. ينتج الناتج العالي (1) إذا كان أحد المدخلات أو كلاهما للبوابة مرتفعًا (1). إذا لم يكن أي من المدخلات مرتفعًا ، ينتج عن ذلك ناتج منخفض (0). بمعنى آخر ، تجد وظيفة OR فعليًا الحد الأقصى بين رقمين ثنائيين ، تمامًا كما تجد الدالة AND التكميلية الحد الأدنى. (ويكيبيديا)

الخطوة 7: بوابة NOR

بوابة NOR (NOT-OR) هي بوابة منطقية رقمية تنفذ NOR المنطقي. ينتج ناتج عالي (1) إذا كان كل من المدخلات إلى البوابة منخفضة (0) ؛ إذا كان أحد المدخلات أو كلاهما مرتفعًا (1) ، فإن الناتج المنخفض (0) ينتج. NOR هو نتيجة نفي عامل التشغيل OR. يمكن أيضًا اعتبارها بوابة AND مع عكس جميع المدخلات. يمكن دمج بوابات NOR لإنشاء أي وظيفة منطقية أخرى. مشاركة هذه الخاصية مع بوابة NAND. على النقيض من ذلك ، فإن عامل التشغيل OR رتيب لأنه يمكن أن يتغير فقط من LOW إلى HIGH ولكن ليس العكس. (ويكيبيديا)

الخطوة 8: AND Gate

بوابة AND هي بوابة منطقية رقمية أساسية تنفذ الاقتران المنطقي. ينتج الناتج المرتفع (1) فقط إذا كانت جميع المدخلات إلى البوابة AND عالية (1). إذا لم تكن جميع المدخلات إلى البوابة AND عالية أو لم تكن جميعها ، فإن الناتج المنخفض ينتج عنه. يمكن تمديد الوظيفة إلى أي عدد من المدخلات. (ويكيبيديا)

الخطوة 9: بوابة NAND

بوابة NAND (NOT-AND) هي بوابة منطقية تنتج مخرجات غير صحيحة فقط إذا كانت جميع مدخلاتها صحيحة. ناتجها مكمل لإخراج بوابة AND. ينتج خرج LOW (0) فقط إذا كانت جميع مدخلات البوابة عالية (1) ؛ إذا كان أي إدخال منخفضًا (0) ، ينتج عن ذلك إخراج عالي (1).

من خلال نظرية De Morgan ، يمكن التعبير عن منطق بوابة NAND ثنائية المدخلات على أنه AB = A + B ، مما يجعل بوابة NAND مكافئة للعواكس متبوعة ببوابة OR.

بوابة NAND مهمة لأنه يمكن تنفيذ أي وظيفة منطقية باستخدام مجموعة من بوابات NAND. هذه الخاصية تسمى الاكتمال الوظيفي. تشترك في هذا العقار مع بوابة NOR. تستفيد الأنظمة الرقمية التي تستخدم دوائر منطقية معينة من اكتمال وظائف NAND.

(ويكيبيديا)

الخطوة 10: بوابة XOR

بوابة XOR أو Exclusive OR هي عملية منطقية تنتج صحيحة فقط عندما تختلف المدخلات (أحدهما صحيح والآخر خاطئ). يكتسب الاسم "حصري أو" لأن معنى "أو" غامض عندما يكون كلا المعاملين صحيحين ؛ المستثنى أو المشغل يستبعد هذه الحالة. يُنظر إلى هذا أحيانًا على أنه "أحدهما أو الآخر وليس كلاهما". يمكن كتابة هذا كـ "A أو B ، لكن ليس ، A و B". (ويكيبيديا)

بينما تعد XOR بوابة منطقية مهمة ، يمكن بناؤها من بوابات أخرى أبسط. وفقًا لذلك ، نحن لا نبني واحدة هنا ، ولكن يمكننا دراسة هذه الكتابة الرائعة لدائرة بوابة NPN Transistor XOR كمثال أول على تمشيط البوابات القائمة على الترانزستور معًا لصنع منطق أكثر تعقيدًا.

الخطوة 11: المنطق التوافقي

يُشار أحيانًا إلى المنطق التوافقي ، في نظرية الدائرة الرقمية ، بالمنطق المستقل عن الوقت لأنه لا يحتوي على عناصر ذاكرة. الإخراج هو وظيفة نقية للمدخلات الحالية فقط. هذا على النقيض من المنطق المتسلسل ، حيث لا يعتمد الإخراج على المدخلات الحالية فحسب ، بل يعتمد أيضًا على تاريخ الإدخال. بمعنى آخر ، يحتوي المنطق المتسلسل على ذاكرة بينما لا يحتوي المنطق التوافقي. يستخدم المنطق التوافقي في دوائر الكمبيوتر لأداء الجبر المنطقي على إشارات الإدخال والبيانات المخزنة. تحتوي دوائر الكمبيوتر العملية عادةً على مزيج من المنطق التوافقي والمتسلسل. على سبيل المثال ، الجزء من وحدة المنطق الحسابي ، أو ALU ، الذي يقوم بالحسابات الرياضية يتم إنشاؤه باستخدام المنطق التوافقي. يتم أيضًا إنشاء الدوائر الأخرى المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر ، مثل أجهزة الإضافة ومضاعفات الإرسال ومزيلات تعدد الإرسال والمشفرات وأجهزة فك التشفير باستخدام المنطق التوافقي. (ويكيبيديا)

الخطوة 12: انقطاع التيار الكهربائي ATX

تقوم وحدات الإمداد بالطاقة ATX بتحويل التيار المتردد المنزلي إلى طاقة تيار مستمر منظمة ذات جهد منخفض للمكونات الداخلية للكمبيوتر. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة بشكل عام مصادر الطاقة ذات الوضع المحول. تم تصميم فاصل إمداد الطاقة ATX للاستفادة من مصدر طاقة ATX لإنشاء مصدر طاقة على الطاولة مع تيار كافٍ لتشغيل أي من مشاريع الإلكترونيات الخاصة بك تقريبًا. نظرًا لأن مصادر الطاقة ATX شائعة جدًا ، يمكن عادةً إنقاذها بسهولة من جهاز كمبيوتر مهمَل ، وبالتالي لا تكلف سوى القليل أو لا شيء للحصول عليها. يتصل مخرج ATX بموصل ATX 24pin ويفصل 3.3 فولت و 5 فولت و 12 فولت و -12 فولت. تقترن قضبان الجهد والمرجع الأرضي بمناصب ربط الإخراج. تحتوي كل قناة إخراج على فتيل 5A قابل للاستبدال

الخطوة 13: التحكم الرقمي DC-to-DC Converter

يحتوي مصدر الطاقة DC-DC على جهد إخراج قابل للتعديل وشاشة LCD.

• رقاقة الطاقة: MP2307 (ورقة بيانات)
• جهد الإدخال: 5-23 فولت (20 فولت كحد أقصى مستحسن)
• الجهد الناتج: 0V-18V قابل للتعديل بشكل مستمر
• يحفظ تلقائيًا آخر جهد تم ضبطه
• يجب أن يكون جهد الدخل أعلى من جهد الخرج بحوالي 1 فولت
• تيار الإخراج: تقييمه إلى 3A ، ولكن 2A بدون تبديد الحرارة

المعايرة: مع إيقاف تشغيل طاقة الإدخال ، اضغط باستمرار على الزر الأيسر وقم بتشغيل الطاقة. عندما تبدأ الشاشة في الوميض ، حرر الزر الأيسر. استخدم مقياسًا متعددًا لقياس جهد الخرج. اضغط على الزرين الأيمن والأيسر لضبط الجهد حتى يقيس جهاز القياس المتعدد حوالي 5.00 فولت (4.98 فولت أو 5.02 فولت على ما يرام). أثناء الضبط ، تجاهل شاشة LCD على الوحدة. بمجرد الضبط ، أوقف تشغيل الوحدة ثم أعد تشغيلها. اكتملت المعايرة ، ولكن يمكن تكرارها حسب الضرورة.

الخطوة 14: اختراق MicroUSB

تكسر هذه الوحدة دبابيس موصل MicroUSB إلى مسامير VCC و GND و ID و D- و D + على كتلة طرفية.

فيما يتعلق بإشارة المعرف ، يحتوي كبل OTG (ويكيبيديا) على قابس micro-A في أحد طرفيه وقابس micro-B في الطرف الآخر. لا يمكن أن تحتوي على مقبسين من نفس النوع. أضافت OTG سنًا خامسًا إلى موصل USB القياسي ، يسمى ID-pin. قابس micro-A به دبوس ID مؤرض ، بينما المعرف في قابس micro-B عائم. يصبح الجهاز الذي تم إدخاله بمقبس micro-A جهاز OTG A ، والجهاز الذي تم إدخال قابس micro-B به يصبح جهاز B. يتم الكشف عن نوع القابس الذي تم إدخاله من خلال حالة معرف الدبوس.

الخطوة 15: أدوات SIM

وحدة تعريف المشترك (SIM) ، والمعروفة على نطاق واسع ببطاقة SIM ، هي دائرة متكاملة تهدف إلى تخزين رقم هوية المشترك المحمول الدولي (IMSI) والمفتاح المرتبط به بشكل آمن ، والتي تُستخدم لتحديد المشتركين والمصادقة عليهم على الهاتف المحمول الأجهزة (مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر). من الممكن أيضًا تخزين معلومات الاتصال على العديد من بطاقات SIM. تُستخدم بطاقات SIM دائمًا على هواتف GSM. بالنسبة لهواتف CDMA ، فإن بطاقات SIM مطلوبة فقط للأجهزة الحديثة التي تدعم LTE. يمكن أيضًا استخدام بطاقات SIM في الهواتف التي تعمل بالأقمار الصناعية أو الساعات الذكية أو أجهزة الكمبيوتر أو الكاميرات. (ويكيبيديا)

يمكن استخدام برنامج MagicSIM Windows لمحول USB مع جهاز USB. يوجد أيضًا برنامج تشغيل لـ Prolific PL2303 USB Chip إذا لزم الأمر.

الخطوة 16: عش HackLife

نأمل أن تكون قد استمتعت برحلة هذا الشهر إلى إلكترونيات DIY. تواصل وشارك نجاحك في التعليقات أدناه أو على HackerBoxes Facebook Group. أخبرنا بالتأكيد إذا كان لديك أي أسئلة أو تحتاج إلى بعض المساعدة في أي شيء.

انضم للثوره. عيش HackLife. يمكنك الحصول على صندوق رائع من الإلكترونيات القابلة للاختراق ومشاريع تكنولوجيا الكمبيوتر التي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق البريد الخاص بك كل شهر. ما عليك سوى تصفح HackerBoxes.com والاشتراك في خدمة HackerBox الشهرية.