HackerBoxes 0018: Sirkus Sirkuit: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Sirkuit Sirkus: Bulan ini, HackerBox Hacker bekerja dengan sirkuit elektronik analog serta teknik untuk pengujian dan pengukuran sirkuit.

Instruksi ini berisi informasi untuk bekerja dengan HackerBoxes #0018. Jika Anda ingin menerima kotak seperti ini langsung ke kotak surat Anda setiap bulan, sekaranglah saatnya untuk berlangganan di HackerBoxes.com dan bergabunglah dengan revolusi!

Topik dan Tujuan Pembelajaran HackerBox ini:

• Bangun perangkat uji komponen berbasis mikroprosesor
• Asah keterampilan perakitan dan menyolder PCB
• Memahami penggunaan berbagai komponen elektronik dalam rangkaian
• Tinjau teknik pengujian dan pengukuran untuk komponen tersebut
• Selesaikan sepuluh pelajaran kursus Elektronik Modern
• Selesaikan sepuluh pelajaran kursus Elektronik Analog
• Jelajahi aplikasi dan batasan osiloskop kartu suara
• Teknik latihan untuk membuat prototipe sirkuit di papan tempat memotong roti

HackerBoxes adalah layanan kotak berlangganan bulanan untuk elektronik DIY dan teknologi komputer. Kami adalah penghobi, pembuat, dan eksperimen. Dan kita adalah pemimpi mimpi.

Langkah 1: HackerBoxes 0018: Isi Kotak

• HackerBoxes #0018 Kartu Referensi Koleksi
• Alat Uji Komponen Elektronik (Solder Kit)
• Kit Elektronik Modern dan Analog
• 140 Piece Kawat Jumper Kit
• Papan tempat memotong roti tanpa solder 830 Titik
• Modul Pemecahan Audio 3.5mm
• Kabel Patch Audio 3.5mm
• Dua Klip Baterai 9V
• Patch Setrika Eksklusif "Elite Technology"
• Eksklusif HackerBoxes Quad Decal

Beberapa hal lain yang akan membantu:

• Besi solder, solder, dan alat solder dasar
• Dua Baterai 9V
• Komputer dengan Kartu Suara
• (opsional) Kartu Suara USB **
• (opsional) Multimeter Digital

Yang terpenting, Anda akan membutuhkan rasa petualangan, semangat DIY, dan rasa ingin tahu peretas. Elektronik Hardcore DIY bukanlah hobi yang paling mudah, tetapi ketika Anda bertahan dan menikmati petualangan, banyak kepuasan dapat diperoleh dari ketekunan dan membuat proyek Anda berhasil. Ambil setiap langkah secara perlahan, perhatikan detailnya, dan jangan ragu untuk meminta bantuan.

** Catatan Kartu Suara: Langkah 11 membahas secara opsional menggunakan Kartu Suara USB. Kebetulan ada beberapa di antaranya sebagai kelebihan di HQ HackerBoxes. Kami memasukkannya secara GRATIS sebagai hadiah bonus dalam jumlah terbatas RANDOM #0018 HackerBox. Jika Anda tidak menerima satu, harap perhatikan lagi bahwa mereka diberikan secara acak secara gratis (tanpa mempengaruhi anggaran untuk kotak). Mereka tidak termasuk dalam daftar isi di atas dan oleh karena itu tidak dapat dianggap sebagai "barang yang hilang". Jika Anda benar-benar menginginkannya, mereka tersedia untuk dibeli di sini. Terima kasih atas pengertian.

Langkah 2: Automata, Penguin, dan Badut

Eksklusif HackerBoxes Quad Decal dirancang untuk dipisahkan menjadi empat miniatur decals yang masing-masing berukuran sempurna untuk enklosur proyek, perangkat seluler, laptop, atau kotak peralatan.

Simbol Glider ditampilkan di salah satu stiker miniatur. Ini adalah pola lima titik yang diatur dalam kotak. Pola spesifik itu menyebar di seluruh papan dalam Game of Life Conway (otomat seluler yang terkenal). Glider telah diusulkan sebagai lambang untuk mewakili subkultur peretas, karena Game of Life menarik bagi peretas dan konsep glider lahir hampir bersamaan dengan Internet dan Unix. Entri Wikipedia menjelaskan bahwa lambang ini digunakan di berbagai tempat dalam subkultur tetapi tidak disukai secara universal. Jika Anda tidak menyukainya, retas. Either way, kami menyarankan Anda mendapatkan program atau aplikasi "Conway's Game of Life" dan bermain-main dengannya. Kehidupan!

Ada apa dengan badut? Seni kipas badut dan tema "Circuit Circus" mengacu pada Circus Circus Hotel and Casino yang ikonik di Las Vegas. Mungkin kita akan melihat Anda di Las Vegas musim panas ini untuk DEFCON25?

Langkah 3: Kit Elektronik Modern dan Analog

HackerBoxes Modern dan Analog Electronics Kit berisi lebih dari 80 komponen elektronik. Banyak dari ini dapat berguna saat bereksperimen dengan Perangkat Uji Komponen Elektronik.

Komponen-komponen ini bersama dengan konten HackerBox #0018 lainnya terdiri dari semua yang diperlukan untuk melakukan semua eksperimen dalam kursus online Elektronik Modern dan Elektronik Analog yang disajikan kemudian dalam Instruksi ini.

Langkah 4: Perangkat Uji Komponen Elektronik - Pendahuluan

Kita semua tahu tantangan menjengkelkan untuk mengidentifikasi parameter yang tepat dari suatu komponen di kotak sampah lama. Pendekatan konvensional untuk identifikasi dan pengukuran umumnya sulit dan memakan waktu. Perangkat uji ini hadir untuk menghemat waktu menggunakan desain berbasis mikrokontroler yang sangat pintar. Yang terbaik, ini disediakan dalam bentuk kit sehingga Anda bisa membuatnya sendiri!

Setelah selesai, kami akan secara otomatis mendeteksi dan mengidentifikasi pinout untuk transistor NPN dan PNP, FET, dioda, dioda ganda, thyristor, dan SCR.

Resistansi hingga 50MΩ dapat diukur dengan resolusi maksimum 0,01Ω. Tiga titik uji memungkinkan pengujian potensiometer yang sederhana.

Kapasitansi 25pF-100mF dapat diukur dengan resolusi 1pF. Resistansi seri setara (ESR) diukur untuk kapasitor lebih dari 90nF.

Pengukuran Bipolar Junction Transistor meliputi faktor penguatan arus kolektor-emitor, tegangan ambang basis-emitor, arus bocor kolektor-emitor, tegangan ambang batas basis-emitor, dan penguatan arus tinggi. Transistor Darlington diidentifikasi. Dioda perlindungan untuk transistor daya dan FET terdeteksi.

Pengukuran parameter FET meliputi tegangan ambang gerbang-sumber, resistansi sumber-drain, dan kapasitansi sumber-gerbang.

Fitur tambahan:

Pengukuran frekuensi 1Hz-1MHz

Pengukuran periode hingga 25kHz

Pengukuran tegangan DC hingga 50V

Generator frekuensi gelombang persegi pada berbagai frekuensi

Generator PWM 10bit (1% - 99%)

Pembaca Termometer Digital (DS1820)

Pembaca Suhu / Kelembaban (DHT11)

Dekoder Protokol Sensor IR (uPD6121 dan TC9012)

Pengode Inframerah

Spesifikasi:

Prosesor: ATMEAG328P Soket (28 pin DIP)

Tampilan Warna: TFT dengan 160x128 piksel dan kedalaman warna 16-bit

Masukan Pengguna: Rotary Encoder dengan Tombol Tekan

Daya Input: 6.8-12VDC pada Konektor Barel ATAU Baterai 9V

Konsumsi Saat Ini: Sekitar 30mA

Langkah 5: Perangkat Uji Komponen Elektronik - Bill of Material

Mulailah membangun kit dengan membuka kantong komponen ke dalam baki kecil dan dengan hati-hati membiasakan diri dengan setiap komponen.

Ada 24 resistor timbal-aksial yang memiliki 12 nilai berbeda. Mereka semua terlihat sangat mirip. Kami menyarankan untuk meluangkan waktu beberapa menit sekarang untuk melihat ke atas dan dengan hati-hati mencatat nilainya pada pita kertas yang terpasang pada resistor. Resistor tidak dapat dipertukarkan. Jika setiap resistor tidak ditempatkan pada lokasi yang tepat pada PCB, perangkat uji tidak akan berfungsi.

Kalkulator kode resistor ini sangat berguna. Pastikan untuk beralih ke tab "5 garis". Beberapa "proses eliminasi" mungkin diperlukan ketika dua set garis warna terlihat sangat mirip.

Langkah 6: Perangkat Uji Komponen Elektronik - Penekanan Tegangan Transien

Kit penguji komponen mencakup tiga komponen pemasangan permukaan kecil - kapasitor 100nF berukuran 0805, Dioda P6KE6V8 berukuran 1812, dan susunan dioda SVR05-4 berukuran SOT23. Ini adalah komponen opsional sepenuhnya untuk mendukung Transient Voltage Suppression (TVS). Penguji akan bekerja dengan baik tanpa mereka, jadi kecuali Anda memiliki mikroskop dan pengalaman SMT, kami sangat menyarankan Anda memulai dengan membuang komponen ini.

JIKA TIDAK MENGINSTAL BAGIAN SMT:

Tujuan dari rangkaian proteksi TVS adalah untuk meningkatkan kemungkinan bahwa pin input mikrokontroler dapat bertahan dari arus pelepasan ketika kapasitor yang diisi daya dihubungkan ke input uji. Bahkan dengan sirkuit TVS terpasang, perlindungan tidak dijamin. Oleh karena itu sangat penting bahwa kapasitor selalu dikosongkan sebelum mengukur dengan perangkat uji yang kompeten.

JIKA ANDA MEMASANG BAGIAN SMT:

Ketiga komponen SMT harus disolder terlebih dahulu. Kapasitor dan dioda tunggal tidak terpolarisasi dan dapat disolder di kedua arah. Namun, susunan dioda 6-pin memiliki tanda polaritas yang harus disejajarkan dengan pembuatan pada layar sutra PCB.

Langkah 7: Perangkat Uji Komponen Elektronik - Komponen Kecil

Mulailah dengan menyolder di 24 resistor. Pastikan mereka telah diidentifikasi dengan benar oleh pita warna mereka. Berhati-hatilah untuk menempatkan nilai yang benar pada posisi yang benar pada PCB. Resistor tidak terpolarisasi dan dapat dimasukkan ke kedua arah.

Setelah komponen lubang tembus disolder, timah harus dipotong dengan hati-hati dari belakang sangat dekat dengan permukaan PCB. Selalu kenakan kacamata pengaman saat memotong kabel.

Selanjutnya masukkan 9 kapasitor keramik agar sesuai dengan nilai yang tercetak pada kapasitor dengan tanda PCB. Kapasitor ini tidak terpolarisasi dan dapat dimasukkan ke kedua arah.

Kedua kapasitor elektrolit terlihat seperti tong hitam. Nilainya sama, tetapi ujungnya terpolarisasi. Satu sisi topi memiliki garis putih. Ini sisi negatifnya. Ujung lainnya adalah sisi positif dan harus sejajar dengan tanda "+" pada PCB.

LED Merah terpolarisasi. Ujung kawat yang lebih panjang harus dimasukkan ke dalam lubang bantalan logam persegi.

Lima perangkat TO-92 berbentuk setengah lingkaran dalam penampang. Sesuaikan orientasi bentuk ini dengan garis luar yang ditandai pada PCB. Perhatikan bahwa ada empat jenis perangkat yang sangat berbeda dalam paket TO-92, jadi pastikan untuk mencocokkan nomor yang tercetak pada paket dengan penunjukan pada PCB.

Akhirnya, Kristal 8MHz tidak terpolarisasi.

Langkah 8: Perangkat Uji Komponen Elektronik - Komponen Lebih Besar

Selanjutnya masukkan dan solder komponen yang lebih besar. Ini cukup jelas, tetapi berikut adalah beberapa petunjuk:

Ketiga terminal sekrup biru masing-masing harus diorientasikan sehingga port samping menghadap ke tepi PCB untuk memasukkan kabel.

Lengan soket ZIF (zero insertion force) harus dibiarkan dalam posisi UP saat menyolder.

Soket DIP28 harus disolder tanpa memasukkan chip. Sejajarkan tanda setengah lingkaran pada PCB dengan bentuk serupa yang dibentuk menjadi salah satu tepi soket. Setelah penyolderan mendingin pada soket, chip dapat dimasukkan sesuai dengan tanda pin-satu setengah lingkaran yang sama.

Soket layar 8pin disolder ke PCB utama. Header jantan 8pin disolder ke bagian belakang layar TFT untuk dipasangkan dengan soket.

Dua penyangga kuningan dan empat baut digunakan untuk menstabilkan modul tampilan setelah dimasukkan.

Empat standoff kuningan dan empat baut digunakan untuk membentuk kaki di bagian belakang PCB utama. Kaki ini mencegah ujung yang dipangkas dari komponen yang disolder menggores desktop, karena bisa sangat tajam.

Kabel klip baterai 9V disolder ke dalam lubang berlabel 9V di sisi kiri PCB. Kabel merah masuk ke terminal "+".

Langkah 9: Menggunakan Perangkat Uji Komponen Elektronik

Setelah daya diterapkan ke Perangkat Uji Komponen, perangkat dapat dinyalakan dengan menekan rotary encoder ke bawah (ada tombol tekan yang terintegrasi ke dalam encoder). Ada proses kalibrasi yang dapat dilakukan dengan menyingkat ketiga titik uji secara bersamaan. Anda dapat secara opsional melewatkan kalibrasi untuk saat ini dan langsung mencoba beberapa komponen untuk diuji pada langkah berikutnya.

Sebuah dokumen yang sangat rinci berjudul TransistorTester dengan mikrokontroler AVR dan sedikit lebih sering diperbarui dan tersedia secara online. Dokumen ini mencakup desain, penggunaan, dan teori operasi untuk berbagai inkarnasi instrumen ini. Pasti memeriksanya.

Halaman ini memiliki berbagai macam sumber daya terkait dalam berbagai bahasa.

Langkah 10: Sepuluh Pelajaran Online Kursus "Elektronik Modern"

Semua yang Anda perlukan untuk kursus video online PyroElectro Modern Electronics disertakan dalam HackerBox Modern dan Analog Electronics Kit.

Saat mempelajari pelajaran tentang resistor, kapasitor, induktor, dioda, dan transistor, luangkan waktu sejenak untuk menguji komponen yang sedang diselidiki menggunakan Alat Uji Komponen Elektronik.

Setelah Anda mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana masing-masing komponen berfungsi dalam suatu rangkaian, Anda mungkin ingin membuka dokumen besar untuk Perangkat Uji Komponen Elektronik dan meninjau teori operasi untuk menemukan bagaimana penguji dapat menginterogasi perangkat yang sedang diuji menggunakan sederhana mikrokontroler AVR. Banyak teknik yang sangat pintar dan menunjukkan pendekatan yang berguna untuk desain atau pekerjaan pengujian Anda di masa depan.

Pelajaran 9 pada Timer 555 adalah kesempatan besar untuk bermain dengan fungsi pengukuran frekuensi Perangkat Uji Komponen Elektronik.

Sangat menghormati pekerjaan yang dilakukan oleh PyroElectro pada pelajaran ini.

Langkah 11: Sepuluh Pelajaran Online "Analog Electronics" Course

Semua yang Anda perlukan untuk kursus video online PyroElectro Analog Electronics disertakan dalam HackerBox Modern and Analog Electronics Kit.

Perhatikan bahwa kabel patch audio 3,5 mm dapat dipotong menjadi dua untuk membuat dua set "penyelidik" untuk digunakan dengan Osiloskop Kartu Suara yang dibahas dalam kursus ini. Ujung kawat yang dilucuti harus dikalengkan dengan solder agar mudah dimanipulasi tanpa berjumbai.

Sementara sirkuit yang tepat yang ditunjukkan dalam kursus dianggap aman, perlu dicatat bahwa input kartu suara di komputer Anda hanya dirancang untuk menangani kisaran sekitar -0,8V hingga +0,8V. Ketika berhadapan dengan rentang tegangan yang lebih besar, sinyal perlu diperkecil agar tidak membebani input kartu suara. Berikut adalah beberapa catatan bagus dari Make dan juga dari Daqarta.

Jika Anda berencana untuk bereksperimen secara luas dengan osiloskop kartu suara dan ingin memiliki jaminan tambahan terhadap kerusakan kartu suara Anda, Anda mungkin ingin mengambil Kartu Suara USB yang murah untuk beberapa tambahan isolasi listrik.

Perangkat lunak osiloskop khusus yang disarankan dalam kursus ini khusus untuk digunakan dengan Windows. Untuk Linux, ada program serupa yang disebut xoscope. Untuk pengguna OSX, ada berbagai catatan online tentang penggunaan Audacity sebagai osiloskop kartu suara. Bagi mereka yang bekerja dengan MATLAB atau GNU Octave, lihat fungsi audiorecorder()!

Sangat menghormati pekerjaan yang dilakukan oleh PyroElectro pada pelajaran ini.

Langkah 12: Meretas Planet

Terima kasih telah bergabung dalam petualangan kami dalam pengujian dan pengukuran elektronik analog modern. Jika Anda menikmati Instruksi ini dan ingin memiliki sekotak proyek elektronik seperti ini yang dikirimkan langsung ke kotak surat Anda setiap bulan, silakan bergabung dengan kami dengan BERLANGGANAN DI SINI.

Jangkau dan bagikan kesuksesan Anda di komentar di bawah dan/atau di halaman Facebook HackerBoxes. Tentu saja beri tahu kami jika Anda memiliki pertanyaan atau butuh bantuan dengan apa pun. Terima kasih telah menjadi bagian dari HackerBoxes. Harap teruskan saran dan umpan balik Anda. HackerBoxes adalah kotak ANDA. Mari kita membuat sesuatu yang hebat!