HackerBox 0038: TeknoDactyl: 17 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

HackerBox Хакерлери электрондук манжа издерин таанууну жана жер үстүнө орнотулган микроконтроллер жана LED схемалары бар механикалык спиннер оюнчуктарын изилдеп жатышат. Бул Нускамада HackerBox #0038 менен иштөөнү баштоо үчүн маалымат камтылган, аны бул жерден сатып алуулар бүтсө болот. Ошондой эле, эгер сиз ай сайын ушул сыяктуу HackerBoxту почта кутуңузга алууну кааласаңыз, HackerBoxes.com сайтына жазылып, революцияга кошулуңуз!

HackerBox 0038 үчүн темалар жана окуу максаттары:

• Электрондук манжа изин таанууну изилдеңиз
• Arduino Nano микроконтроллерин конфигурациялоо жана программалоо
• Интерфейстин манжа изи сенсорунун модулдары микроконтроллерлерге
• Манжа изинин сенсорлорун камтылган системаларга киргизүү
• Жер үстүнө туташтыруу ыкмаларын колдонуңуз
• Акрил LED фиджет спиннер долбоорун чогултуп алыңыз
• Digispark микроконтроллерин конфигурациялоо жана программалоо
• USB клавишасын жүктөөчү эксперимент

HackerBoxes - бул DIY электроникасы жана компьютердик технологиялар үчүн ай сайын жазылуу кутучасы кызматы. Биз хоббисттер, жаратуучулар жана эксперименттербиз. Биз кыялдардын кыялкечтерибиз.

HACK PLANET

1 -кадам: HackerBox 0038: кутунун мазмуну

• Манжа изинин сенсор модулу
• Arduino Nano 5V 16MHz microUSB
• LED Fidget Spinner Solder Kit
• CR1220 Spinner Kit үчүн монета клеткалары
• USB Digispark микроконтроллери модулу
• ESD пинцеты
• Desoldering Braid
• Төрт тараптуу чыңалуу деңгээлинин эки которгучу
• USB узартуу кабели
• Эксклюзивдүү HackerBox Forging Decal
• Эксклюзивдүү "Quad Cut" Hacker Decal
• Эксклюзивдүү Chairborne Iron-On Patch

Башка пайдалуу нерселер:

• Лампочка, ширетүүчү жана негизги ширетүүчү шаймандар
• Soldering Flux (мисал)
• Жарыктандыруучу лупа (мисал)
• Программалык куралдарды иштетүү үчүн компьютер
• Кыймылсыз айлануу үчүн манжалар
• Манжа издерин изилдөө үчүн манжалар

Эң башкысы, сизге укмуштуу окуялар, хакердик рух, чыдамкайлык жана кызыгуу керек болот. Электрониканы куруу жана эксперимент кылуу, абдан пайдалуу болсо да, кээде татаал, татаал, ал тургай көңүлү чөгүшү мүмкүн. Максат - кемчилик эмес, прогресс. Туруктуу жана укмуштуу окуялардан ырахат алганда, бул хоббиден чоң канааттануу алса болот. Ар бир кадамды жай жаса, майда -чүйдөсүнө чейин ойлон жана жардам суроодон коркпо.

HackerBoxes FAQда учурдагы жана келечектеги мүчөлөр үчүн көптөгөн маалымат бар. Бизге келген техникалык эмес электрондук почталардын дээрлик баарына ал жерде жооп берилген, андыктан FAQты окуу үчүн бир нече мүнөт бөлүп жатканыңызды баалайбыз.

2 -кадам: Электрондук манжа изин таануу

Манжа изинин сканерлери - бул манжанын изи (дактилограф) деп аталган адамдын манжаларынын учтарындагы сүрүлүү кыркаларын анализдөө үчүн биометрикалык коопсуздук тутумдары. Бул сканерлер укук коргоо, инсандык коопсуздук, кирүүнү башкаруу, компьютерлер жана уюлдук телефондордо колдонулат.

Ар кимдин манжаларында тактар бар. Аларды алып салуу же өзгөртүү мүмкүн эмес. Бул белгилерде манжа изи деп аталган үлгү бар. Ар бир манжа изи өзгөчө, жана башка дүйнөдөн айырмаланат. Сансыз комбинациялар болгондуктан, манжа издери идентификациялоонун идеалдуу каражаты болуп калды.

Манжа изинин сканер системасы эки негизги жумушка ээ. Биринчиден, манжанын сүрөтүн тартып алат. Андан кийин, бул сүрөттөгү кырка тоолордун үлгүсү алдын ала сканерленген сүрөттөрдөгү кырка тоолордун үлгүсүнө дал келеби же жокпу аныктайт. Ар бир манжа изине гана мүнөздүү болгон конкреттүү мүнөздөмөлөр гана чыпкаланат жана шифрленген биометрикалык ачкыч же математикалык көрүнүш катары сакталат. Бир дагы манжа изинин сүрөтү сакталбайт, текшерүү үчүн колдонулган сандардын гана сериясы (бинардык код). Алгоритм коддолгон маалыматты кайра манжа изинин сүрөтүнө айландыруу үчүн артка кайтарылышы мүмкүн эмес. Бул коддолгон сүрөт маалыматынан колдонулуучу манжа издерин алуу же кайталоо өтө күмөн жаратат.

(Wikipedia)

3 -кадам: Arduino Nano микроконтроллер платформасы

Arduino Nano же ушул сыяктуу микроконтроллер тактасы манжа изинин сканер модулдары менен иштөө үчүн эң сонун тандоо. Камтылган Arduino Nano тактасы төөнөгүчтөр менен келет, бирок алар модулга кошулган эмес. Азырынча казыктарды калтырыңыз. Arduino Nano модулунун алдыңкы сыноолорун Arduino Nano төшөгүчтөрүн ширетүү үчүн аткарыңыз. Кийинки эки кадам үчүн керектүү нерсенин баары баштыктан чыккан кезде microUSB кабели жана Arduino Nano.

Arduino Nano-бул беттин үстүнө орнотулган, нанга ылайыктуу, кичирейтилген Arduino тактасы, интеграцияланган USB менен. Бул укмуштуудай толук өзгөчөлөнгөн жана бузууга оңой.

Өзгөчөлүктөрү:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Чыңалуу: 5V
• Санариптик I/O казыктары: 14 (6 PWM)
• Аналогдук кирүү казыктары: 8
• I/O Pin күнүнө DC ток: 40 мА
• Flash Memory: 32 KB (жүктөгүч үчүн 2КБ)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 КБ
• Сааттын ылдамдыгы: 16 МГц
• Өлчөмү: 17mm x 43mm

Arduino Nanoнун бул өзгөчө варианты кара Robotdyn дизайны. Интерфейс көптөгөн мобилдик телефондордо жана планшеттерде колдонулган MicroUSB кабелдерине туура келген MicroUSB портунда.

Arduino Nanos орнотулган USB/Serial көпүрөсүнүн чипине ээ. Бул өзгөчө вариантта көпүрөнүн чипи CH340G. Белгилей кетчү нерсе, Arduino такталарында ар кандай USB/Сериялык көпүрөнүн башка түрлөрү колдонулат. Бул чиптер компьютердин USB портуна Arduino процессорунун чипиндеги сериялык интерфейс менен байланышууга мүмкүнчүлүк берет.

Компьютердин иштөө тутуму USB/Сериялык чип менен байланышуу үчүн Түзмөк Драйверин талап кылат. Айдоочу IDEге Arduino тактасы менен байланышууга мүмкүнчүлүк берет. Зарыл болгон конкреттүү түзмөк драйвери OS версиясына да, USB/Сериялык чиптин түрүнө да жараша болот. CH340 USB/Serial чиптери үчүн көптөгөн операциялык системалар үчүн драйверлер бар (UNIX, Mac OS X, же Windows). CH340 өндүрүүчүсү бул айдоочуларды бул жерде камсыздайт.

Ардуино Нанону биринчи жолу компьютериңиздин USB портуна туташтырганыңызда, жашыл жарык күйүп, көп өтпөй көк LED акырын өчүп башташы керек. Бул Nano жаңы Arduino Nano иштеп жаткан BLINK программасы менен алдын ала жүктөлгөндүктөн болот.

4 -кадам: Arduino комплекстүү өнүктүрүү чөйрөсү (IDE)

Эгерде сизде Arduino IDE орнотула элек болсо, аны Arduino.cc сайтынан жүктөп алсаңыз болот

Эгерде сиз Arduino экосистемасында иштөө үчүн кошумча киришүү маалыматын алгыңыз келсе, HackerBoxes стартердик семинарына колдонмону карап көрүүнү сунуштайбыз.

Нанону MicroUSB кабелине жана кабелдин экинчи учун компьютердеги USB портуна туташтырыңыз, Arduino IDE программасын ишке киргизиңиз, IDEден шаймандар> порт астындагы ылайыктуу USB портун тандаңыз (портунда "wchusb" бар болушу мүмкүн)). Ошондой эле куралдар> тактасынан IDEдеги "Arduino Nano" тандаңыз.

Акырында, коддун бир мисалын жүктөңүз:

File-> Examples-> Basics-> Blink

Бул чындыгында Наного жүктөлгөн код жана көк LEDди акырын өчүрүү үчүн азыр иштеп жаткан болушу керек. Демек, биз бул мисал кодун жүктөсөк, эч нерсе өзгөрбөйт. Анын ордуна, кодду бир аз өзгөртөлү.

Жакшылап карасаңыз, программа LEDди күйгүзүп, 1000 миллисекунд (бир секунд) күтөт, светодиодду өчүрөт, дагы бир секунда күтөт, анан баарын кайра жасайт - түбөлүк.

"Кечиктирүү (1000)" билдирүүлөрүнүн экөөнү тең "кечиктирүү (100)" деп өзгөртүү менен кодду өзгөртүңүз. Бул өзгөртүү светодиоддун он эсе тезирээк өчүшүнө алып келет, туурабы?

Келгиле, өзгөртүлгөн коддун үстүндөгү UPLOAD баскычын (жебе сөлөкөтүн) чыкылдатуу менен Nanoго өзгөртүлгөн кодду жүктөйбүз. Статус маалыматы үчүн төмөндөгү кодду караңыз: "компиляция", анан "жүктөө". Акыр -аягы, IDE "Жүктөө аяктады" дегенди көрсөтүшү керек жана сиздин LED тезирээк жарк этип турушу керек.

Андай болсо, куттуктайм! Сиз жөн гана камтылган кодуңуздун биринчи бөлүгүн бузуп алдыңыз.

Тез ирмөөчү версияңыз жүктөлүп жана иштеп баштагандан кийин, эмне үчүн кодду кайра өзгөртө аласызбы же жокпу, LED эки жолу тез өчүп, кайра кайталана электе бир нече секунд күтө аласызбы? Колдонуп көрүңүз! Башка үлгүлөр жөнүндө эмне айтууга болот? Каалаган жыйынтыкты элестетип, аны коддоп, пландаштырылгандай иштеши үчүн ийгиликке жеткенден кийин, сиз компетенттүү аппараттык хакер болууга карай чоң кадам жасадыңыз.

5 -кадам: Arduino Nano Header Pins менен ширетүү

Эми сиздин иштеп жаткан компьютериңиз Arduino Nanoго кодду жүктөө үчүн конфигурацияланган жана Nano сыноодон өткөндөн кийин, USB кабелин Нанодон ажыратып, баштык казыктарын ширетүүгө даяр болуңуз. Эгер мушташ клубунда биринчи жолу болсоңуз, анда сиз ширетишиңиз керек.

Интернетте ширетүү жөнүндө көптөгөн сонун гиддер жана видеолор бар (мисалы). Эгер сиз кошумча жардамга муктаж экениңизди сезсеңиз, сиздин аймакта жергиликтүү жаратуучулардын тобун же хакердик мейкиндикти табууга аракет кылыңыз. Ошондой эле, ышкыбоздук радио клубдар ар дайым электроника тажрыйбасынын мыкты булактары болуп саналат.

Ардуино Нано модулуна эки бир катар баштарды (ар бири он беш казыктан) кошуңуз. Алты пинтүү ICSP (схемалык сериялык программалоо) туташтыргычы бул долбоордо колдонулбайт, андыктан ошол казыктарды өчүрүп коюңуз. Ширетүү аяктагандан кийин, ширетүүчү көпүрөлөрдү жана/же муздак ширетүүчү жерлерди кылдат текшериңиз. Акырында, Arduino Nano USB кабелине кайра илинип, баары дагы эле туура иштеп жаткандыгын текшериңиз.

6 -кадам: Манжа изинин сенсор модулу

Манжа изи сенсорунун модулу сериялык интерфейске ээ, бул сиздин долбоорлорго кошууну абдан оңой кылат. Модулда FLASH эс тутуму бар, ал тааныганга үйрөтүлгөн бармак издерин сактоо үчүн, бул процесс каттоо деп аталат. Бул жерде көрсөтүлгөндөй микроконтроллерге төрт зымды туташтырыңыз. VCC 3.3V (5V эмес) экенин эске алыңыз.

Adafruit манжа изинин сенсорлору үчүн абдан жакшы Arduino китепканасын чыгарды. Китепкана пайдалуу эскиздерди камтыйт. Мисалы, "enroll.ino" манжа издерин модулга кантип каттоону (үйрөтүүнү) көрсөтөт. Тренингден кийин, "fingerprint.ino" манжа изин сканерлөөнү жана аны үйрөтүлгөн маалыматтарга каршы издөөнү көрсөтөт. Adafruitтин китепкана үчүн документтерин бул жерден тапса болот. Сиз ал жерден кошумча манжа изинин окурмандарын ала аласыз же канаттардын модулдарын текшере аласыз.

ИНТЕГРАЦИЯ

Манжа изинин сенсорлорун ар кандай долбоорлорго кошсо болот, анын ичинде коопсуздук системалары, эшик кулпулары, убакытты көрүү системалары жана башкалар. Мисалы, ал Locksport HackerBoxтун долбоорлорун укмуштуудай жакшыртат.

Бул видеодо манжа изинин сенсору менен иштеген мисал системасы көрсөтүлгөн.

7 -кадам: Fidget Spinner LED комплект

Айлануучу LED комплектинде ар кандай түстүү үлгүлөрдү көрсөтүү үчүн эки Microchip PIC контроллери жана 24 LED колдонулат. Үлгүлөр көрүнүштүн туруктуулугу (POV) техникасынын жардамы менен көрүнүп турат. Үлгүлөрдү баскычты басып өзгөртүүгө болот.

Баштоодон мурун, жогоруда саналган бардык бөлүктөрдү текшериңиз. Балким, кошумча резисторлор, конденсаторлор, светодиоддор, бурамалар жана акрил бөлүктөрү бар, андыктан сизди чаташтырбаңыз. Сиздин комплект инструкция баракчасын камтыса дагы, бул жердеги көрсөтмөлөрдү аткаруу оңой болушу керек.

8 -кадам: Fidget Spinner LED Kit - Схемалык жана ПХБ

Бул схеманы карап жатканда биздин биринчи суроом мындай болушу керек: 24 LEDди он гана I/O линиясы менен кантип айдайсыз? Magic? Ооба, Charlieplexing сыйкыры.

КОМПОНЕНТТИ БАГЫТТОО. PCB полярдык белгилеринин диаграммасын жакшылап карап чыгыңыз. Эки микроконтроллер туура багытка бурулушу керек. Ошондой эле, светодиоддор поляризацияланган жана туура багытталышы керек. Келишимде резисторлор менен конденсаторлор каалаган багытта ширетилиши мүмкүн. Кнопка бир тарапка гана туура келет.

9 -кадам: Fidget Spinner - SMT Soldering менен башталат

Айлантуучу комплект ПКБ-бул жер үстүнө орнотуу технологиясы (SMT), ал адатта ширетүү үчүн абдан кыйын. Бирок, ПХБнын түзүлүшү жана компоненттерди тандоо бул SMT топтомун салыштырууга оңой кылат. Эгерде сиз SMT ширетүү менен эч качан иштешпеген болсоңуз, анда интернетте чындыгында сонун демо видео бар (мисалы).

БАШТООНУ БАШТОО: Баскыч жана анын 10K ("103") каршылыгы, балким, эң оңой жер, анткени алардын айланасында боштук жок. Шашпаңыз жана бул компоненттердин экөөнү тең ордуна коюңуз.

Эсиңизде болсун, эгер сиздин ширетүүңүз толугу менен ийгиликтүү болбосо да, азыркы ыңгайлуу зонадан тышкары саякаттоо эң жакшы практика. Ошондой эле, чогултулган комплект дагы деле светодиоддор иштебей турган болсо дагы, электроникадан шыктандырылган спиннер катары иштей берет.

10 -кадам: Fidget Spinner - Микроконтроллерди ширетүү

Эки микроконтроллерди ээрчиңиз (ориентация белгисин белгилеңиз). Микроконтроллерлердин жанындагы эки 0.1uF конденсаторлорун ээрчиңиз. Конденсаторлор поляризацияланган эмес жана эки жакка багытталышы мүмкүн.

11 -кадам: Fidget Spinner - LED Soldering

ПХБда эки катар LED жана LED компоненттеринин эки тилкеси бар. Ар бир тилке башка түстө (кызыл жана жашыл), андыктан ПДКда бир катарда ар бир тилкенин LEDин бирге кармаңыз. Кайсы катар жашыл, кайсынысы кызыл экени маанилүү эмес, бирок ошол эле түстүү диоддордун баары бир катарда чогуу болушу керек.

Жарык диоддору үчүн ар бир ПХБ аянтчасында "-" белгиси бар. Бул белгилер катардагы LED диоддорунун багыты алдыга жана артка которулат дегенди билдирет. Ар бир светодиоддун бир жагындагы жашыл белгилер ошол LED аянтчасын "-" жасоого багытталышы керек.

12 -кадам: Fidget Spinner - Пайдаланууну бүтүрүү

Алты 200 Ом ("201") резисторлорун эритишет. Булар поляризацияланган эмес жана эки тарапка тең жайгашышы мүмкүн.

Үч тыйын батарея батарейкаларынын клиптерин ПХБнын түбүнө киргизип, анан үстөлдүн үстүнөн эки тешикке ширеткиле.

Үч тыйын уячасын салыңыз жана LEDларды текшерүү үчүн баскычты басыңыз. ПКБ кыймылсыз турганда сиз POV үлгүлөрүн көрө албайсыз, бирок дисплей режимдери аркылуу айланып баратып, LEDдин эки банкынын ортосунда ар кандай жарыктыктарды байкайсыз. Белгилей кетсек, кыска жана узун басуу ар кандай эффектке ээ.

13 -кадам: Fidget Spinner - Акрил турак жайын даярдаңыз

Акрил бөлүктөрүнөн коргоочу кагазды алып салыңыз.

Акрилдин жана ПХБнын беш бөлүгүн сүрөттө номерленгендей жайыңыз. Бул акыркы стектин тартибин билдирет.

Ар бир бөлүктө үч кичинекей тегерекчеге көңүл буруңуз. Чакан тегерекчелер баары бир багытта болгонго чейин, каалаган бөлүктөрдү оодарыңыз.

Үч колдун ар биринде тыйын-клетка өлчөмүндөгү тегерекчелери бар 2-катмардан баштаңыз.

Подшипникти 2 -катмардын ортосуна коюп, чоң тешикке күч менен киргизиңиз. Бул көп күчтү талап кылат. Муну аткарууда акрилди жарып албоого аракет кылыңыз. Айтор, подшипниктин тешигинин айланасында бир кичинекей жарака пайда болушу мүмкүн. Бул толугу менен кабыл алынат.

14 -кадам: Fidget Spinner - Механикалык Ассамблея

Катмарларды жыйнаңыз - 1ден 5ке чейин.

4 жана 5 -бөлүктөр чындыгында бир катмарда экенин байкаңыз.

Сайма жез кошкучтарынын үчөөсүн салыңыз.

6 -катмарды стекке коюңуз.

Байкаңыз, 1 жана 6 -катмарларда жез бириктиргичтерди сактап калуу үчүн кичинекей тешиктер бар.

Жез кошкучтарга 1 жана 6 -катмарларды орнотуу үчүн алты кыска бураманы колдонуңуз.

15 -кадам: Fidget Spinner - Center Hub

Акрил циклдеринин үчүнөн коргоочу кагазды алып салыңыз - эки чоң жана бир кичине.

Чоң акрил чөйрөлөрүнүн бири аркылуу узун бураманы салыңыз; кичинекей акрил чөйрөсүн бурамага үйүп коюңуз; жана жипти бириктиргичти бурамага бурап, сүрөттө көрсөтүлгөндөй стек жасаңыз.

Стекти борбордук хаб аркылуу салыңыз.

Узун бураманын жардамы менен калган чоң акрил тегерекчесин ачык жагына жабыштыруу менен борборду басып алыңыз.

Эң сонун фин! Laissez les bon fidget rouler.

16 -кадам: Digispark жана USB Резина Даки

Digispark - бул Kickstarter аркылуу каржыланган ачык булак долбоору. Бул Atmel ATtiny85ти колдонгон супер миниатюралык ATtiny негизделген Arduino шайкеш тактасы. ATtiny85 - бул 8 пиндүү микроконтроллер, ал типтүү Arduino чипинин жакын тууганы, ATMega328P. ATtiny85 эс тутумдун төрттөн бир бөлүгүнө жана алты гана I/O казыгына ээ. Бирок, аны Arduino IDEден программаласа болот жана дагы эле Arduino кодун эч тоскоолдуксуз иштете алат.

USB Rubber Ducky - бул хакерлердин сүйүктүү куралы. Бул жалпы флешка катары жашырылган баскычты басуу инъекциясы. Компьютерлер аны кадимки клавиатура катары таанышат жана мүнөттө 1000ден ашык сөздө анын алдын ала программаланган баскычын автоматтык түрдө кабыл алышат. Hak5тен резина өрдөктөр жөнүндө баардыгын билүү үчүн шилтемени басыңыз, анда чыныгы келишимди сатып алсаңыз болот. Ошол эле учурда, бул видео үйрөткүч Digisparkти кантип колдонууну көрсөтөт Резина Даки. Дагы бир видео үйрөткүч Rubber Ducky скрипттерин Digisparkта иштетүүгө кантип айландырууну көрсөтөт.

17 -кадам: HackLife

Бул айда DIY электроникасына болгон саякатыңыз жакты деп үмүттөнөбүз. Төмөндөгү комментарийлерде же HackerBoxes Facebook Groupтогу ийгиликтериңиз менен бөлүшүңүз. Албетте, эгерде сизде кандайдыр бир суроолор болсо же кандайдыр бир нерсеге жардам керек болсо, бизге кабарлаңыз.

Партияга кошулуңуз. HackLife менен жашаңыз. Сиз ай сайын почтаңызга жеткирилген хакердик электроника менен компьютердик технологиялардын сонун кутусун ала аласыз. Жөн эле HackerBoxes.com сайтына кирип, айлык HackerBox кызматына жазылыңыз.