HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Raspberry WiFi: W tym miesiącu HackerBox Hackers pracują z najnowszą platformą Raspberry Pi Zero Wireless, a także z technologią montażu powierzchniowego i lutowania.

Ta instrukcja zawiera informacje dotyczące pracy z HackerBoxes #0019. Jeśli chciałbyś co miesiąc otrzymywać taką skrzynkę prosto do swojej skrzynki pocztowej, teraz nadszedł czas, aby zasubskrybować na HackerBoxes.com i przyłączyć się do rewolucji!

Tematy i cele szkoleniowe dla tego HackerBox:

• Konfigurowanie komputerów jednopłytkowych Raspberry Pi
• Instalowanie systemów operacyjnych dla Raspberry Pi
• Ładowanie projektów oprogramowania na Raspberry Pi
• Odkrywanie oprogramowania do zabezpieczania i zarządzania siecią
• Zrozumienie technologii montażu powierzchniowego (SMT)
• Lutowanie różnych typów urządzeń SMT
• Montaż sekwencera LED przy użyciu 50 urządzeń SMT

HackerBoxes to miesięczna usługa subskrypcji dla elektroniki DIY i technologii komputerowej. Jesteśmy hobbystami, twórcami i eksperymentatorami. A my jesteśmy marzycielami snów.

Raspberry Pi i logo Raspberry Pi są znakami towarowymi Fundacji Raspberry Pi. HackerBoxes wspiera fundację Raspberry Pi w jej misji edukacyjnej i zachęca jej członków do rozważenia tego samego.

Krok 1: HackerBoxes 0019: Zawartość pudełka

• HackerBoxes #0019 Karta referencyjna kolekcjonerska
• Raspberry Pi Zero W
• Zestaw obudowy Raspberry Pi Zero
• Karta MicroSD zaprogramowana za pomocą NOOBS Lite
• Etui na karty SD/MicroSD 8 w 1
• Pi Cobbler Plus z kablem taśmowym
• Adapter MiniHDMI
• Adapter microUSB
• Kabel MicroUSB
• Listwa pinowa GPIO Raspberry Pi
• Zestaw lutowniczy SMT: PCB i 51 komponentów
• Pęsety SMT
• Zestaw wacików drewnianych
• Ekskluzywna szpilka do klapy Raspberry Pi
• Ekskluzywna naklejka RetroPie

Kilka innych rzeczy, które będą pomocne:

• Lutownica, lut i podstawowe narzędzia lutownicze
• Podświetlana lupa
• Bateria 9V
• Monitor lub telewizor z wejściem cyfrowym
• Klawiatura i mysz USB
• Zasilacz USB 2A

Co najważniejsze, będziesz potrzebować poczucia przygody, ducha DIY i ciekawości hakerskiej. Hardkorowa elektronika DIY nie jest najłatwiejszym hobby, ale kiedy wytrwacie i cieszycie się przygodą, wiele satysfakcji może przynieść wytrwałość i uruchamianie swoich projektów. Po prostu zrób każdy krok powoli, pamiętaj o szczegółach i nie wahaj się poprosić o pomoc.

Krok 2: Raspberry Pi Zero Wireless

Niedawno wprowadzony na rynek Raspberry Pi Zero W ma wszystkie funkcje oryginalnego Pi Zero, ale ma więcej W (łączność bezprzewodowa). Więcej W zawiera:

• Bezprzewodowa sieć LAN 802.11 b/g/n
• Bluetooth 4.1
• Niskoenergetyczna łączność Bluetooth (BLE)

Podobnie jak Pi Zero, Raspberry Pi Zero W nadal posiada:

• 1GHz, jednordzeniowy procesor
• 512MB RAM
• Porty Mini HDMI i USB On-The-Go
• Zasilanie Micro USB
• 40-pinowe złącze kompatybilne z HAT
• Złożone wideo i resetowanie nagłówków
• Złącze kamery CSI

Hakowanie antenyPodczas gdy Raspberry Pi 3 używa anteny „chipowej”, Zero W wykorzystuje antenę PCB. Antena PCB ma kształt trapezu pomiędzy gniazdami mini HDMI i micro USB na dolnej krawędzi płytki. Antena Zero W to wnęka rezonansowa, która powstaje w wyniku trawienia miedzi w strukturze PCB. Fale radiowe rezonują w tej wnęce w płaszczyźnie uziemienia, a dwa kondensatory w dolnej części wnęki przechwytują sygnał radiowy. Aby uzyskać dodatkowe wzmocnienie, płytka PCB jest również skonfigurowana do obsługi dodawania własnej anteny zewnętrznej za pomocą odrobiny lutowania SMT.

Krok 3: Przypadek Pi Zero

Oficjalna obudowa Raspberry Pi Zero jest formowana wtryskowo. Zawiera trzy wymienne blaty:

• Pusty?
• Jeden z otworem umożliwiającym dostęp do GPIO
• Jeden z przysłoną na aparat

Zestaw zawiera również krótki obwód elastyczny adaptera aparatu i zestaw gumowych nóżek, aby upewnić się, że Pi Zero lub Pi Zero W nie zsunie się z biurka.

Krok 4: Połączenie z Raspberry Pi Zero W

ZASILANIE: W Pi Zero W znajdują się dwa porty MicroUSB. Jeden port jest oznaczony „USB”, a drugi jest oznaczony „PWR IN”. Kabel MicroUSB należy podłączyć do dobrej jakości, mocnego (2A lub więcej) zasilacza USB, a następnie wpiąć do portu oznaczonego „PWR IN”.

USB: Adapter MicroUSB powinien być podłączony do portu oznaczonego „USB”, który może następnie obsługiwać takie rzeczy, jak klawiatury, myszy, napędy skokowe i prawie każde inne urządzenie USB. Oczywiście koncentrator USB będzie wymagany do jednoczesnego korzystania z więcej niż jednego urządzenia USB.

WIDEO: Adapter MiniHDMI może obsługiwać podłączenie wyjścia wideo Pi Zero W do telewizora z HDMI lub do większości monitorów komputerowych z wejściami cyfrowymi, takimi jak HDMI, DVI lub DisplayPort. Piny „TV” pod pinami GPIO mogą obsługiwać kompozytowy sygnał wideo (RCA) dla starszych telewizorów i monitorów.

GPIO: Piny General Purpose Input/Output (GPIO) wzdłuż górnej krawędzi płyty można zaprogramować do interakcji ze światem fizycznym. Płytka zaciskowa Pi Cobbler Plus i kabel taśmowy mogą być używane do łączenia nagłówka GPIO z płytką stykową bez lutowania w celu uproszczenia eksperymentowania. Wiele dodatkowych informacji dotyczących nagłówka GPIO można znaleźć tutaj.

Krok 5: Pierwsze kroki z NOOBS Lite

New Out Of Box Software (NOOBS) to łatwy menedżer instalacji systemu operacyjnego dla Raspberry Pi.

NOOBS Lite wymaga połączenia z Internetem, aby zainstalować żądany system operacyjny wybrany z:

• raspbski
• Pidora
• LibreELEC
• OSMC
• RYZYKO OS
• Arch Linux

Dodatkowe informacje o NOOBS, w tym pełną dokumentację i kod źródłowy, można znaleźć tutaj.

Nowicjusz w Raspberry Pi lub Unix? Miłym źródłem informacji dla początkujących jest ta lista odtwarzania z 16 samouczkami wideo. Te samouczki mają kilka lat i nie są specyficzne dla Zero W, ale nadal zapewniają świetny ogólny przegląd pełen przykładów do zbadania.

Krok 6: Niektóre godne uwagi projekty Raspberry Pi

Gra Minecraft World Building

Centrum multimedialne Kodi

Mathematica Obliczenia techniczne

Sonic Pi Live Coding Music Synth

Gry RetroPie

Język programowania Python

Obliczenia fizyczne GPIO

Platforma bezpieczeństwa sieci Kali Linux

Analizator sieci NetPi

W szczególności dwa ostatnie projekty zapewniają zbiór narzędzi do badania bezpieczeństwa sieci i wykorzystywania wbudowanych funkcji bezprzewodowych Pi Zero W. Nie trzeba dodawać, że tylko etyczne lub konstruktywne działania w zakresie bezpieczeństwa są właściwymi zastosowaniami tych narzędzi. Na ten temat zajrzyj do The Complete Ethical Hacking Course, aby uzyskać przydatne informacje, przeglądy narzędzi i przewodniki techniczne. Etycznie hakuj planetę!

Krok 7: Technologia montażu powierzchniowego i lutowanie

Według Wikipedii technologia montażu powierzchniowego (SMT) to metoda wytwarzania obwodów elektronicznych, w której komponenty są montowane lub umieszczane bezpośrednio na powierzchni płytek obwodów drukowanych (PCB). Tak wykonane urządzenie elektroniczne nazywa się urządzeniem do montażu powierzchniowego (SMD). SMT w dużej mierze zastąpiło tradycyjną metodę przewlekania, polegającą na dopasowywaniu komponentów z przewodami do otworów w płytce drukowanej. Obie technologie można łączyć na tej samej płytce, przy czym technologia przewlekana jest stosowana w przypadku komponentów nieodpowiednich do montażu powierzchniowego, takich jak złącza lub większe transformatory.

Zastosowanie SMT przyspiesza proces produkcji, ale zwiększa ryzyko wad ze względu na miniaturyzację komponentów i gęstsze upakowanie płyt. W związku z tym wykrywanie awarii stało się kluczowe dla każdego procesu produkcyjnego SMT.

SMD można lutować ręcznie i przerabiać przy odrobinie praktyki, ostrożności i odpowiednich narzędzi. Dowiedz się wszystkiego od Dave'a z EEVblog #186.

W produkcji lutowanie SMT nie jest wykonywane ręcznie, ale doskonale nadaje się do ponownego rozpływu pasty lutowniczej, jak omówiono w EEVblog #415. Jeśli po prostu nie możesz uzyskać wystarczającej ilości rozpływu lutowia, ten film przedstawia Bena Hecka, który wytwarza system rozpływu DIY z ocalonego tostera.

Krok 8: Zestaw do lutowania SMT

Film o zestawie HackerBoxes SMT

Przed rozpoczęciem budowy zestawu należy dokładnie zapoznać się z przedstawionym tutaj zestawieniem komponentów i schematem ideowym. Zwróć także uwagę na ilustrację dotyczącą orientacji diod. Zwróć uwagę, że diody LED są oznaczone na ich spodzie.

Chociaż nie jest to konkretnie związane z tym konkretnym zestawem, ten samouczek opisuje działanie obwodu sekwencera diod LED.

Zdecydowanie pamiętaj, że ma to być zestaw treningowy. Lutowanie drobnych części wymaga dużo praktyki. Ten zestaw to tylko niewielka część HackerBox #0019, więc nie stresuj się tym. Po prostu spotkaj się na swoim obecnym poziomie umiejętności. Jeśli nie masz żadnego doświadczenia, być może Twoim celem powinno być wypróbowanie 10-15 części 0805 z nadzieją, że kilka z nich będzie dobrze. Tylko jeśli masz doświadczenie lub po prostu masz dużą zręczność i dobry wzrok, powinieneś wejść do tego zestawu, oczekując, że wyjdzie z działającą deską. Funkcjonalność LED Sequencer to tylko wisienka na torcie. Głównym zamiarem jest ćwiczenie lutowania i uzyskanie pewnej ekspozycji na SMT.

Krok 9: Narzędzia do lutowania

Praca z SMT może być tylko wymówką potrzebną do ulepszenia sprzętu lutowniczego. Oto lista przedmiotów, na które warto zwrócić uwagę:

Lutownica

Stacje lutownicze są trochę jak samochody, ponieważ każdy lubi to, co lubi, więc opcji jest wiele.

Przynajmniej jest to niedroga, ale dobrej jakości lutownica, którą włączamy do warsztatu HackerBoxes Starter.

Stacja lutownicza 898D to krok naprzód i może być dostępna z opcją przeróbki gorącym powietrzem lub bez niej.

Stacja lutownicza 939D to krok dalej.

Jeśli szukasz czegoś bardziej tradycyjnego, możesz zacząć od czegoś takiego jak ten Hakko lub ten Weller.

Akcesoria do lutowania

Jeśli twoja stacja lutownicza jeszcze go nie zawiera, rozważ użycie środka do czyszczenia końcówek drutu. Często dźgaj żelazko 3-5 razy, aby je wyczyścić bez chłodzenia końcówki na mokrej gąbce.

Topnik można mieć w dozowniku Pen lub w dozowniku strzykawki.

Przyjemną powierzchnię roboczą można stworzyć za pomocą maty silikonowej lub „samoleczącej się” maty rzemieślniczej. Ten ma nawet organizer na małe części (takie jak SMD).

Podświetlana lupa z zaciskiem biurkowym pomaga poprawić widoczność. W środowisku produkcyjnym lub laboratoryjnym zobaczysz techników korzystających z dwuokularowych mikroskopów inspekcyjnych ze stojakami na wysięgniki i pierścieniami świetlnymi. Zwykle mają też uruchomione Smoke Sucker, gdy lutują.

Krok 10: Zhakuj planetę

Dziękujemy za udział w naszych przygodach z komputerem jednopłytkowym Raspberry Pi Zero Wireless oraz technologią montażu powierzchniowego i lutowania. Jeśli podobał Ci się ten Instrucable i chciałbyś, aby pudełko z projektami elektroniki i technologii komputerowych było dostarczane co miesiąc prosto do Twojej skrzynki pocztowej, dołącz do nas i SUBSKRYBUJ TUTAJ.

Dotrzyj i podziel się swoim sukcesem w komentarzach poniżej i/lub na stronie HackerBoxes na Facebooku. Daj nam znać, jeśli masz jakieś pytania lub potrzebujesz pomocy. Dziękujemy za bycie częścią HackerBoxes. Prosimy o nadsyłanie swoich sugestii i opinii. HackerBox to TWOJE pudełka. Zróbmy coś wspaniałego!