Hacking USB + Power Bank: 10 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σας έχει τύχει ποτέ να σας τρελάνει ένα σερβο εν μέσω έργου; Or μήπως τα LED άλλαζαν χρώματα όταν δεν έπρεπε; Or έστω ήθελε να τροφοδοτήσει ένα παιχνίδι αλλά κουραστήκατε να απορρίπτετε τις μπαταρίες; Έχω αντιμετωπίσει πολλές καταστάσεις όπου η μακροχρόνια, εύκολα φορτιζόμενη, ασφαλής, σταθερή μπαταρία θα ήταν χρήσιμη. Βρήκα μια λύση στην κοπή καλωδίων USB.

Δείτε το βίντεο για περισσότερες λεπτομέρειες:

Ο, τι χρειάζεσαι:

• Καλώδιο USB
• Παιχνίδι/Arduino/Micro: bit
• ΑΠΟΘΗΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
• Solid Core Wire

Απαραίτητος εξοπλισμός:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων
• Συρματοκόπτης
• Wire Stripper

Προαιρετικός:

• Συγκολλητική ροή
• Συρρίκνωση θερμότητας
• Θερμικό όπλο
• Ηλεκτρική ταινία

Προειδοποίηση ασφαλείας:

Η χρήση κατεστραμμένων, κομμένων ή αλλαγμένων καλωδίων USB με οποιονδήποτε τρόπο μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιές, εγκαύματα και βλάβη στον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος σε κάθε άκρο. Παρ 'όλα αυτά, αυτά τα καλώδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια στο σωστό πλαίσιο. Τα χρησιμοποιώ συχνά με μαθητές για την τροφοδοσία έργων και τα περισσότερα πράγματα με τα οποία έρχονται σε επαφή είναι κατασκευασμένα με αρκετή αυστηρότητα για να αποτρέψουν τυχόν μόνιμες ζημιές. Για παράδειγμα, οι περισσότερες θύρες USB φορητού υπολογιστή/υπολογιστή θα κλείσουν προσωρινά σε περίπτωση βραχυκύκλωσης και θα επιστρέψουν μετά την επανεκκίνηση του υπολογιστή.

Βήμα 1: Παραβίαση καλωδίων USB (Μέρος 1)

Τα καλύτερα καλώδια για χρήση είναι καλώδια usb που χρησιμοποιούνται μόνο για φόρτιση, τα οποία δεν έχουν σύνδεση δεδομένων, αλλά τα περισσότερα θα το κάνουν. Τα ακριβά καλώδια όπως τα καλώδια αστραπής έχουν πολλά επιπλέον πράγματα και δεν λειτουργούν καλά για αυτό.

Εδώ είναι τα βήματα:

• Κόψτε το άκρο από το καλώδιο USB και αφαιρέστε την εξωτερική μόνωση.
• Εάν πρόκειται για καλώδιο δεδομένων, κόψτε τα επιπλέον καλώδια (όχι τα μαύρα και κόκκινα)
• Αφαιρέστε τη μόνωση από τα υπόλοιπα δύο καλώδια.
• Αφαιρέστε τη μόνωση από το σύρμα στερεού πυρήνα

Βήμα 2: Παραβίαση καλωδίων USB (Μέρος 2)

Στη συνέχεια, κολλάμε τα άκρα του καλωδίου USB στο καλώδιο συμπαγούς πυρήνα.

Εδώ είναι τα βήματα:

• Τυλίξτε το καλώδιο είτε από το θετικό είτε από το αρνητικό καλώδιο του καλωδίου USB γύρω από το συμπαγές καλώδιο
• Απλώστε ροή συγκόλλησης πάνω από τα τυλιγμένα καλώδια (αυτό είναι προαιρετικό, αλλά βοηθά τη ροή συγκόλλησης να διευκολύνεται πιο εύκολα, επιτρέποντας μια ταχύτερη, καθαρότερη σύνδεση)
• Συγκολλήστε σύρματα μαζί.
• Κολλήστε το στερεό σύρμα σε μήκος με κοπτικά σύρματος
• Επαναλάβετε με το άλλο σύρμα

Βήμα 3: Προσθήκη θερμικής συρρίκνωσης

Είναι χρήσιμο να προσθέσετε είτε έγχρωμη συρρίκνωση θερμότητας είτε ηλεκτρική ταινία για να παρέχετε και στα δύο καλώδια και να υποδεικνύετε ποιο σύρμα είναι θετικό/αρνητικό.

Εάν τα καλώδια δεν είναι χρωματισμένα με τρόπο που να δείχνει ότι είναι προφανώς θετικά ή αρνητικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε την πολικότητα και να προσδιορίσετε το θετικό άκρο. Όταν το θετικό συνδέεται με το θετικό, το πολύμετρο πρέπει να διαβάζεται θετικό και εάν το θετικό συνδέεται με το αρνητικό, πρέπει να διαβάζεται αρνητικό.

Εάν τα καλώδια είναι μικροσκοπικά, μπορείτε να τα συνδυάσετε με πρόσθετη ταινία ή να συρρικνωθείτε για να αποφύγετε το σχίσιμο.

Βήμα 4: ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ !

Υπενθύμιση ότι μπορείτε να ξεκινήσετε πυρκαγιές ή να καταστρέψετε τα ηλεκτρονικά χρησιμοποιώντας αυτά. Οι τράπεζες ισχύος διαθέτουν πολυάριθμες προστασίες, συμπεριλαμβανομένης της προστασίας από βραχυκύκλωμα, όπου θα κλείνονται όταν βραχυκυκλώνονται. Εάν αυτά τα προστατευτικά μέτρα αποτύχουν, θα παράγει μεγάλες ποσότητες θερμότητας και ενδεχομένως να προκαλέσει φωτιά.

Μια άλλη ανησυχία, είναι ότι οι τράπεζες ισχύος μπορούν να παρέχουν μεγάλες ποσότητες ρεύματος και όταν συνδέονται με καλώδια που δεν είναι φτιαγμένα για να χειρίζονται αυτό το ρεύμα, μπορούν να θερμανθούν και να γίνουν κίνδυνος πυρκαγιάς. Μπορείτε να δείτε στην εικόνα ότι όταν η 2.5Α περνά μέσα από ένα σανίδι που προορίζεται μόνο για 500mA (.5A), παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας.

Να είστε ασφαλείς και βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε καλώδια και συνδέσμους σχεδιασμένους για μεγάλες ποσότητες ρεύματος όταν χρησιμοποιείτε μεγάλες ποσότητες ρεύματος.

Βήμα 5: Συνδέστε χακαρισμένα καλώδια σε παιχνίδια

Μπορείτε να τροφοδοτήσετε τα παιχνίδια με καλώδιο USB. Αυτό μπορεί να γίνει με παιχνίδια που χρησιμοποιούν 3-4 AAA μέχρι τις μπαταρίες D, επειδή λειτουργούν με 4,5-6V, κάτι που παρέχει η σύνδεση usb. Εάν επιχειρήσετε να τροφοδοτήσετε ένα 3v ή χαμηλότερο παιχνίδι με το power bank, πιθανότατα θα προκαλέσει ζημιά στο παιχνίδι. Εάν προσπαθήσετε να το χρησιμοποιήσετε για να τροφοδοτήσετε παιχνίδια που απαιτούν υψηλότερη τάση, μπορεί να λειτουργήσει, αλλά μπορεί και όχι. Εάν το συνδέσετε με το παιχνίδι προς τα πίσω, κινδυνεύετε επίσης να καταστρέψετε το παιχνίδι.

Το μόνο που χρειάζεται είναι να συνδέσετε το θετικό καλώδιο στη θετική πλευρά (+) και το αρνητικό σύρμα στην αρνητική πλευρά (-) και να το συνδέσετε.

Βήμα 6: Τρέχοντες περιορισμοί Arduino

Πριν συζητήσουμε για τη χρήση αυτού για να βοηθήσουμε τα κυκλώματα Arduino, μπορεί να είναι χρήσιμο να καταλάβουμε γιατί τα έργα Arduino (και άλλα έργα μικροελεγκτών) μπορεί να επωφεληθούν από αυτό. Το Arduino Uno μπορεί να παρέχει περίπου 500mA μέσω της σύνδεσης usb στον πίνακα. Καθώς προσθέτετε επιπλέον LED/μοτέρ/σερβο, απαιτείται περισσότερο ρεύμα, αλλά η σύνδεση δεν είναι σε θέση να παρέχει περισσότερα. Αυτό αναγκάζει τα πράγματα να συμπεριφέρονται απρόβλεπτα, με αποτέλεσμα τα servos να χορεύουν και τα LED να αρχίσουν να αλλάζουν σε λάθος χρώμα. Μπορείτε να δείτε στην εικόνα, καθώς προστίθενται περισσότερες λυχνίες LED, το ρεύμα αυξάνεται ελαφρώς και αυτό προκαλεί την αλλαγή των LED από λευκό σε κίτρινο σε κόκκινο.

Βήμα 7: Σύνδεση Arduino

Για να προσθέσετε επιπλέον ισχύ USB στο arduino, πάρτε το πρόσφατα χακαρισμένο καλώδιό σας και συνδέστε τη θετική πλευρά με τη ράγα 5v στο breadboard (ή παρακάμψτε το breadboard και συνδέστε το απευθείας στο LED) και την αρνητική πλευρά στην αρνητική ράγα η σανίδα ψωμιού. Σε αυτό το σημείο, μπορείτε να δείτε ότι ξαφνικά παρέχεται πολύ περισσότερο ρεύμα στις λυχνίες LED και δεν αλλάζουν χρώμα. Όταν τροφοδοτείται με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε ακόμη και να αποσυνδέσετε το Arduino από την τυπική σύνδεση USB, επειδή θα τροφοδοτείται μέσω του 5v pin.

Εάν συνδεθεί προς τα πίσω, το Arduino θα βραχυκυκλώσει και θα κλείσει. Ενδεχομένως μπορεί να βλάψει ανεπανόρθωτα το Ardiuno (αν και δεν το έχω συναντήσει ακόμα)

Βήμα 8: Micro: bit Τρέχοντες περιορισμοί

Όπως και το Arduino, το micro: bit μπορεί να παρέχει μόνο τόσο πολύ ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση, παρέχει περίπου 180mA, προκαλώντας τα LED να αλλάξουν ξανά χρώμα.

Βήμα 9: LED καλωδίωσης Συνδεδεμένο στο Micro: bit

Η τροφοδοσία των LED με USB ενώ ελέγχεται από Micro: το bit είναι πολύ πιο περίπλοκο. υπάρχουν δύο βασικά πράγματα που πρέπει να προσέξετε. Πρώτον, μην επιτρέψετε στον κόκκινο πείρο 5v να συνδεθεί με τις ακίδες Micro: bit. Όλες οι ακίδες Micro: bit βαθμολογούνται στα 3.3v (πιθανότατα μπορούν να αντέξουν λίγο περισσότερο), και ενώ μπορεί να είναι σε θέση να το επιβιώσει, είναι ένα ρίσκο που δεν αξίζει να αναλάβετε. Η δεύτερη σκέψη, είναι ότι επειδή το καλώδιο 5v είναι απομονωμένο από το Micro: bit, το καλώδιο γείωσης (αρνητικό) πρέπει να συνδεθεί τόσο με το αρνητικό άκρο της λωρίδας LED, όσο και με τον πείρο γείωσης στο Micro: bit. Αυτό συμβαίνει επειδή η διαφορά τάσης είναι απαραίτητη για να λειτουργήσει το σήμα από το Micro: bit στα LED.

Έτσι, μετακινήστε προσεκτικά τη θετική σύνδεση στα LED από τον ακροδέκτη 3.3v του Micro: bit στο καλώδιο USB και κάντε το ίδιο με τη σύνδεση γείωσης. Στη συνέχεια, πάρτε ένα επιπλέον καλώδιο και συνδέστε το με τον πείρο γείωσης του Micro: bit και με το αρνητικό καλώδιο από το καλώδιο USB. Τώρα είσαι καλά να πας.

Μπορείτε να δείτε από τις εικόνες ότι υπάρχει πολύ ρεύμα για το Micro: bit τώρα.

Βήμα 10: Ολοκληρώθηκε

Αν το επιχειρήσετε, να είστε έξυπνοι και να είστε προσεκτικοί. Οι τράπεζες ισχύος είναι χρήσιμες για την τροφοδοσία έργων και διαρκούν για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι πιο βολικά για φόρτιση από άλλες επιλογές μπαταρίας και οι συνδέσεις USB είναι άφθονες.

Ευχαριστούμε που το διαβάσατε. Εάν ενδιαφέρεστε να δείτε μελλοντικά έργα, εγγραφείτε στο κανάλι μου στο Youtube: More Than The Sum