HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi: 10 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Raspberry WiFi: Αυτό το μήνα, οι HackerBox Hackers συνεργάζονται με την τελευταία πλατφόρμα Raspberry Pi Zero Wireless, καθώς και με την τεχνολογία Surface Mount και Soldering.

Αυτό το Εγχειρίδιο περιέχει πληροφορίες για εργασία με το HackerBoxes #0019. Αν θα θέλατε να λαμβάνετε ένα κουτί σαν αυτό στο γραμματοκιβώτιό σας κάθε μήνα, τώρα είναι η ώρα να εγγραφείτε στο HackerBoxes.com και να συμμετάσχετε στην επανάσταση!

Θέματα και μαθησιακοί στόχοι για αυτό το HackerBox:

• Διαμόρφωση υπολογιστών Raspberry Pi Single Board
• Εγκατάσταση λειτουργικών συστημάτων για το Raspberry Pi
• Φόρτωση έργων λογισμικού στο Raspberry Pi
• Εξερεύνηση λογισμικού ασφάλειας και διαχείρισης δικτύου
• Κατανόηση της τεχνολογίας Surface Mount (SMT)
• Συγκόλληση διάφορων τύπων συσκευών SMT
• Συναρμολόγηση ενός LED Sequencer χρησιμοποιώντας 50 συσκευές SMT

Το HackerBoxes είναι η μηνιαία υπηρεσία συνδρομής για ηλεκτρονικά είδη DIY και τεχνολογία υπολογιστών. Είμαστε χομπίστες, κατασκευαστές και πειραματιστές. Και είμαστε οι ονειροπόλοι των ονείρων.

Το Raspberry Pi και το λογότυπο Raspberry Pi είναι εμπορικά σήματα του Ιδρύματος Raspberry Pi. Το HackerBoxes υποστηρίζει το Raspberry Pi Foundation στην εκπαιδευτική του αποστολή και ενθαρρύνει τα μέλη του να σκεφτούν να κάνουν το ίδιο.

Βήμα 1: HackerBoxes 0019: Περιεχόμενα κουτιού

• HackerBoxes #0019 Συλλεκτική κάρτα αναφοράς
• Raspberry Pi Zero W
• Σετ θήκης Raspberry Pi Zero
• Κάρτα MicroSD Προγραμματισμένη με NOOBS Lite
• Θήκη μεταφοράς κάρτας SD/MicroSD 8 σε 1
• Pi Cobbler Plus με καλώδιο κορδέλας
• Προσαρμογέας MiniHDMI
• Προσαρμογέας MicroUSB
• Καλώδιο MicroUSB
• Κεφαλίδα Pin Raspberry Pi GPIO
• Σετ συγκόλλησης SMT: PCB και 51 εξαρτήματα
• SMT τσιμπιδάκια
• Σετ Ξύλινη μπατονέτα
• Αποκλειστική καρφίτσα σφενδάμου Raspberry Pi
• Αποκλειστική RetroPie Decal

Κάποια άλλα πράγματα που θα σας βοηθήσουν:

• Συγκολλητικό σίδερο, συγκολλητικό και βασικά εργαλεία συγκόλλησης
• Φωτιζόμενος μεγεθυντικός φακός
• Μπαταρία 9V
• Οθόνη ή τηλεόραση με ψηφιακή είσοδο
• Πληκτρολόγιο USB και ποντίκι
• 2A Τροφοδοτικό USB

Το πιο σημαντικό, θα χρειαστείτε μια αίσθηση περιπέτειας, DIY πνεύμα και χάκερ περιέργεια. Τα σκληρά DIY ηλεκτρονικά δεν είναι το πιο εύκολο χόμπι, αλλά όταν επιμένετε και απολαμβάνετε την περιπέτεια, μπορεί να προκύψει μεγάλη ικανοποίηση από την επιμονή και την εκτέλεση των έργων σας. Απλώς κάντε κάθε βήμα αργά, προσέξτε τις λεπτομέρειες και μην διστάσετε να ζητήσετε βοήθεια.

Βήμα 2: Raspberry Pi Zero Wireless

Το Raspberry Pi Zero W που κυκλοφόρησε πρόσφατα διαθέτει όλες τις λειτουργίες του αρχικού Pi Zero αλλά με περισσότερο W (ασύρματη συνδεσιμότητα). Περισσότερα W περιλαμβάνει:

• 802.11 b/g/n ασύρματο LAN
• Bluetooth 4.1
• Bluetooth χαμηλής ενέργειας (BLE)

Όπως το Pi Zero, το Raspberry Pi Zero W εξακολουθεί να διαθέτει:

• 1GHz, μονοπύρηνη CPU
• 512MB RAM
• Μικρές θύρες HDMI και USB On-The-Go
• Τροφοδοσία Micro USB
• Κεφαλίδα 40 ακίδων συμβατή με HAT
• Σύνθετο βίντεο και επαναφορά κεφαλίδων
• Υποδοχή κάμερας CSI

Hacking AntennaΕνώ το Raspberry Pi 3 χρησιμοποιούσε κεραία «τσιπ», το Zero W χρησιμοποιεί κεραία PCB. Η κεραία PCB έχει το τραπεζοειδές σχήμα μεταξύ των υποδοχών mini HDMI και micro USB στο κάτω άκρο της πλακέτας. Η κεραία Zero W είναι μια συντονισμένη κοιλότητα που σχηματίζεται με τη χάραξη του χαλκού μέσα στη δομή του PCB. Τα ραδιοκύματα αντηχούν αυτήν την κοιλότητα μέσα στο επίπεδο γείωσης και οι δύο πυκνωτές στο κάτω μέρος της κοιλότητας καταγράφουν το ραδιοσήμα. Για κάποιο επιπλέον κέρδος, το PCB έχει επίσης ρυθμιστεί για να υποστηρίζει την προσθήκη της δικής σας εξωτερικής κεραίας με λίγη συγκόλληση SMT.

Βήμα 3: Θήκη Pi Zero

Η επίσημη θήκη Raspberry Pi Zero είναι διαμορφωμένη με έγχυση. Περιλαμβάνει τρεις εναλλάξιμες κορυφές:

• Ένα κενό
• Ένα με διάφραγμα για πρόσβαση σε GPIO
• Ένα με διάφραγμα για κάμερα

Η θήκη περιλαμβάνει επίσης ένα μικρό κύκλωμα κάμψης προσαρμογέα κάμερας και ένα σετ από καουτσούκ για να βεβαιωθείτε ότι το Pi Zero ή το Pi Zero W δεν γλιστρά από το γραφείο.

Βήμα 4: Διασύνδεση με το Raspberry Pi Zero W

ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ: Υπάρχουν δύο θύρες τύπου MicroUSB στο Pi Zero W. Η μία θύρα φέρει την ένδειξη "USB" και η άλλη θύρα "PWR IN". Το καλώδιο MicroUSB πρέπει να συνδεθεί σε καλής ποιότητας, ισχυρό (2Α ή περισσότερο) τροφοδοτικό USB και στη συνέχεια να συνδεθεί στη θύρα με την ένδειξη "PWR IN".

USB: Ο προσαρμογέας MicroUSB πρέπει να είναι συνδεδεμένος στη θύρα με την ένδειξη "USB", η οποία μπορεί στη συνέχεια να υποστηρίζει πράγματα όπως πληκτρολόγια, ποντίκια, μονάδες άλματος και σχεδόν οποιαδήποτε άλλη συσκευή USB. Προφανώς, θα χρειαστεί ένας διανομέας USB για να χρησιμοποιεί περισσότερες από μία συσκευές USB κάθε φορά.

ΒΙΝΤΕΟ: Ο προσαρμογέας MiniHDMI μπορεί να υποστηρίξει τη σύνδεση της εξόδου βίντεο Pi Zero W σε τηλεόραση με HDMI ή στις περισσότερες οθόνες υπολογιστών με ψηφιακές εισόδους, όπως HDMI, DVI ή DisplayPort. Οι ακίδες "TV" κάτω από τους ακροδέκτες GPIO μπορούν να υποστηρίξουν ένα σύνθετο σήμα βίντεο (RCA) για τηλεοράσεις και οθόνες παλαιού τύπου.

GPIO: Οι καρφίτσες εισόδου/εξόδου γενικού σκοπού (GPIO) κατά μήκος του άνω άκρου του πίνακα μπορούν να προγραμματιστούν ώστε να αλληλεπιδρούν με τον φυσικό κόσμο. Ο πίνακας θραύσης Pi Cobbler Plus και το καλώδιο με κορδέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετακινήσετε την κεφαλίδα GPIO σε μια σανίδα χωρίς κόλλα για απλοποιημένους πειραματισμούς. Μπορείτε να βρείτε πολλές πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την κεφαλίδα GPIO εδώ.

Βήμα 5: Ξεκινώντας με το NOOBS Lite

Το New Out Of Box Software (NOOBS) είναι ένας εύκολος διαχειριστής εγκατάστασης λειτουργικού συστήματος για το Raspberry Pi.

Το NOOBS Lite απαιτεί σύνδεση στο διαδίκτυο για την εγκατάσταση του επιθυμητού λειτουργικού συστήματος επιλεγμένου από:

• Ράσμπιαν
• Πιδώρα
• LibreELEC
• OSMC
• RISC OS
• Arch Linux

Πρόσθετες πληροφορίες για το NOOBS, συμπεριλαμβανομένης της πλήρους τεκμηρίωσης και του πηγαίου κώδικα, μπορείτε να βρείτε εδώ.

Νέος στο Raspberry Pi ή στο Unix; Ένας καλός πόρος για αρχάριους είναι αυτή η λίστα αναπαραγωγής με 16 σεμινάρια βίντεο. Αυτά τα μαθήματα είναι ηλικίας μερικών ετών και δεν αφορούν το Zero W, αλλά εξακολουθούν να παρέχουν μια μεγάλη γενική επισκόπηση γεμάτη παραδείγματα για εξερεύνηση.

Βήμα 6: Μερικά αξιοσημείωτα έργα Raspberry Pi

Παιχνίδι Minecraft World Building

Κέντρο πολυμέσων Kodi

Mathematica Technical Computing

Sonic Pi Live Coding Music Synth

RetroPie Gaming

Γλώσσα προγραμματισμού Python

GPIO Physical Computing

Πλατφόρμα ασφάλειας δικτύου Kali Linux

Αναλυτής δικτύου NetPi

Τα δύο τελευταία έργα ειδικότερα παρέχουν μια συλλογή εργαλείων για τη διερεύνηση της ασφάλειας του δικτύου και την αξιοποίηση των ενσωματωμένων ασύρματων δυνατοτήτων του Pi Zero W. Περιττό να πούμε ότι μόνο ηθικές ή εποικοδομητικές δραστηριότητες ασφαλείας είναι κατάλληλες χρήσεις για αυτά τα εργαλεία. Σε αυτό το θέμα, ρίξτε μια ματιά στο The Complete Ethical Hacking Course για χρήσιμο υπόβαθρο, επισκοπήσεις εργαλείων και τεχνικούς οδηγούς. Ηθικά Hack The Planet!

Βήμα 7: Τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης και συγκόλλησης

Σύμφωνα με τη Wikipedia, η τεχνολογία επιτοίχιας τοποθέτησης (SMT) είναι μια μέθοδος για την παραγωγή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων στα οποία τα εξαρτήματα τοποθετούνται ή τοποθετούνται απευθείας στην επιφάνεια των πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Μια ηλεκτρονική συσκευή που κατασκευάζεται έτσι ονομάζεται συσκευή τοποθέτησης επιφάνειας (SMD). Το SMT έχει αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό την παραδοσιακή μέθοδο τεχνολογίας μέσω οπών για την τοποθέτηση εξαρτημάτων με καλώδια σε οπές στην πλακέτα κυκλώματος. Και οι δύο τεχνολογίες μπορούν να αναμιχθούν στον ίδιο πίνακα, με την τεχνολογία διάτρησης που χρησιμοποιείται για εξαρτήματα που δεν είναι κατάλληλα για τοποθέτηση στην επιφάνεια, όπως συνδετήρες ή μεγαλύτεροι μετασχηματιστές.

Η χρήση του SMT επιταχύνει τη διαδικασία παραγωγής, αλλά αυξάνει τον κίνδυνο ελαττωμάτων λόγω της μικρογραφίας των εξαρτημάτων και της πυκνότερης συσκευασίας των σανίδων. Συνεπώς, η ανίχνευση αστοχίας έχει καταστεί κρίσιμη για οποιαδήποτε διαδικασία κατασκευής SMT.

Τα SMD μπορούν να κολληθούν στο χέρι και να ξαναδουλεθούν με λίγη εξάσκηση, φροντίδα και τα κατάλληλα εργαλεία. Μάθετε τα πάντα από τον Dave στο EEVblog #186.

Στην παραγωγή, η συγκόλληση SMT δεν γίνεται με το χέρι, αλλά προσφέρεται τέλεια για την ανανέωση της πάστας συγκόλλησης όπως συζητήθηκε στο EEVblog #415. Εάν απλά δεν μπορείτε να λάβετε αρκετή ανανέωση συγκόλλησης, αυτό το βίντεο παρουσιάζει τον Ben Heck να κατασκευάζει ένα σύστημα επανατοποθέτησης DIY από έναν σωστή σωστή φρυγανιέρα.

Βήμα 8: Σετ πρακτικής συγκόλλησης SMT

Βίντεο δημιουργίας HackerBoxes SMT Kit

Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή του κιτ, ελέγξτε προσεκτικά το BOM και το σχηματικό διάγραμμα που εμφανίζονται εδώ. Σημειώστε επίσης την εικόνα σχετικά με τον προσανατολισμό των διόδων. Σημειώστε ότι οι λυχνίες LED είναι σημειωμένες στην κάτω πλευρά τους.

Αν και δεν σχετίζεται ειδικά με αυτό το συγκεκριμένο κιτ, αυτό το σεμινάριο περιγράφει τη λειτουργία του κυκλώματος σειράς LED.

Σίγουρα λάβετε υπόψη ότι αυτό προορίζεται να είναι ένα κιτ εξάσκησης. Η συγκόλληση μικροσκοπικών εξαρτημάτων απαιτεί πολλή εξάσκηση. Αυτό το κιτ είναι μόνο ένα μικρό μέρος του HackerBox #0019, οπότε μην το αγχώνεστε. Απλώς συναντήστε το στο τρέχον επίπεδο δεξιοτήτων σας. Εάν δεν έχετε καθόλου εμπειρία, ίσως ο στόχος σας θα πρέπει απλώς να είναι να δοκιμάσετε 10-15 από τα 0805 μέρη με την ελπίδα να τα κάνετε σωστά. Μόνο εάν είστε έμπειροι ή έχετε απλώς πολλή επιδεξιότητα και καλή όραση, θα πρέπει να μπείτε σε αυτό το κιτ περιμένοντας να βγείτε με έναν λειτουργικό πίνακα. Η λειτουργικότητα LED Sequencer είναι απλά ένα κεράσι στην κορυφή. Η πρωταρχική πρόθεση είναι να εξασκηθείτε στη συγκόλληση και να έχετε κάποια έκθεση σε SMT.

Βήμα 9: Εργαλεία συγκόλλησης

Η εργασία με SMT θα μπορούσε να είναι η δικαιολογία που χρειάζεστε για να αναβαθμίσετε τον εξοπλισμό συγκόλλησης. Ακολουθεί μια λίστα με στοιχεία που πρέπει να δείτε:

Συγκολλητικό σίδερο

Οι σταθμοί συγκόλλησης μοιάζουν κάπως με τα αυτοκίνητα, καθώς στον καθένα αρέσει αυτό που του αρέσει, οπότε υπάρχουν πολλές επιλογές.

Τουλάχιστον, αυτό είναι το φθηνό, αλλά ωραίο, συγκολλητικό σίδερο που συμπεριλαμβάνουμε στο HackerBoxes Starter Workshop.

Ένας σταθμός συγκόλλησης 898D είναι ένα βήμα προς τα επάνω και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ή χωρίς την επιλογή επεξεργασίας θερμού αέρα.

Ένας σταθμός συγκόλλησης 939D είναι ένα βήμα παραπέρα.

Για κάτι λίγο πιο παραδοσιακό, μπορείτε να ξεκινήσετε με κάτι σαν αυτό το Hakko ή αυτό το Weller.

Αξεσουάρ συγκόλλησης

Εάν ο σταθμός συγκόλλησης δεν περιλαμβάνει ήδη έναν, σκεφτείτε ένα Wire Tip Cleaner. Συχνά χτυπάτε το σίδερο σας 3-5 φορές για να το καθαρίσετε χωρίς να κρυώσει το άκρο του σε ένα βρεγμένο σφουγγάρι.

Το Flux μπορεί να γίνει σε συσκευή διανομής στυλό ή σε διανομέα σύριγγας.

Μια ωραία επιφάνεια εργασίας μπορεί να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας ένα στρώμα σιλικόνης ή ένα στρώμα χειροτεχνίας "αυτοθεραπευτικό". Αυτό έχει ακόμη και έναν οργανωτή για μικρά μέρη (όπως SMD).

Ένας φωτιζόμενος μεγεθυντικός φακός με σφιγκτήρα γραφείου είναι χρήσιμος για βελτιωμένη ορατότητα. Σε περιβάλλον παραγωγής ή εργαστηρίου, θα δείτε τεχνικούς να χρησιμοποιούν μικροσκόπια διόφθαλμης επιθεώρησης με βάσεις βραχίονα και δακτυλίους φωτός. Συνήθως θα χρησιμοποιούν τα Smoke Suckers όποτε κολλήσουν.

Βήμα 10: Hack the Planet

Σας ευχαριστούμε που συμμετείχατε στις περιπέτειές μας με τον μονό πίνακα Raspberry Pi Zero Wireless, καθώς και με την τεχνολογία και τη συγκόλληση Surface Mount. Αν σας άρεσε αυτό το Instrucable και θα θέλατε να έχετε ένα κουτί με ηλεκτρονικά και τεχνολογικά προγράμματα όπως αυτό που παραδίδονται απευθείας στο γραμματοκιβώτιό σας κάθε μήνα, παρακαλούμε να εγγραφείτε μαζί μας κάνοντας ΕΓΓΡΑΦΗ ΕΔΩ.

Απευθυνθείτε και μοιραστείτε την επιτυχία σας στα παρακάτω σχόλια ή/και στη σελίδα του HackerBoxes στο Facebook. Σίγουρα ενημερώστε μας εάν έχετε απορίες ή χρειάζεστε βοήθεια για οτιδήποτε. Σας ευχαριστούμε που συμμετέχετε στο HackerBoxes. Παρακαλώ κρατήστε τις προτάσεις και τα σχόλιά σας. Τα HackerBoxes είναι τα κουτιά σας. Ας φτιάξουμε κάτι υπέροχο!