HackerBox 0047: Old School: 12 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hilsen til HackerBox Hackere rundt om i verden! Med HackerBox 0047 eksperimenterer vi med tastaturgrænseflade til mikrokontroller, VGA -videosignalgenerering, old school BASIC ROM -computere, microSD -lagerenheder, låsesportværktøjer og bootable Ubuntu Linux USB -sticks.

Denne instruktion indeholder oplysninger om, hvordan du kommer i gang med HackerBox 0047, som kan købes her, så længe lager haves. Hvis du gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste for entusiaster inden for elektronik og computerteknologi - Hardware Hackers - The Dreamers of Dreams.

Trin 1: Indholdsliste til HackerBox 0047

• Eksklusivt Old School VGA PC Kit
• To Arduino Nano -moduler 5V 16MHz
• 200 -stykke LED -sæt i plastikopbevaringsboks
• Aluminium USB -flashdrev 8 GB
• 6-i-1 Pocket Locksport-værktøj
• Precision Wire Cutters
• MicroSD Breakout -modul
• MicroSD USB -læser
• To 40 -pin male Breakaway Headers
• Kvinde-Kvinde 10 cm DuPont Jumpere
• Ubuntu Linux -mærkat

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• Loddejern, lodde og grundlæggende loddeværktøjer
• Computer til at køre softwareværktøjer
• Bjærget VGA -skærm (prøv en genbrugsbutik eller et gammelt opbevaringsrum på arbejdet)
• PS/2 -tastatur (prøv en genbrugsbutik eller et gammelt opbevaringsrum på arbejdet)

Vigtigst af alt har du brug for en følelse af eventyr, hackerånd, tålmodighed og nysgerrighed. At bygge og eksperimentere med elektronik, selvom det er meget givende, kan til tider være svært, udfordrende og endda frustrerende. Målet er fremskridt, ikke perfektion. Når du vedvarer og nyder eventyret, kan der opnås stor tilfredshed fra denne hobby. Tag hvert trin langsomt, vær opmærksom på detaljerne, og vær ikke bange for at bede om hjælp.

Der er et væld af oplysninger til nuværende og potentielle medlemmer i HackerBoxes ofte stillede spørgsmål. Næsten alle de ikke-tekniske support-e-mails, vi modtager, besvares allerede der, så vi sætter stor pris på, at du tager et par minutter på at læse FAQ.

Trin 2: Låsesport

Locksport er sport eller rekreation af at besejre låse. Entusiaster lærer en række forskellige færdigheder, herunder låseplukning, låsestød og andre teknikker, der traditionelt bruges af låsesmede og andre sikkerhedsprofessionelle. Locksport -entusiaster nyder udfordringen og spændingen ved at lære at besejre alle former for låse og samles ofte i sportsgrupper for at dele viden, udveksle ideer og deltage i en række fritidsaktiviteter og konkurrencer.

For en god introduktion, tjek MIT Guide to Lock Picking.

Se også denne video og tjek de fantastiske links i beskrivelsen af videoen.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) er en organisation af enkeltpersoner, der beskæftiger sig med Locksports hobby, samt uddanner dets medlemmer og offentligheden om den sikkerhed (eller mangel på det), som fælles låse giver. "TOOOL's mission er at fremme den almene viden om låse og låsning. Ved at undersøge låse, pengeskabe og andet sådant hardware og ved offentligt at diskutere vores fund håber vi at fjerne mysteriet, som så mange af disse produkter er gennemsyret af."

ETISKE HENSYN:

Gennemgå og tag alvorlig inspiration fra TOOOLs strenge etiske kodeks, der er opsummeret i følgende tre regler:

1. Vælg aldrig eller manipuler aldrig med det formål at åbne en lås, der ikke tilhører dig, medmindre du har fået udtrykkelig tilladelse fra låsens retmæssige ejer.
2. Spred aldrig viden eller værktøjer til lockpicking til personer, som du kender, eller som har grund til at formode, ville søge at anvende sådanne færdigheder eller udstyr på en kriminel måde.
3. Vær opmærksom på de relevante love vedrørende låsepinde og tilhørende udstyr i ethvert land, stat eller kommune, hvor du søger at deltage i hobbylåsning eller fritids -låsesport.

Trin 3: Beskær alle emner

Ved lodning er der altid ledninger til at være trimmer. For ikke at nævne at skære den grønne ledning, mens du deaktiverer farlige filmrekvisitter.

Brug dette værktøj med godt helbred. Vær opmærksom på advarslerne fra producenten om altid at bære øjenbeskyttelse. De vil ikke have dig til at stikke nogen af dine øjne ud. Det gør vi heller ikke.

Trin 4: Arduino Nano Microcontroller Platform

Vi elsker alle Arduino Nano, og i denne måned får vi brug for to af dem! De medfølgende Arduino Nano -plader leveres med headerstifter, men de er ikke loddet til modulerne. Lad stifterne være af nu. Udfør disse indledende test på begge Arduino Nano -moduler inden lodning på hovedstifterne. Det eneste, der skal til, er et microUSB -kabel og begge Arduino Nano -plader, lige som de kommer ud af posen.

Arduino Nano er et overflademonteret, brødbræt-venligt, miniaturiseret Arduino-bord med integreret USB. Det er fantastisk fuldt udstyret og let at hacke.

Funktioner:

• Mikrocontroller: Atmel ATmega328P
• Spænding: 5V
• Digitale I/O -pins: 14 (6 PWM)
• Analoge indgangsstifter: 8
• DC -strøm pr. I/O -pin: 40 mA
• Flashhukommelse: 32 KB (2KB til bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Urhastighed: 16 MHz
• Dimensioner: 17 mm x 43 mm

Denne særlige variant af Arduino Nano er den sorte Robotdyn Nano. Indeholder en indbygget MicroUSB-port tilsluttet en CH340G USB/seriel brochip. Detaljerede oplysninger om CH340 (og drivere, hvis det er nødvendigt) findes her.

Når du først tilslutter Arduino Nano til en USB -port på din computer, skal den grønne strømindikator lyse og kort tid efter begynder den blå LED at blinke langsomt. Dette sker, fordi Nano er forudindlæst med BLINK-programmet, der kører på den helt nye Arduino Nano.

SOFTWARE: Hvis du endnu ikke har Arduino IDE installeret, kan du downloade den fra Arduino.cc

Sæt Nano'en i MicroUSB -kablet og den anden ende af kablet i en USB -port på computeren. Start Arduino IDE -softwaren. Vælg "Arduino Nano" i IDE under værktøjer> bord og "ATmega328P (gammel bootloader)" under værktøjer> processor. Vælg den passende USB -port under værktøjer> port (det er sandsynligvis et navn med "wchusb" i den).

Endelig skal du indlæse et stykke eksempelkode: Fil-> Eksempler-> Grundlæggende-> Blink

Blink er faktisk koden, der var forudindlæst på Nano og skulle køre lige nu for langsomt at blinke den blå LED. Derfor, hvis vi indlæser denne eksempelkode, ændres intet. Lad os i stedet ændre koden en lille smule.

Når du ser nærmere på, kan du se, at programmet tænder LED'en, venter 1000 millisekunder (et sekund), slukker LED'en, venter endnu et sekund og derefter gør det hele igen - for evigt.

Rediger koden ved at ændre begge "forsinkelser (1000)" udsagn til "forsinkelse (100)". Denne ændring får LED'en til at blinke ti gange hurtigere, ikke?

Lad os indlæse den ændrede kode i Nano ved at klikke på knappen UPLOAD (pilikonet) lige over din ændrede kode. Se nedenfor koden for statusoplysninger: "kompilering" og derefter "upload". Til sidst skal IDE angive "Upload fuldført", og din LED blinker hurtigere.

Hvis ja, tillykke! Du har lige hacket dit første stykke indlejret kode.

Når din hurtigblink-version er indlæst og kører, hvorfor så ikke se, om du kan ændre koden igen for at få LED'en til at blinke hurtigt to gange og derefter vente et par sekunder, før du gentager? Prøv det! Hvad med nogle andre mønstre? Når det lykkes dig at visualisere et ønsket resultat, kode det og observere det til at fungere som planlagt, har du taget et enormt skridt mod at blive en kompetent hardwarehacker.

Inden du lodder noget til dem, skal du teste begge Arduino Nano -moduler ved at indlæse et brugerdefineret program på hvert og sikre, at det kører korrekt.

Hvis du gerne vil have yderligere introduktionsoplysninger til arbejde i Arduino -økosystemet, foreslår vi at tjekke guiden til HackerBoxes Starter Workshop, som indeholder flere eksempler og et link til en PDF Arduino -lærebog.

Trin 5: Old School VGA PC Kit

Old School VGA PC Kit Indhold:

• Old School VGA PC printkort
• To Arduino Nano mikrokontroller moduler
• HD15 VGA -stik
• Mini-DIN PS/2 tastaturstik
• To 68 Ohm modstande
• To 470 Ohm modstande
• Piezo summer

I løbet af de næste par trin samler du og udforsker Old School VGA PC Kit. Det vil naturligvis kræve noget lodning. Der er mange gode guider og videoer online om lodning (f.eks.). Hvis du føler, at du har brug for yderligere hjælp, kan du prøve at finde en lokal maker -gruppe eller hackerplads i dit område. Amatørradioklubber er også altid gode kilder til elektronikekspertise.

Et par designnoter: Det foreslås, at når begge Nanos er installeret, skal du kun tilslutte en af dem ad gangen til USB -strøm, aldrig begge på én gang. På samme måde kan begge Nanos drive summeren fra deres A0 -pin. Konfigurer kun en af A0 -benene som en udgang, aldrig begge på samme tid. Der er en række I/O -ben (overskrift J1) lige under de to MCU'er (se skematisk for pin -tildelinger). Den nederste række (overskrift J2) er bare et "breadboarding space", og det kan ikke tilsluttes noget inden for printkortet.

Trin 6: Old School -pc - PS/2 -tastatur

For at teste tastaturgrænsefladen og biblioteket skal du først udfylde kun to elementer på printkortet:

1. Main MCU (Arduino Nano)
2. Mini-DIN PS/2-stik

Main MCU kræver de to lange sorte header rækker. Seks pin (2x3) header bruges ikke.

Installer Paul Stoffregen's PS2Keyboard Library til Arduino.

I Arduino IDE skal du åbne Fil> Eksempler> PS2Keyboard> Simple_Test

Fra PCB -skematikken i det foregående trin kan du se, at KBCLK er på pin D3 (ikke D5 som antaget i eksemplet), så sørg for, at pin -definitionerne i eksemplerne er indstillet til:

const int DataPin = 8; const int IRQpin = 3;

Programmer derefter koden til Main MCU, tilslut et PS/2 -tastatur, åbn Arduino Serial Monitor til 9600 bps, og begynd at skrive.

Tastaturscannekoder afmystificeret

Bemærk, at de fleste ældre USB -tastaturer er kombinerede USB- og PS/2 -tastaturer og kan bruges sammen med en adapter eller forbindes til en PS/2 -port. Disse dual interface-tastaturer kom normalt med et lille USB-til-PS/2-adapterstik. Men nyere USB -tastaturer, der ikke kom med en PS/2 -adapter, vil normalt ikke levere PS/2 -signalerne og vil ikke fungere med en sådan adapter.

Trin 7: Old School -pc - VGA -videooutput

Lod den anden Arduino Nano (VIDEO MCU), de fire modstande (bemærk der er to forskellige værdier), summeren og VGA -stikket. Igen bruges den seks (2x3) pin header i MCU ikke.

Installer Sandro Maffiodos VGAX -bibliotek til Arduino. Tilslut en VGA -skærm. Nyd eksemplerne på filer under fil> eksempler> VGAX

Git -repoen til VGAX -biblioteket har nogle meget uddannelsesmæssige oplysninger og henviser til, hvordan den ydmyge Arduino bliver hacket til at generere et VGA (ish) videosignal.

Trin 8: Old School PC - BASIC programmeringssprog

Disse tastatur-, video- og MCU-procesblokke kan kombineres til en enkel, men elegant, 8-bit VGA-pc, der er i stand til at understøtte det BASIC programmeringssprog. Rekvisitter til Rob Cai for at sætte alle disse stykker sammen.

BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) er et generelt, højt niveau programmeringssprog, der understreger brugervenligheden. Næsten universelt havde hjemmecomputere fra 1980'erne en BASIC-tolk, der var hjemmehørende i ROM, og maskinerne startede direkte ind. Disse gamle skolemikroer indeholder forskellige typer Apple II, Commodore, TRS-80, Atari og Sinclair-maskiner. (wikipedia)

De dobbelte MCU -designs bruger en første Arduino som MAIN MCU, hvor TinyBasic Plus og PS2 tastaturbibliotek uploades. Den anden VIDEO MCU bruges som en grafisk displaygenerator, der kører VGAX -biblioteket. VIDEO MCU kan generere 4 farver, 10 rækker x 24 kolonner med ASCII -tegn.

Arduino I/O kan drives direkte fra BASIC -programmer. Som vist i denne video drives en LED, der blinker, af et par programlinjer. BASIC -koden kan endda gemmes i MCU's EEPROM.

KODEN: Skitseret til både MCU'er og forskellige andre detaljer er tilgængelige i Rob Cai's Instructable til projektet.

PROGRAMMERING BEMÆRK: Ved programmering af MCU -modulerne, efter at de er på PCB, opstår der nogle gange problemer, da de serielle grænseflader er forbundet og kan forstyrre programmeringen. Bare hold nulstillingsknappen på Main MCU nede, mens USB -kablet programmerer Video MCU'en, og omvendt, mens USB -kablet programmerer Main MCU'en.

Trin 9: Kør Ubuntu Linux via USB Stick

Ubuntu er en gratis og open-source Linux-distribution baseret på Debian. Ubuntu udgives hvert halve år, med langsigtet support (LTS) udgivelser hvert andet år. Ubuntu er udviklet af Canonical og brugerfællesskabet. Ubuntu er opkaldt efter den afrikanske filosofi om ubuntu, som Canonical oversætter som "menneskehed til andre" eller "jeg er hvad jeg er på grund af hvem vi alle er". (wikipedia)

Hvorfor ikke prøve Ubuntu på en USB -stick?

• Installer eller opgrader Ubuntu
• Test Ubuntu -skrivebordsoplevelsen uden at røre ved din pc -konfiguration
• Start op på Ubuntu på en lånt maskine eller fra en internetcafé
• Brug værktøjer installeret som standard på USB -nøglen til at reparere eller reparere en ødelagt konfiguration

Oprettelse af en bootbar Ubuntu USB -stick er meget enkel, især fra Ubuntu selv. Processen er dækket i få trin her.

ADVARSEL: Få for vane aldrig at stole på tilfældige USB -lagerenheder. Ja, selv den, der er inkluderet i denne æske. Tillad aldrig noget at AutoRun fra en ukendt lagerenhed. De fleste operativsystemer tillader ikke AutoRun som en del af standard sikkerhedspraksis, men på en Windows -boks bør du deaktivere AutoRun/AutoPlay. Undlad at køre eller åbne noget, du finder på lagerenheden. Hvis du vil gøre brug af lagerenheden, skal du tørre den og omformatere den.

Trin 10: MicroSD TF Breakout -modul

Hvad er forskellen mellem et TF -kort og et MicroSD -kort? (kilde)

Den lille mobile lagerenhed kendt som MicroSD -kort blev først produceret af SanDisk Corporation under navnet TransFlash, tilbage i 2004, og dengang blev den introduceret som den mindste eksterne hukommelsesenhed i verden. Efter succesen på mobiltelefonmarkedet blev TransFlash -kortet formelt vedtaget af den nuværende myndighed inden for digital lagring, SD Card Association, som en del af den tredje kategori digital lagerenhed i den officielle Secure Digital -paraply. De to andre enheder er MiniSD og SD -hukommelseskort. På et tidspunkt undervejs ændrede SanDisk Corporation enhedens navn til MicroSD -kort og begyndte at producere det, vi nu bruger som en standard hukommelseslagerchip, som de fleste mobiltelefoner er designet til at rumme.

Bemærk, at MicroSD -hukommelsesenheder er 3,3V -enheder, så det enkle breakout -modul, der vises her, bør bruges i 3,3V -systemer. For eksempel med 3,3V mikrokontroller. Du finder ofte forekomster i naturen (eksempel et, eksempel to) af projekter, der bare blokerer 5V I/O -signaler til MicroSD -kort. Disse fungerer generelt, hvis du kan lide at leve farligt, men de kan være mindre stabile og kan endda beskadige MicroSD -kortet. Mere korrekte/robuste løsninger til brug af MicroSD-kort med 5V mikrokontrollere inkluderer niveauskiftere eller spændingsdelingsnetværk (begge diskuteret her).

Trin 11: Mandelbrot Zoom - falder ikke ind

Billeder af Mandelbrot-sættet udviser en udførlig og uendelig kompliceret grænse, der afslører gradvist stadig finere rekursive detaljer ved stigende forstørrelser. "Stil" for denne gentagne detalje afhænger af det område af sættet, der undersøges. Sættets grænse inkorporerer også mindre versioner af hovedformen, så fraktalegenskaben for selvlighed gælder for hele sættet, og ikke kun for dets dele. Mandelbrot -sættet er blevet populært uden for matematik både på grund af sin æstetiske appel og som et eksempel på en kompleks struktur, der skyldes anvendelsen af enkle regler. Det er et af de mest kendte eksempler på matematisk visualisering og matematisk skønhed. (wikipedia)

• manuelt zoomværktøj
• så meget kode
• rekursion: n. se rekursion

Trin 12: HackLife

Vi håber, at du nyder denne måneds HackerBox -eventyr inden for elektronik og computerteknologi. Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBoxes Facebook Group. Husk også, at du når som helst kan e -maile [email protected], hvis du har et spørgsmål eller har brug for hjælp.

Hvad er det næste? Deltag i revolutionen. Live HackLife. Få en kølig æske med hackbart udstyr leveret direkte til din postkasse hver måned. Surf over til HackerBoxes.com og tilmeld dig dit månedlige HackerBox -abonnement.