HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Raspberry WiFi: Tento mesiac HackerBox Hackers pracuje s najnovšou platformou Raspberry Pi Zero Wireless, technológiou Surface Mount a spájkovaním.

Tento návod obsahuje informácie o práci s HackerBoxes #0019. Ak by ste chceli dostávať takýto box priamo do vašej schránky každý mesiac, teraz je najvyšší čas prihlásiť sa na HackerBoxes.com a pripojiť sa k revolúcii!

Témy a vzdelávacie ciele pre tento HackerBox:

• Konfigurácia jednodoskových počítačov Raspberry Pi
• Inštalácia operačných systémov pre Raspberry Pi
• Načítavanie softvérových projektov na Raspberry Pi
• Prieskum softvéru na zabezpečenie a správu siete
• Pochopenie technológie povrchovej montáže (SMT)
• Spájkovanie rôznych typov zariadení SMT
• Zostavenie LED sekvencera pomocou 50 zariadení SMT

HackerBoxes je služba mesačného predplatného pre elektroniku a počítačovú technológiu pre domácich majstrov. Sme nadšenci, tvorcovia a experimentátori. A my sme snívatelia snov.

Raspberry Pi a logo Raspberry Pi sú ochranné známky nadácie Raspberry Pi Foundation. HackerBoxes podporuje nadáciu Raspberry Pi vo svojom vzdelávacom poslaní a nabáda svojich členov, aby zvážili to isté.

Krok 1: HackerBoxes 0019: obsah balenia

• Zberateľská referenčná karta HackerBoxes #0019
• Raspberry Pi Zero W
• Sada nulových puzdier Raspberry Pi
• Karta MicroSD naprogramovaná s NOOBS Lite
• Puzdro na kartu SD/MicroSD 8 v 1
• Pi Cobbler Plus s plochým káblom
• MiniHDMI adaptér
• MicroUSB adaptér
• MicroUSB kábel
• Pinová hlavička Raspberry Pi GPIO
• Súprava spájkovania SMT: PCB a 51 komponentov
• Pinzeta SMT
• Sada drevených tampónov
• Exkluzívny klopový kolík Raspberry Pi
• Exkluzívny obtlačok RetroPie

Pomôžu aj ďalšie veci:

• Spájkovačka, spájkovačka a základné spájkovacie nástroje
• Osvetlená lupa
• 9V batéria
• Monitor alebo televízia s digitálnym vstupom
• USB klávesnica a myš
• 2A USB napájací zdroj

A čo je najdôležitejšie, budete potrebovať zmysel pre dobrodružstvo, kutilského ducha a hackerskú zvedavosť. Hardcore DIY elektronika nie je najľahší koníček, ale keď vytrváte a užívate si dobrodružstvo, od vytrvalosti a fungovania vašich projektov môže vyplývať veľká spokojnosť. Každý krok urobte pomaly, všímajte si detaily a neváhajte požiadať o pomoc.

Krok 2: Raspberry Pi Zero Wireless

Nedávno uvedený Raspberry Pi Zero W má všetky funkcie pôvodného Pi Zero, ale s väčším počtom W (bezdrôtové pripojenie). More W includes:

• Bezdrôtová sieť LAN 802.11 b/g/n
• Bluetooth 4.1
• Bluetooth s nízkou spotrebou energie (BLE)

Rovnako ako Pi Zero, Raspberry Pi Zero W stále obsahuje:

• 1 GHz, jednojadrový procesor
• 512 MB RAM
• Mini HDMI a USB porty On-The-Go
• Napájanie micro USB
• HAT-kompatibilný 40-pinový konektor
• Kompozitné video a reset hlavičky
• Konektor CSI kamery

Hackovanie antény Kým Raspberry Pi 3 používala „čipovú“anténu, Zero W používa anténu s plošnými spojmi. Anténa PCB má lichobežníkový tvar medzi zásuvkami mini HDMI a micro USB na spodnom okraji dosky. Nulová anténa W je rezonančná dutina, ktorá je vytvorená leptaním medi v štruktúre DPS. Rádiové vlny rezonujú v tejto dutine v základnej rovine a dva kondenzátory v spodnej časti dutiny zachytávajú rádiový signál. Aby sa dosiahol ďalší zisk, doska plošných spojov je tiež nastavená tak, aby podporovala pridanie vlastnej externej antény jednoduchým spájkovaním SMT.

Krok 3: Pi nulový prípad

Oficiálne puzdro Raspberry Pi Zero je lisované vstrekovaním. Obsahuje tri vymeniteľné topy:

• Prázdny
• Jeden s otvorom na prístup k GPIO
• Jeden s clonou pre fotoaparát

Sada puzdier obsahuje aj krátky obvod adaptéra pre krátku kameru a sadu gumených nožičiek, ktoré zaistia, že sa vaše Pi Zero alebo Pi Zero W neskĺznu zo stola.

Krok 4: Rozhranie s Raspberry Pi Zero W

NAPÁJANIE: Na Pi Zero W. sú dva porty microUSB s formátovým portom. Jeden port je označený ako „USB“a druhý port má označenie „PWR IN“. Kábel MicroUSB by mal byť pripojený k kvalitnému, silnému (2A alebo viac) napájaciemu zdroju USB a potom zapojený do portu označeného „PWR IN“.

USB: Adaptér MicroUSB by mal byť pripojený k portu označenému „USB“, ktorý potom môže podporovať napríklad klávesnice, myši, skokové jednotky a takmer akékoľvek iné zariadenie USB. Rozbočovač USB bude samozrejme potrebný na používanie viac ako jedného zariadenia USB súčasne.

VIDEO: Adaptér MiniHDMI môže podporovať pripojenie video výstupu Pi Zero W k televízoru s HDMI alebo k väčšine počítačových monitorov s digitálnymi vstupmi, ako sú HDMI, DVI alebo DisplayPort. Kolíky „TV“pod kolíkmi GPIO môžu podporovať kompozitný (RCA) video signál pre staršie televízory a monitory.

GPIO: Kolíky GPIO (General Purpose Input/Output) pozdĺž horného okraja dosky je možné naprogramovať tak, aby interagovali s fyzickým svetom. Odpojovaciu dosku Pi Cobbler Plus a plochý kábel je možné použiť na prepojenie záhlavia GPIO na nepájivej doske na zjednodušenie experimentovania. Mnoho ďalších informácií týkajúcich sa hlavičky GPIO nájdete tu.

Krok 5: Začíname s NOOBS Lite

New Out Of Box Software (NOOBS) je ľahký správca inštalácie operačného systému pre Raspberry Pi.

NOOBS Lite vyžaduje internetové pripojenie, aby nainštaloval požadovaný OS vybratý z:

• Raspbian
• Pidora
• LibreELEC
• OSMC
• RISC OS
• Arch Linux

Ďalšie informácie o NOOBS, vrátane úplnej dokumentácie a zdrojového kódu, nájdete tu.

Začínate s Raspberry Pi alebo Unixom? Príjemným zdrojom pre začiatočníkov je tento zoznam skladieb so 16 video návodmi. Tieto návody sú staré niekoľko rokov a nie sú špecifické pre Zero W, ale napriek tomu poskytujú veľký všeobecný prehľad plný príkladov na preskúmanie.

Krok 6: Niektoré pozoruhodné projekty Raspberry Pi

Budovateľská hra Minecraft World

Kodi Media Center

Mathematica Technical Computing

Synchronizátor hudby Sonic Pi so živým kódovaním

RetroPie Gaming

Programovací jazyk Python

Fyzické počítače GPIO

Kali Linux Network Security Platform

Sieťový analyzátor NetPi

Najmä posledné dva projekty poskytujú zbierku nástrojov na skúmanie zabezpečenia siete a využitie vstavaných bezdrôtových schopností zariadenia Pi Zero W. Netreba dodávať, že tieto nástroje vhodne používajú iba etické alebo konštruktívne bezpečnostné činnosti. Na túto tému sa pozrite na Kompletný kurz etického hackingu, kde nájdete niekoľko užitočných podkladov, prehľady nástrojov a technické príručky. Eticky hacknite planétu!

Krok 7: Technológia povrchovej montáže a spájkovanie

Podľa Wikipédie je technológia povrchovej montáže (SMT) metóda výroby elektronických obvodov, v ktorej sú komponenty namontované alebo umiestnené priamo na povrch dosiek plošných spojov (PCB). Takto vyrobené elektronické zariadenie sa nazýva zariadenie na povrchovú montáž (SMD). SMT do značnej miery nahradil tradičnú technológiu priechodných otvorov, ktorou sú komponenty montované pomocou káblových vývodov do otvorov v doske plošných spojov. Obe technológie je možné kombinovať na tej istej doske, pričom technológia priechodných otvorov sa používa pre komponenty, ktoré nie sú vhodné na povrchovú montáž, ako sú konektory alebo väčšie transformátory.

Použitie SMT urýchľuje výrobný proces, ale zvyšuje riziko defektov v dôsledku miniaturizácie súčiastok a hustejšieho balenia dosiek. Detekcia zlyhania sa preto stala kritickou pre každý výrobný proces SMT.

SMD je možné spájkovať ručne a prepracovať s trochou cviku, starostlivosti a správnych nástrojov. Prečítajte si všetko o Daveovi v EEVblogu #186.

Vo výrobe sa spájkovanie SMT nevykonáva ručne, ale výborne sa hodí na pretavenie spájkovacej pasty, ako je uvedené v EEVblog #415. Ak jednoducho nemôžete získať dostatok spätného tavenia spájky, v tomto videu je k dispozícii Ben Heck, ktorý vyrobil systém na pretavenie vlastnými rukami zo zachránenej hriankovača.

Krok 8: Súprava na cvičenie spájkovania SMT

Video zostavy HackerBoxes SMT Kit

Pred začatím zostavovania súpravy si pozorne prečítajte rozpisku a schematický diagram, ktoré sú tu uvedené. Všimnite si tiež obrázok o orientácii diód. Všimnite si, že LED diódy sú označené na ich spodnej strane.

Aj keď tento návod konkrétne nesúvisí s touto konkrétnou súpravou, popisuje činnosť obvodu LED sekvencera.

Rozhodne majte na pamäti, že toto má byť cvičná súprava. Spájkovanie drobných dielov vyžaduje veľa praxe. Táto súprava je iba malou súčasťou HackerBoxu #0019, takže sa ňou nemusíte stresovať. Stačí sa s tým stretnúť na svojej súčasnej úrovni znalostí. Ak nemáte žiadne skúsenosti, možno by malo byť jednoducho vašim cieľom vyskúšať 10-15 dielov 0805 s nádejou, že ich pár uvediete do poriadku. Iba vtedy, ak máte skúsenosti alebo máte len dobrú obratnosť a dobrý zrak, by ste mali ísť do tejto súpravy a očakávať, že vyjde s fungujúcou doskou. Funkcia LED Sequencer je len čerešničkou na vrchole. Primárnym zámerom je precvičiť spájkovanie a trochu sa vystaviť SMT.

Krok 9: Nástroje na spájkovanie

Práca so SMT môže byť len ospravedlnením, ktoré ste potrebovali na aktualizáciu spájkovacieho zariadenia. Tu je zoznam položiek, na ktoré sa môžete pozrieť:

Spájkovačka

Spájkovacie stanice sú trochu ako autá, pretože každému sa páči to, čo sa mu páči, takže existuje veľa možností.

Toto je prinajmenšom lacná, ale kvalitná spájkovačka, ktorú zaradíme do štartovacej dielne HackerBoxes.

Spájkovacia stanica 898D je o krok ďalej a je možné ju použiť s možnosťou prepracovania horúcim vzduchom alebo bez nej.

Spájkovacia stanica 939D je o krok ďalej.

Pre niečo trochu tradičnejšie môžete začať niečím takým ako Hakko alebo tento Weller.

Spájkovacie príslušenstvo

Ak vaša spájkovacia stanica ešte takú neobsahuje, zvážte čistenie drôtom. Žehličku často 3-5 krát bodnite, aby ste ju vyčistili, bez toho, aby ste hrot ochladili na mokrej špongii.

Flux je možné podávať v dávkovači pera alebo v dávkovači injekčných striekačiek.

Pekný pracovný povrch je možné vytvoriť pomocou silikónovej podložky alebo „samoliečivej“remeselnej podložky. Tento má dokonca organizér na malé diely (napríklad SMD).

Osvetlená lupa s pracovnou svorkou je užitočná pre lepšiu viditeľnosť. Vo výrobnom alebo laboratórnom prostredí uvidíte technikov, ktorí používajú binokulárne inšpekčné mikroskopy s výložníkmi a svetelnými prstencami. Tiež budú zvyčajne mať spustené zariadenie Smoke Suckers, kedykoľvek budú spájkovať.

Krok 10: Hacknite planétu

Ďakujeme, že ste sa pripojili k našim dobrodružstvám s bezdrôtovým počítačom Raspberry Pi Zero Wireless, technológiou Surface Mount Technology a Soldering. Ak sa vám tento návod páčil a chceli by ste, aby sa nám každý mesiac doručovala krabica elektronických a počítačových projektov priamo do vašej schránky, pripojte sa k nám PRIHLÁSENÍM TU.

Oslovte a podeľte sa o svoj úspech v nižšie uvedených komentároch a/alebo na facebookovej stránke HackerBoxes. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete s čímkoľvek pomôcť, určite nám dajte vedieť. Ďakujeme, že ste súčasťou HackerBoxes. Nechajte si svoje návrhy a spätnú väzbu aj naďalej. HackerBoxes sú VAŠE škatule. Urobme niečo skvelé!