Hackování USB + napájecích bank: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Už se vám někdy stalo, že se vám uprostřed projektu zbláznilo servo? Nebo LED diody měnily barvy, když neměly? Nebo dokonce chtěli napájet hračku, ale nebaví je likvidovat baterie? Dostal jsem se do mnoha situací, kde by pomohla dlouhodobá, snadno nabíjitelná, bezpečná a konzistentní baterie. Našel jsem řešení při řezání kabelů USB.

Podívejte se na video, kde najdete další podrobnosti:

Co potřebuješ:

• USB kabel
• Hračka/Arduino/Micro: bit
• Záložní baterie
• Drát z pevného jádra

Potřebné vybavení:

• Páječka
• Pájka
• Nůžky na drát
• Odizolovávač drátu

Volitelný:

• Pájecí tok
• Smršťování teplem
• Horkovzdušná pistole
• Elektrická páska

Bezpečnostní upozornění:

Používání poškozených, uříznutých nebo pozměněných USB kabelů jakýmkoli způsobem může způsobit požár, popálení a poškození připojeného zařízení na obou koncích. Navzdory tomu mohou být tyto kabely bezpečně použity ve správném kontextu. Často je používám se studenty k napájení projektů a většina věcí, se kterými přicházejí do styku, je postavena dostatečně přísně, aby zabránila jakémukoli trvalému poškození. Například většina portů USB notebooku/počítače se při zkratu dočasně vypne a obnoví se po restartování počítače.

Krok 1: Hackování kabelů USB (část 1)

Nejlepší kabely, které lze použít, jsou kabely USB používané právě k nabíjení, které nemají žádné datové připojení, ale většina z nich ano. Drahé kabely, jako jsou bleskové kabely, mají spoustu věcí navíc a nefungují dobře.

Zde jsou kroky:

• Odřízněte konec kabelu USB a odizolujte vnější izolaci.
• Pokud se jedná o datový kabel, odstřihněte další vodiče (ne černé a červené)
• Odstraňte izolaci ze zbývajících dvou vodičů.
• Odizolujte izolaci z drátu plného jádra

Krok 2: Hackování kabelů USB (část 2)

Dále přiletujeme konce kabelu USB k drátu plného jádra.

Zde jsou kroky:

• Omotejte vodič z kladného nebo záporného kabelu USB kabelu kolem plného vodiče
• Rozetřete tok pájky na omotané vodiče (je to volitelné, ale pomáhá to snadnějšímu toku pájky, což umožňuje rychlejší a čistší spojení)
• Pájecí dráty dohromady.
• Připevněte pevný drát na délku pomocí řezačů drátu
• Opakujte s druhým vodičem

Krok 3: Přidání smršťování

Je užitečné přidat buď barevný tepelný smršťovač nebo elektrickou pásku, aby oba poskytly odlehčení tahu vodičům a pomohly určit, který vodič je kladný/záporný.

Pokud nejsou dráty vybarveny způsobem, který naznačuje, že jsou zjevně kladné nebo záporné, můžete použít multimetr k měření polarity a určení kladného konce. Když je kladný připojen k kladnému, multimetr by měl číst kladný, a pokud je kladný připojen k zápornému, měl by číst záporný.

Pokud jsou dráty malé, můžete je spojit další páskou nebo tepelně smrštit, aby nedošlo k jejich vytržení.

Krok 4: UPOZORNĚNÍ !

Připomínka, že pomocí nich můžete rozdělat oheň nebo poškodit elektroniku. Powerbanky mají mnoho ochran, včetně ochrany proti zkratu, kde se při zkratu vypnou. Pokud tyto ochrany selžou, bude generovat velké množství tepla a potenciálně způsobí požár.

Dalším problémem je, že energetické banky mohou poskytovat velké množství proudu a když jsou připojeny k vodičům, které nejsou schopné tento proud zvládnout, mohou se zahřát a stát se nebezpečím požáru. Na obrázku můžete vidět, že když 2,5A prochází prkénkem, které je určeno pouze pro 500mA (0,5A), generuje velké množství tepla.

Při použití velkého množství proudu buďte v bezpečí a ujistěte se, že používáte vodiče a konektory určené pro velké množství proudu.

Krok 5: Zapojení hacknutých kabelů do hraček

Hračky můžete napájet kabelem USB. To lze provést s hračkami, které používají 3-4 AAA až po baterie D, protože běží na 4,5-6V, což poskytuje připojení USB. Pokud se pokusíte napájet 3v nebo nižší hračku pomocí powerbanky, pravděpodobně to hračku poškodí. Pokud se pokusíte použít k napájení hraček, které vyžadují vyšší napětí, může to fungovat, ale nemusí. Pokud jej připojíte k hračce pozpátku, riskujete také poškození hračky.

Vše, co je potřeba, je připojit kladný vodič na kladnou stranu (+) a záporný vodič na zápornou stranu (-) a zapojit.

Krok 6: Aktuální omezení Arduina

Než budeme diskutovat o tom, jak pomoci s obvody Arduino, může být užitečné pochopit, proč by projekty Arduino (a další projekty mikrokontrolérů) mohly mít z toho prospěch. Arduino Uno může poskytnout asi 500 mA prostřednictvím USB připojení na desce. Když přidáte další LED/motory/serva, je vyžadován větší proud, ale připojení nedokáže poskytnout více. To způsobí, že se věci budou chovat nepředvídatelně, což způsobí roztančení serva a LED diody se začnou měnit na špatnou barvu. Na obrázku vidíte, jak se přidávají další LED diody, proud se jen mírně zvyšuje, a to způsobí, že se LED diody změní z bílé na žlutou až červenou.

Krok 7: Připojení Arduino

Chcete -li do arduina přidat další USB napájení, vezměte si nově nabouraný kabel a připojte kladnou stranu k 5v kolejnici na prkénku (nebo obejděte prkénko a připojte ji přímo k LED) a zápornou stranu k záporné liště na prkénko. V tomto okamžiku můžete vidět, že LED diodám je najednou poskytnuto mnohem více proudu a nemění barvu. Při tomto způsobu napájení můžete Arduino dokonce odpojit od standardního USB připojení, protože bude napájeno přes 5v pin.

Pokud je zapojen zpět, Arduino se zkratuje a vypne. Potenciálně to může nevratně poškodit Ardiuno (i když jsem se s tím ještě nesetkal)

Krok 8: Micro: bit Aktuální omezení

Stejně jako Arduino může micro: bit dodávat pouze tolik proudu. V tomto případě poskytuje asi 180 mA, což způsobí, že LED diody opět změní barvu.

Krok 9: Zapojení LED diod připojených k mikro: bitu

Napájení LED diod pomocí USB při ovládání pomocí Micro: bit je mnohem složitější; jsou dvě klíčové věci, na které si dát pozor. Nejprve nedovolte, aby se červený kolík 5v připojil k pinům Micro: bit. Všechny piny Micro: bit jsou dimenzovány na 3,3 V (pravděpodobně zvládnou o něco více), a přestože to může přežít, je to riziko, které nestojí za to. Druhým hlediskem je, že protože 5v vodič je izolován od mikro: bitu, zemnící (záporný) vodič se musí připojit jak k zápornému konci LED pásky, tak k zemnicímu pinu na mikro: bitu. Důvodem je, že pro fungování signálu z mikro: bitu do LED je potřeba rozdíl napětí.

Opatrně tedy přesuňte kladné připojení na LED diody z 3,3 V pinu Micro: bit na kabel USB a proveďte totéž s uzemněním. Poté vezměte další vodič a připojte jej k uzemňovacímu kolíku Micro: bit a k zápornému vodiči z kabelu USB. Nyní je dobré jít.

Z obrázků můžete vidět, že pro Micro: bit je nyní dostatek proudu.

Krok 10: Hotovo

Pokud se o to pokusíte, buďte chytří a buďte opatrní. Power banky jsou užitečné pro napájení projektů a vydrží velmi dlouho. Nabíjejí se pohodlněji než jiné možnosti baterie a připojení USB je bohaté.

Děkuji za přečtení. Pokud vás zajímají budoucí projekty, přihlaste se k odběru mého kanálu YouTube: Více než částka