HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Raspberry WiFi: Tento měsíc HackerBox Hackers pracuje s nejnovější platformou Raspberry Pi Zero Wireless, technologií Surface Mount Technology a Soldering.

Tento Instructable obsahuje informace pro práci s HackerBoxes #0019. Pokud byste chtěli každý měsíc dostávat takovéto schránky přímo do vaší poštovní schránky, nyní je čas přihlásit se k odběru na HackerBoxes.com a připojit se k revoluci!

Témata a vzdělávací cíle pro tento HackerBox:

• Konfigurace jednodeskových počítačů Raspberry Pi
• Instalace operačních systémů pro Raspberry Pi
• Načítání softwarových projektů na Raspberry Pi
• Zkoumání softwaru pro zabezpečení a správu sítě
• Porozumění technologii povrchové montáže (SMT)
• Pájení různých typů zařízení SMT
• Sestavení LED sekvenceru pomocí 50 zařízení SMT

HackerBoxes je služba měsíčního předplatného pro elektroniku a výpočetní techniku pro kutily. Jsme fandové, tvůrci a experimentátoři. A my jsme snílci snů.

Raspberry Pi a logo Raspberry Pi jsou ochranné známky nadace Raspberry Pi Foundation. HackerBoxes podporuje nadaci Raspberry Pi ve své vzdělávací misi a vybízí její členy, aby zvážili to samé.

Krok 1: HackerBoxes 0019: Obsah krabice

• Sběratelská referenční karta HackerBoxes #0019
• Raspberry Pi Zero W
• Sada nulových pouzder Raspberry Pi
• Karta MicroSD naprogramovaná pomocí NOOBS Lite
• Pouzdro na kartu SD/MicroSD 8 v 1
• Pi Cobbler Plus s plochým kabelem
• MiniHDMI adaptér
• MicroUSB adaptér
• MicroUSB kabel
• Raspberry Pi GPIO Pin Header
• Pájecí sada SMT: PCB a 51 součástek
• Pinzeta SMT
• Sada dřevěných tamponů
• Exkluzivní klopový kolík Raspberry Pi
• Exkluzivní obtisk RetroPie

Některé další věci, které budou užitečné:

• Páječka, páječka a základní pájecí nástroje
• Osvětlená lupa
• 9V baterie
• Monitor nebo televize s digitálním vstupem
• USB klávesnice a myš
• 2A USB napájecí zdroj

A co je nejdůležitější, budete potřebovat smysl pro dobrodružství, kutilského ducha a hackerskou zvědavost. Hardcore DIY elektronika není nejsnadnějším koníčkem, ale když vytrváte a užíváte si dobrodružství, může velká spokojenost vycházet z vytrvalosti a zprovoznění vašich projektů. Každý krok udělejte pomalu, pamatujte na detaily a neváhejte požádat o pomoc.

Krok 2: Raspberry Pi Zero Wireless

Nedávno uvedený Raspberry Pi Zero W má všechny funkce původního Pi Zero, ale s více W (bezdrátové připojení). Další W zahrnuje:

• Bezdrátová síť LAN 802.11 b/g/n
• Bluetooth 4.1
• Bluetooth s nízkou spotřebou energie (BLE)

Stejně jako Pi Zero, Raspberry Pi Zero W stále obsahuje:

• 1GHz, jednojádrový procesor
• 512 MB RAM
• Mini HDMI a USB On-The-Go porty
• Napájení micro USB
• HAT kompatibilní 40pinový konektor
• Kompozitní video a reset záhlaví
• Konektor CSI kamery

Hackování antény Zatímco Raspberry Pi 3 používalo „čipovou“anténu, Zero W používá PCB anténu. Anténa PCB má lichoběžníkový tvar mezi zásuvkami mini HDMI a micro USB na spodním okraji desky. Anténa Zero W je rezonanční dutina, která je vytvořena leptáním mědi uvnitř struktury DPS. Rádiové vlny rezonují v této dutině v pozemní rovině a dva kondenzátory ve spodní části dutiny zachycují rádiový signál. Aby se dosáhlo dalšího zisku, je deska plošných spojů také nastavena tak, aby podporovala přidání vlastní externí antény pouhým malým pájením SMT.

Krok 3: Pi Zero Case

Oficiální pouzdro Raspberry Pi Zero je lisováno vstřikováním. Obsahuje tři vyměnitelné topy:

• Prázdný
• Jeden s otvorem pro přístup ke GPIO
• Jeden s clonou pro fotoaparát

Sada pouzder také obsahuje krátký ohebný obvod adaptéru kamery a sadu gumových nožiček, které zajistí, že se váš Pi Zero nebo Pi Zero W nesklouzne ze stolu.

Krok 4: Rozhraní s Raspberry Pi Zero W

NAPÁJENÍ NAPÁJENÍ: Na Pi Zero W. jsou dva porty MicroUSB form-factor. Jeden port je označen „USB“a druhý port je označen „PWR IN“. MicroUSB kabel by měl být připojen ke kvalitnímu, silnému (2A nebo více) USB napájecímu zdroji a poté zapojen do portu označeného „PWR IN“.

USB: Adaptér MicroUSB by měl být připojen k portu označenému „USB“, který pak může podporovat věci, jako jsou klávesnice, myši, skokové jednotky a téměř jakékoli jiné zařízení USB. Je zřejmé, že k použití více než jednoho zařízení USB najednou bude vyžadován rozbočovač USB.

VIDEO: Adaptér MiniHDMI může podporovat připojení video výstupu Pi Zero W k televizi s HDMI nebo k většině počítačových monitorů s digitálními vstupy, jako je HDMI, DVI nebo DisplayPort. „TV“piny pod GPIO piny mohou podporovat kompozitní (RCA) video signál pro starší televize a monitory.

GPIO: Kolíky GPIO (General Purpose Input/Output) podél horního okraje desky lze naprogramovat pro interakci s fyzickým světem. Oddělovací desku Pi Cobbler Plus a plochý kabel lze použít k přemostění GPIO záhlaví na nepájivou desku pro zjednodušení experimentování. Mnoho dalších informací týkajících se záhlaví GPIO naleznete zde.

Krok 5: Začínáme s NOOBS Lite

New Out Of Box Software (NOOBS) je snadný správce instalace operačního systému pro Raspberry Pi.

NOOBS Lite vyžaduje připojení k internetu k instalaci požadovaného operačního systému vybraného z:

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

Další informace o NOOBS, včetně úplné dokumentace a zdrojového kódu, najdete zde.

Novinka v Raspberry Pi nebo Unixu? Příjemným začátečnickým zdrojem je tento seznam skladeb s 16 video tutoriály. Tyto výukové programy jsou staré několik let a nejsou specifické pro Zero W, ale přesto poskytují skvělý obecný přehled plný příkladů k prozkoumání.

Krok 6: Některé pozoruhodné projekty Raspberry Pi

Minecraft World Building Game

Kodi Media Center

Technická výpočetní technika Mathematica

Sonic Pi Live Coding Music Synth

RetroPie Gaming

Programovací jazyk Python

Fyzické počítače GPIO

Kali Linux Network Security Platform

Analyzátor sítě NetPi

Zejména poslední dva projekty poskytují soubor nástrojů pro zkoumání zabezpečení sítě a využití vestavěných bezdrátových funkcí Pi Zero W. Není třeba říkat, že pro tyto nástroje jsou vhodné pouze etické nebo konstruktivní bezpečnostní činnosti. Na toto téma se podívejte na The Complete Ethical Hacking Course, kde najdete užitečné pozadí, přehledy nástrojů a technické příručky. Eticky hackněte planetu!

Krok 7: Technologie povrchové montáže a pájení

Podle Wikipedie je technologie povrchové montáže (SMT) metoda výroby elektronických obvodů, ve kterých jsou součásti namontovány nebo umístěny přímo na povrch desek plošných spojů (PCB). Takto vyrobené elektronické zařízení se nazývá zařízení pro povrchovou montáž (SMD). SMT do značné míry nahradil tradiční metodu technologie průchozích otvorů montáže součástek pomocí vodičů do otvorů v desce s obvody. Obě technologie lze kombinovat na stejné desce, přičemž technologie průchozích otvorů se používá pro součásti nevhodné pro povrchovou montáž, jako jsou konektory nebo větší transformátory.

Využití SMT zrychluje výrobní proces, ale zvyšuje riziko defektů v důsledku miniaturizace součástí a hustšího balení desek. V souladu s tím se detekce selhání stala kritickou pro jakýkoli výrobní proces SMT.

SMD lze ručně pájet a přepracovávat s trochou praxe, péče a správných nástrojů. Zjistěte vše o Daveovi v EEVblogu #186.

Ve výrobě se pájení SMT neprovádí ručně, ale skvěle se hodí k přetavení pájecí pasty, jak je popsáno v EEVblogu #415. Pokud prostě nemůžete získat dostatek pájky, toto video obsahuje Ben Heck, který vyrábí systém přetavení DIY ze zachráněné toustovací pece.

Krok 8: Sada pro pájení SMT

HackerBoxes SMT Kit Build Video

Před zahájením sestavování sady si pečlivě prohlédněte zde zobrazený kusovník a schematický diagram. Všimněte si také obrázku o orientaci diod. Všimněte si, že LED diody jsou označeny na jejich spodní straně.

I když tento návod konkrétně nesouvisí s touto konkrétní sadou, popisuje činnost obvodu LED Sequencer.

Rozhodně mějte na paměti, že toto má být cvičná sada. Pájení drobných dílů vyžaduje hodně cviku. Tato sada je pouze malou částí HackerBoxu #0019, takže se tím nestresujte. Stačí se s tím setkat na své aktuální úrovni dovedností. Pokud nemáte vůbec žádné zkušenosti, možná by vaším cílem jednoduše mělo být vyzkoušet 10–15 dílů z 0805 s nadějí, že jich pár uděláte správně. Pouze pokud jste zkušení nebo máte jen dobrou obratnost a dobrý zrak, měli byste jít do této sady a očekávat, že vyjdete s fungující deskou. Funkce LED Sequencer je jen třešničkou na dortu. Primárním záměrem je procvičit pájení a trochu se vystavit SMT.

Krok 9: Pájecí nástroje

Práce se SMT by mohla být jen výmluvou, kterou jste potřebovali k upgradu vašeho pájecího zařízení. Zde je seznam položek, na které se můžete podívat:

Páječka

Pájecí stanice jsou trochu jako auta, protože každý má rád to, co se mu líbí, takže existuje mnoho možností.

Přinejmenším je to levná, ale kvalitní páječka, kterou zařazujeme do HackerBoxes Starter Workshop.

Pájecí stanice 898D je o krok dále a lze ji použít s možností přepracování horkým vzduchem nebo bez něj.

Pájecí stanice 939D je o krok dále.

U něčeho trochu tradičnějšího můžete začít něčím jako je Hakko nebo tento Weller.

Pájecí příslušenství

Pokud vaše pájecí stanice ještě neobsahuje, zvažte čistič špiček drátu. Žehličku často 3–5krát bodněte, abyste ji vyčistili, aniž byste špičku ochladili na vlhké houbičce.

Flux lze podávat v dávkovači pera nebo v dávkovači injekčních stříkaček.

Pěkný pracovní povrch lze vytvořit pomocí silikonové podložky nebo „samoopravné“řemeslné podložky. Tenhle má dokonce organizátor pro malé části (například SMD).

Pro lepší viditelnost je užitečná osvětlená lupa s pracovní deskou. Ve výrobním nebo laboratorním prostředí uvidíte techniky, kteří používají binokulární inspekční mikroskopy s výložníky a světelnými kroužky. Kdykoli pájí, obvykle také spustí Kouřové přísavky.

Krok 10: Hackujte planetu

Děkujeme, že jste se připojili k našim dobrodružstvím s jednodeskovým počítačem Raspberry Pi Zero Wireless, technologií Surface Mount Technology a Soldering. Pokud vás tento Instrucable bavil a chtěli byste si nechat každý měsíc doručit krabici elektroniky a projektů počítačové techniky přímo do vaší poštovní schránky, připojte se k nám PŘIHLÁŠENÍM ZDE.

Oslovte a podělte se o svůj úspěch v níže uvedených komentářích a/nebo na facebookové stránce HackerBoxes. Určitě nám dejte vědět, pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete s čímkoli pomoci. Děkujeme, že jste součástí HackerBoxes. Nechte si prosím své návrhy a zpětnou vazbu. HackerBoxes jsou VAŠE boxy. Pojďme udělat něco skvělého!