HackerBox 0038: TeknoDactyl: 17 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

HackerBox Хакерлері саусақ ізін электронды тануды және бетіне орнатылатын микроконтроллері мен жарықдиодты схемалары бар механикалық спиннер ойыншықтарын зерттеп жатыр. Бұл нұсқаулықта HackerBox #0038 бағдарламасын бастау туралы ақпарат бар, оны жеткізу мерзімі аяқталған кезде сатып алуға болады. Сонымен қатар, егер сіз ай сайын пошта жәшігіңізден осындай HackerBox алғыңыз келсе, HackerBoxes.com сайтына жазылып, революцияға қосылыңыз!

HackerBox 0038 үшін тақырыптар мен оқу мақсаттары:

• Саусақ ізін электронды тануды зерттеңіз
• Arduino Nano микроконтроллерін конфигурациялаңыз және бағдарламалаңыз
• Микроконтроллерге саусақ ізі сенсорының модульдері
• Саусақ ізі сенсорларын ендірілген жүйелерге енгізіңіз
• Бетіне дәнекерлеу әдістерін қолдану
• Акрилді жарықдиодты фиджет спиннерінің жобасын жинаңыз
• Digispark микроконтроллерін баптаңыз және бағдарламалаңыз
• USB пернелер тіркесімінің инъекциялық жүктемелерімен тәжірибе жасаңыз

HackerBoxes - бұл DIY электроникасы мен компьютерлік технологиялар үшін ай сайынғы жазылым қорапшасы. Біз әуесқоймыз, жасаушылар мен эксперименттерміз. Біз армандардың армандарымыз.

Планетаны бұзыңыз

1 -қадам: HackerBox 0038: қораптың мазмұны

• Саусақ ізі сенсоры модулі
• Arduino Nano 5V 16 МГц microUSB
• Жарықдиодты фиджет спиннерінің дәнекерлеу жинағы
• Айналдыру жинағына арналған CR1220 монета ұяшықтары
• USB Digispark микроконтроллер модулі
• ESD пинцеті
• Түсін кетіру өрімі
• Төртжолды кернеу деңгейінің екі ауысымы
• USB ұзартқыш кабелі
• HackerBox эксклюзивті жалған жапсырмасы
• Эксклюзивті «Quad Cut» хакерлік жапсырмасы
• Орындықта эксклюзивті темірден жасалған патч

Пайдалы болатын басқа да нәрселер:

• Пісіру үтігі, дәнекерлеу және негізгі дәнекерлеу құралдары
• Пісіру ағыны (мысал)
• Жарық лупасы (мысал)
• Бағдарламалық құралдарды іске қосуға арналған компьютер
• Айналдыру үшін саусақтар
• Саусақ ізін іздеуге арналған саусақтар

Ең бастысы, сізге шытырман оқиға, хакерлік рух, шыдамдылық пен қызығушылық қажет болады. Электроникамен жұмыс жасау және тәжірибе жасау өте пайдалы болса да, кейде қиын, қиын және тіпті көңілсіз болуы мүмкін. Мақсат - жетілу емес, прогресс. Сіз шыдамдылық танытып, шытырман оқиғадан ләззат алған кезде, бұл хоббиден үлкен қанағат алуға болады. Әр қадамды ақырын жасаңыз, егжей -тегжейлі ойлаңыз және көмек сұраудан қорықпаңыз.

HackerBoxes Жиі қойылатын сұрақтарға қатысушылардың қазіргі және болашақ мүшелері үшін көптеген ақпарат бар. Бізге келіп түсетін техникалық емес электрондық хаттардың барлығына дерлік жауап берілген, сондықтан жиі қойылатын сұрақтарды оқу үшін бірнеше минут бөлгеніңізді бағалаймыз.

2 -қадам: саусақ ізін электронды тану

Саусақ ізі сканерлері - саусақ ізі (дактилограф) деп те аталатын, адамның саусақ ұшынан үйкелетін жоталарды талдауға арналған биометриялық қауіпсіздік жүйесі. Бұл сканерлер құқық қорғау органдарында, жеке басын қорғауда, кіруді бақылауда, компьютерлерде және ұялы телефондарда қолданылады.

Барлығының саусақтарында іздер бар. Оларды алып тастауға немесе өзгертуге болмайды. Бұл белгілерде саусақ ізі деп аталатын үлгі бар. Әрбір саусақ ізі ерекше және әлемдегі кез келген басқа. Сансыз комбинациялар болғандықтан, саусақ іздері сәйкестендірудің тамаша құралына айналды.

Саусақ ізін сканерлеу жүйесінде екі негізгі жұмыс бар. Біріншіден, ол саусақтың суретін түсіреді. Әрі қарай, бұл суреттегі жоталар мен аңғарлардың үлгісі алдын ала сканерленген суреттердегі жоталар мен аңғарлардың үлгісіне сәйкес келетінін анықтайды. Әрбір саусақ ізіне тән ерекше сипаттамалар ғана сүзіледі және шифрланған биометриялық кілт немесе математикалық көрініс ретінде сақталады. Саусақ ізінің суреті сақталмайды, тек тексеру үшін қолданылатын сандар сериясы (екілік код). Кодталған ақпаратты саусақ ізі кескініне айналдыру үшін алгоритмді өзгерту мүмкін емес. Бұл кодталған кескін ақпаратынан қолдануға болатын саусақ іздерін алу немесе қайталауды екіталай етеді.

(Википедия)

3 -қадам: Arduino Nano микроконтроллер платформасы

Arduino Nano немесе ұқсас микроконтроллер тақтасы саусақ ізі сканерінің модульдерімен жұмыс жасау үшін тамаша таңдау болып табылады. Ардуино Нано тақтасы тақырып түйреуіштерімен бірге жеткізіледі, бірақ олар модульге дәнекерленген емес. Әзірге түйреуіштерді қалдырыңыз. Arduino Nano модульінің алдыңғы түйіспелерін дәнекерлеуге дейін PRIOR осы алғашқы сынақтарын орындаңыз. Келесі екі қадамға қажет нәрсе - microUSB кабелі мен сөмкеден шыққан кезде Arduino Nano.

Arduino Nano-бұл бетке орнатылған, нанға ыңғайлы, миниатюрленген Arduino тақтасы. Бұл таңғажайып толық функционалды және бұзуға оңай.

Ерекше өзгешеліктері:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Кернеу: 5 В.
• Сандық енгізу -шығару түйреуіштері: 14 (6 PWM)
• Аналогты кіріс түйреуіштері: 8
• Енгізу -шығару түйісіндегі тұрақты ток: 40 мА
• Флэш -жады: 32 Кбайт (жүктеуші үшін 2 КБ)
• SRAM: 2 Кбайт
• EEPROM: 1 Кбайт
• Сағат жиілігі: 16 МГц
• Өлшемдері: 17 x 43 мм

Arduino Nano -ның бұл ерекше нұсқасы - қара Robotdyn дизайны. Интерфейс көптеген ұялы телефондар мен планшеттерде қолданылатын MicroUSB кабельдерімен үйлесімді борттағы MicroUSB порты арқылы жасалған.

Arduino Nanos-та кіріктірілген USB/сериялық көпір чипі бар. Бұл нақты нұсқада көпір чипі CH340G болып табылады. Әр түрлі Arduino тақталарында USB/Serial көпір чиптерінің басқа түрлері бар екенін ескеріңіз. Бұл чиптер компьютердің USB порты Arduino процессор чипіндегі сериялық интерфейспен байланысуға мүмкіндік береді.

Компьютердің операциялық жүйесінде USB/сериялық чиппен байланысу үшін құрылғы драйвері қажет. Драйвер IDE -ге Arduino тақтасымен байланысуға мүмкіндік береді. Қажетті құрылғы драйвері OS нұсқасына да, USB/сериялық чиптің түріне де байланысты. CH340 USB/Serial чиптері үшін көптеген операциялық жүйелер үшін қол жетімді драйверлер бар (UNIX, Mac OS X немесе Windows). CH340 өндірушісі осында жүргізушілерді жеткізеді.

Arduino Nano -ны компьютердің USB портына алғаш рет қосқанда, жасыл қуат шамы жануы керек және көп ұзамай көк жарық диоды баяу жыпылықтай бастайды. Бұл Nano жаңа Arduino Nano-де жұмыс істейтін BLINK бағдарламасымен алдын ала жүктелгендіктен болады.

4 -қадам: Arduino интеграцияланған даму ортасы (IDE)

Егер сізде Arduino IDE әлі орнатылмаған болса, оны Arduino.cc сайтынан жүктеуге болады

Егер сізге Arduino экожүйесінде жұмыс істеу туралы қосымша ақпарат қажет болса, біз HackerBoxes стартерлік семинарына арналған нұсқаулықты қарауды ұсынамыз.

Наноны MicroUSB кабеліне, ал кабельдің екінші ұшын компьютердегі USB портына қосыңыз, Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын іске қосыңыз, құралдар> порт астындағы IDE ішіндегі сәйкес USB портын таңдаңыз (мүмкін «wchusb» атауы бар)). Сонымен қатар IDE құралдар тақтасынан «Arduino Nano» таңдаңыз.

Соңында, мысал кодының бір бөлігін жүктеңіз:

Файл-> Мысалдар-> Негізгі-> Жыпылықтау

Бұл шын мәнінде наноға алдын ала жүктелген код және көк жарық диодты баяу жыпылықтау үшін дәл қазір жұмыс істеуі керек. Тиісінше, егер біз осы мысал кодын жүктесек, ештеңе өзгермейді. Оның орнына кодты сәл өзгертейік.

Зер салып қарасаңыз, бағдарлама жарық диодты қосады, 1000 миллисекунд күтеді (бір секунд), жарық диодты өшіреді, екінші секунд күтеді, содан кейін бәрі қайтадан - мәңгі жасайды.

«Кешігу (1000)» операторының екеуін де «кешіктіру (100)» етіп өзгерту арқылы кодты өзгертіңіз. Бұл модификация жарықдиодты он есе жылдам жыпылықтайды, иә?

Өзгертілген кодтың үстіндегі UPLOAD түймесін (көрсеткі белгісі) басу арқылы өзгертілген кодты наноға жүктейік. Күй туралы ақпарат алу үшін кодты қараңыз: «құрастыру», содан кейін «жүктеу». Ақыр соңында, IDE «Жүктеу аяқталды» деп көрсетуі керек және сіздің жарық диоды тез жыпылықтауы керек.

Олай болса, құттықтаймын! Сіз енді енгізілген кодтың бірінші бөлігін бұздыңыз.

Жылдам жыпылықтайтын нұсқаңыз жүктеліп, жұмыс істеп тұрған кезде, светодиоды екі рет тез жыпылықтап, қайталанбас бұрын бірнеше секунд күту үшін кодты қайта өзгертуге болатынын неге білмейсіз? Байқап көріңіз! Басқа үлгілер туралы не деуге болады? Қажетті нәтижені елестету, оны кодтау және жоспарланғандай жұмыс жасауын бақылай отырып, сіз сауатты аппараттық хакер болуға үлкен қадам жасадыңыз.

5 -қадам: Arduino Nano тақырыптық түйреуіштерді дәнекерлеу

Енді сіздің әзірлеу компьютеріңіз Arduino Nano -ға кодты жүктеу үшін конфигурацияланған және нано сыналған, USB кабелін нанодан ажыратыңыз және тақырып түйреуіштерін дәнекерлеуге дайын болыңыз. Егер сіз күрес клубында бірінші рет болсаңыз, сіз дәнекерлеуіңіз керек.

Интернетте дәнекерлеу туралы көптеген нұсқаулықтар мен бейнелер бар (мысалы). Егер сізге қосымша көмек қажет деп ойласаңыз, сіздің аймағыңыздан жергілікті жасаушылар тобын немесе хакерлер кеңістігін табуға тырысыңыз. Сондай -ақ, әуесқой радио клубтар әрқашан электроника тәжірибесінің тамаша көзі болып табылады.

Arduino Nano модуліне екі қатарлы тақырыптарды (әрқайсысы он бес түйреуішті) дәнекерлеңіз. ICSP алты тізбекті коннекторы бұл жобада қолданылмайды, сондықтан бұл түйреуіштерді өшіріңіз. Дәнекерлеу аяқталғаннан кейін дәнекерлеу көпірлері мен/немесе суық дәнекерлеу қосылыстарын мұқият тексеріңіз. Ақырында, Arduino Nano -ны USB кабеліне жалғаңыз және бәрі әлі де дұрыс жұмыс істейтінін тексеріңіз.

6 -қадам: саусақ ізінің сенсор модулі

Саусақ ізі сенсоры модулінде сериялық интерфейс бар, ол сіздің жобаларыңызға қосуды жеңілдетеді. Модульде тануға үйретілген кез келген саусақ іздерін сақтау үшін біріктірілген FLASH жады бар, бұл процесс тіркеу деп аталады. Мұнда көрсетілгендей микроконтроллерге төрт сымды қосу жеткілікті. VCC 3,3 В (5 В емес) екенін ескеріңіз.

Adafruit саусақ ізі сенсорларына арналған өте жақсы Arduino кітапханасын шығарды. Кітапханада бірнеше пайдалы эскиздер бар. Мысалы, «enroll.ino» саусақ іздерін модульге қалай тіркеу керектігін көрсетеді. Жаттығудан кейін «fingerprint.ino» саусақ ізін сканерлеуді және оны дайындалған мәліметтерден іздеуді көрсетеді. Адафруттың кітапханаға арналған құжаттарын мына жерден табуға болады. Сіз қосымша саусақ ізін оқу құралдарын ала аласыз немесе мамық модульдерін көре аласыз.

ИНТЕГРАЦИЯ

Саусақ ізі сенсорларын әр түрлі жобаларға қосуға болады, соның ішінде қауіпсіздік жүйелері, есік құлыптары, уақытты бақылау жүйелері және т.б. Мысалы, бұл Locksport HackerBox жобаларына керемет жаңартулар жасайды.

Бұл бейнеде саусақ ізі сенсорымен жұмыс істейтін жүйе көрсетілген.

7 -қадам: Fidget Spinner жарық диодты жиынтығы

Айналымды жарық диодты жинақ түрлі түсті өрнектерді көрсету үшін екі Microchip PIC контроллері мен 24 жарықдиодты пайдаланады. Үлгілер көріністің тұрақтылығы (POV) техникасының көмегімен көрінеді. Үлгіні батырманы басу арқылы өзгертуге болады.

Жұмысқа кіріспес бұрын, жоғарыда көрсетілген барлық бөлшектерді тексеріңіз. Мүмкін, жинақта қосымша резисторлар, конденсаторлар, светодиодтар, бұрандалар мен акрил бөлшектері бар, сондықтан оларды шатастыруға жол бермеңіз. Егер сіздің жинағыңызда нұсқаулық парағы болса да, мұндағы нұсқауларды орындау оңайырақ болуы керек.

8 -қадам: Fidget Spinner LED жиынтығы - схемалық және ПХД

Бұл схеманы қарау кезінде біздің бірінші сұрағымыз: 24 жарықдиодты тек он енгізу -шығару сызығымен қалай басқарасыз? Сиқыр? Иә, Чарлиплекстің сиқыры.

ҚҰРАМДЫ БАҒДАРЛАУ ЕСКЕРТУ. ПХД полярлық белгілерінің диаграммасын мұқият қарап шығыңыз. Екі микроконтроллер дұрыс бағытта бұрылуы керек. Сонымен қатар, светодиодтар поляризацияланған және оларды дұрыс бағыттау қажет. Келісімшарт бойынша резисторлар мен конденсаторларды кез келген бағытта дәнекерлеуге болады. Түйме тек бір жолға сәйкес келеді.

9 -қадам: Fidget Spinner - SMT дәнекерлеуден басталады

ПХД-дің бұралмалы жиынтығы-бұл дәнекерлеу үшін өте қиын болып табылатын жер үсті технологиясы (SMT). Дегенмен, ПХД мен компоненттерді таңдау схемасы SMT жинағын дәнекерлеуді салыстырмалы түрде жеңілдетеді. Егер сіз SMT дәнекерлеуімен ешқашан жұмыс жасамаған болсаңыз, онда онлайнда өте жақсы демо бейне бар (мысалы).

ДӘЛЕГЕ БАСТАУ: Түйме және оның 10K («103») резисторы - бұл бастаудың ең оңай жері, себебі олардың айналасында бос орын көп. Асығыңыз және осы екі компонентті де орнына дәнекерлеп алыңыз.

Есіңізде болсын, егер сіздің дәнекерлеу сәтті болмаса да, сіздің қазіргі жайлылық аймағынан тыс сапар - бұл ең жақсы тәжірибе. Сондай-ақ, жиналған жиынтық жарық диодтары мүлдем жұмыс істемесе де, электроникадан шабыттандыратын спиннер ретінде жұмыс істейді.

10 -қадам: Fidget Spinner - Микроконтроллерді дәнекерлеу

Екі микроконтроллерді дәнекерлеңіз (бағдар белгісін ескеріңіз). Микроконтроллерлердің жанында орналасқан 0.1uF екі конденсатормен жүріңіз. Конденсаторлар поляризацияланбаған және оларды екі жаққа да бағыттауға болады.

11 -қадам: Fidget Spinner - жарықдиодты дәнекерлеу

ПХД -да светодиодтардың екі қатары және жарықдиодты компоненттердің екі жолағы бар. Әр жолақ әр түрлі түсті (қызыл және жасыл), сондықтан әр жолақтың светодиодтарын ПХД -да бір қатарда ұстаңыз. Қандай жолдың жасыл, қайсысының қызыл екені маңызды емес, бірақ бірдей түсті жарық диодты шамалар бір қатарда болуы керек.

Жарықдиодты шамдар үшін әр ПХД тақтасында «-» белгісі бар. Бұл белгілер жастықшалар қатарынан өтіп бара жатқанда бір -бірін алмастырады, яғни жолдағы светодиодтардың бағыты алға -артқа ауысады. Әр жарықдиодтың бір жағындағы жасыл белгілер сол жарықдиодты тақтаның «-» белгісіне бағытталуы керек.

12 -қадам: Fidget Spinner - Дәнекерлеуді аяқтаңыз

200 Ом («201») алты резисторды дәнекерлеңіз. Олар поляризацияланбаған және екі бағытта да орналасуы мүмкін.

Батареялардың үш қысқышын ПХД түбіне кіргізіп, содан кейін тақтаның жоғарғы жағындағы екі тесікке дәнекерлеңіз.

Үш монета ұяшығын салыңыз және жарықдиодты тексеру үшін түймені басыңыз. ПХД стационарлық күйінде POV үлгілерін көре алмайсыз, бірақ дисплей режимдерін айналдыра отырып, жарық диодты екі жағының арасында әр түрлі жарықтықты байқайсыз. Қысқа басу мен ұзақ басудың әр түрлі әсер ететінін ескеріңіз.

13 -қадам: Fidget Spinner - акрил корпусын дайындаңыз

Акрил бөліктерінен қорғаныс қағазын алыңыз.

Суретте көрсетілгендей акрил мен ПХД бес бөлігін салыңыз. Бұл соңғы стектің реттелуін білдіреді.

Әр бөліктегі үш кішкентай шеңберге назар аударыңыз. Кішкене шеңберлер бір бағытта болғанша, кез келген бөлікті аударыңыз.

2-қабаттан бастаңыз, ол үш қолдың әрқайсысында тиын тәрізді дөңгелектері бар.

Мойынтіректі 2 қабаттың ортасына қойып, оны үлкен тесікке күштеп енгізіңіз. Бұл үшін үлкен күш қажет болады. Бұл әрекетті орындау кезінде акрилді сындырмауға тырысыңыз. Айтуынша, мойынтіректің бекіту саңылауының айналасында кішкене жарықшақ пайда болуы мүмкін. Бұл мүлдем қолайлы.

14 -қадам: Fidget Spinner - механикалық жинақ

Қабаттарды жинаңыз - 1 -ден 5 -ке дейін.

Назар аударыңыз, 4 және 5 бөліктер бір қабатта орналасқан.

Бұрандалы жезден қосқыштардың үшеуін салыңыз.

6 -қабатты бумаға салыңыз.

Назар аударыңыз, 1 және 6 -қабаттарда жез муфталарын орнында ұстау үшін кішігірім тесіктер бар.

Жезді муфталарға 1 және 6 қабаттарды бекіту үшін алты қысқа бұранданы қолданыңыз.

15 -қадам: Fidget Spinner - орталық хаб

Акрил циклінің үшеуінен қорғаныс қағазын алып тастаңыз - екі үлкен және бір кішкентай.

Үлкен акрил шеңберлердің біріне ұзын бұранданы салыңыз; кішкентай акрил шеңберді бұрандаға салыңыз; және суретте көрсетілгендей стек жасау үшін бұрандалы жезден қосқышты бұраңыз.

Буманы орталық хаб арқылы салыңыз.

Қалған үлкен акрил шеңберді ұзын бұранданың көмегімен ашық жағына бекітіп, хабқа жинаңыз.

Ең жақсы фин! Laissez les bon fidget rouler.

16 -қадам: Digispark және USB резеңке Ducky

Digispark - бастапқыда Kickstarter арқылы қаржыландырылатын ашық бастапқы жоба. Бұл Atmel ATtiny85 қолданатын супер миниатюралық ATtiny негізіндегі Arduino үйлесімді тақтасы. ATtiny85 - бұл 8 істікшелі микроконтроллер, ол ATMega328P типті Arduino чипінің жақын туысы болып табылады. ATtiny85 жадының төрттен бір бөлігі және тек алты енгізу -шығару түйреуі бар. Дегенмен, оны Arduino IDE бағдарламасынан бағдарламалауға болады және ол Arduino кодын еш кедергісіз іске қосады.

USB Rubber Ducky - бұл хакерлердің сүйікті құралы. Бұл әмбебап флэш -диск ретінде жасырылған пернетақтадағы инъекциялық құрылғы. Компьютерлер оны кәдімгі пернетақта ретінде таниды және минутына 1000 сөзден асатын бағдарламаланған жүктемені автоматты түрде қабылдайды. Hak5 -тен резеңке үйректер туралы бәрін білу үшін сілтемені орындаңыз, онда сіз нақты мәміле сатып ала аласыз. Бұл уақытта бұл бейне оқулық Digispark -ты резеңке үйрек сияқты қалай қолдануға болатынын көрсетеді. Тағы бір бейне оқулықта резеңке Ducky сценарийлерін Digispark -те іске қосу жолын көрсетеді.

17 -қадам: HackLife

Сізге осы айда DIY электроникасына саяхат ұнады деп сенеміз. Төмендегі түсініктемелерде немесе Facebook HackerBoxes тобында табысқа жетіңіз және бөлісіңіз. Егер сізде қандай да бір сұрақтар туындаса немесе көмек қажет болса, бізге хабарлаңыз.

Партияға қосылыңыз. HackLife өмір сүріңіз. Сіз ай сайын пошта жәшігіңізге жеткізілетін бұзылатын электроника мен компьютерлік технологиялардың керемет қорапшасын ала аласыз. HackerBoxes.com сайтына кіріп, ай сайынғы HackerBox қызметіне жазылыңыз.