HackerBox 0047: Old School: 12 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Поздрави на HackerBox хакери по целия свят! С HackerBox 0047 експериментираме с клавиатурно свързване за микроконтролери, генериране на VGA видео сигнал, стари училищни компютри BASIC ROM, устройства за съхранение на microSD, инструменти за заключване и стартиращи Ubuntu Linux USB стикове.

Тази инструкция съдържа информация за започване на работа с HackerBox 0047, която може да бъде закупена тук до изчерпване на количествата. Ако искате да получавате такъв HackerBox точно във вашата пощенска кутия всеки месец, моля, абонирайте се на HackerBoxes.com и се присъединете към революцията!

HackerBoxes е услугата за месечни абонаментни кутии за ентусиасти на електрониката и компютърните технологии - Хардуерни хакери - Мечтателите на мечтите.

Стъпка 1: Списък на съдържанието за HackerBox 0047

• Изключителен VGA PC комплект Old School
• Два нано модула Arduino 5V 16MHz
• 200 броя LED комплект в пластмасова кутия за съхранение
• Алуминиево USB флаш устройство 8GB
• Инструмент за джобно заключване 6 в 1
• Прецизни ножове за тел
• Модул за прекъсване на MicroSD
• MicroSD USB четец
• Две 40 -пинови мъжки заглавки
• Дамско-женски 10 см DuPont джъмпери
• Декал за Ubuntu Linux

Някои други неща, които ще бъдат полезни:

• Поялник, спойка и основни инструменти за запояване
• Компютър за стартиране на софтуерни инструменти
• Спасен VGA монитор (опитайте в магазин за спестявания или старо складово помещение по време на работа)
• PS/2 клавиатура (опитайте в магазин за спестявания или старо складово помещение по време на работа)

Най -важното е, че ще имате нужда от приключение, хакерски дух, търпение и любопитство. Изграждането и експериментирането с електроника, макар и много възнаграждаващо, може да бъде сложно, предизвикателно и дори разочароващо понякога. Целта е напредък, а не съвършенство. Когато упорствате и се наслаждавате на приключението, от това хоби може да се получи голямо удовлетворение. Направете всяка стъпка бавно, обърнете внимание на детайлите и не се страхувайте да помолите за помощ.

В често задаваните въпроси за HackerBoxes има богата информация за настоящи и бъдещи членове. Почти всички имейли за нетехническа поддръжка, които получаваме, вече са отговорени там, така че наистина оценяваме, че отделихте няколко минути, за да прочетете често задаваните въпроси.

Стъпка 2: Locksport

Locksport е спорт или развлечение за побеждаване на ключалки. Ентусиастите усвояват разнообразни умения, включително избиране на ключалки, натискане на ключалки и други техники, традиционно използвани от ключари и други специалисти по сигурността. Любителите на Locksport се радват на предизвикателството и вълнението да се научат да побеждават всички форми на брави и често се събират заедно в спортни групи, за да споделят знания, да обменят идеи и да участват в различни развлекателни дейности и състезания.

За хубаво представяне вижте Ръководството на MIT за избор на ключалки.

Също така, гледайте това видео и вижте невероятните връзки в описанието на видеото.

TOOOL (Отворената организация на заключващите се) е организация от лица, които се занимават с хобито на Locksport, както и обучават членовете и обществеността за сигурността (или липсата на такава), осигурена от общи ключалки. "Мисията на TOOOL е да подобри познанията на широката общественост за ключалките и бравата. Чрез изследване на брави, сейфове и друг подобен хардуер и публично обсъждане на нашите открития се надяваме да премахнем мистерията, с която са пропити толкова много от тези продукти."

ЕТИЧНИ МЕРКИ:

Внимателно прегледайте и вземете сериозно вдъхновение от строгия етичен кодекс на TOOOL, обобщен в следните три правила:

1. Никога не избирайте или манипулирайте с цел отваряне на ключалка, която не ви принадлежи, освен ако не сте получили изрично разрешение от законния собственик на ключалката.
2. Никога не разпространявайте знания или инструменти за блокиране на лица, които познавате или за които имате основание да подозирате, че биха искали да използват такива умения или оборудване по престъпен начин.
3. Имайте предвид съответните закони, свързани с брави и свързано с тях оборудване във всяка държава, държава или община, където се стремите да се занимавате с избиране на брави или любителски спортове за отдих.

Стъпка 3: Подрежете всички водещи

При запояване винаги има кабели за подстригване. Да не говорим за рязане на зеления проводник, докато обезоръжавате опасни реквизити за филми.

Използвайте този инструмент в добро здраве. Вземете предвид предупрежденията, показани тук от производителя, за винаги носене на защита за очи. Те не искат да си извадите очите. Нито ние.

Стъпка 4: Платформа за микроконтролер Arduino Nano

Всички обичаме Arduino Nano и този месец ще имаме нужда от два от тях! Включените платки Arduino Nano идват с щифтове за заглавки, но те не са запоени към модулите. Оставете щифтовете изключени засега. Извършете тези първоначални тестове на двата модула Arduino Nano преди запояване на щифтовете на заглавката. Всичко, което е необходимо, е microUSB кабел и двете дъски Arduino Nano точно когато излязат от чантата.

Arduino Nano е миниатюризирана дъска Arduino с повърхностен монтаж, подходяща за макет, с вграден USB. Той е невероятно пълнофункционален и лесен за хакване.

Характеристика:

• Микроконтролер: Atmel ATmega328P
• Напрежение: 5V
• Цифрови I/O пинове: 14 (6 PWM)
• Изводи за аналогов вход: 8
• DC ток на I/O Pin: 40 mA
• Флаш памет: 32 KB (2KB за буутлоудъра)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Тактова честота: 16 MHz
• Размери: 17мм х 43мм

Този конкретен вариант на Arduino Nano е черният Robotdyn Nano. In включва вграден MicroUSB порт, свързан към CH340G USB/сериен мостов чип. Подробна информация за CH340 (и драйвери, ако е необходимо) можете да намерите тук.

Когато включите за първи път Arduino Nano в USB порт на вашия компютър, зеленият индикатор за захранване трябва да светне и малко след това синият светодиод трябва да започне да мига бавно. Това се случва, защото Nano е предварително заредена с програмата BLINK, която работи на чисто новия Arduino Nano.

СОФТУЕР: Ако все още не сте инсталирали Arduino IDE, можете да го изтеглите от Arduino.cc

Включете Nano в MicroUSB кабела, а другия край на кабела в USB порт на компютъра. Стартирайте софтуера Arduino IDE. Изберете „Arduino Nano“в IDE под инструменти> платка и „ATmega328P (стар буутлоудър)“под инструменти> процесор. Изберете подходящия USB порт под инструменти> порт (вероятно е име с „wchusb“в него).

Накрая заредете парче примерен код: Файл-> Примери-> Основи-> Мигане

Blink всъщност е кодът, който е предварително инсталиран на Nano и трябва да работи в момента, за да мига бавно синия светодиод. Съответно, ако заредим този примерен код, нищо няма да се промени. Вместо това нека променим малко кода.

Ако се вгледате внимателно, можете да видите, че програмата включва светодиода, изчаква 1000 милисекунди (една секунда), изключва светодиода, изчаква още една секунда и след това прави всичко отново - завинаги.

Променете кода, като промените двата израза "delay (1000)" на "delay (100)". Тази модификация ще накара светодиода да мига десет пъти по -бързо, нали?

Нека заредим модифицирания код в Nano, като кликнете върху бутона UPLOAD (иконата със стрелка) точно над променения код. Гледайте под кода за информация за състоянието: „компилиране“и след това „качване“. В крайна сметка IDE трябва да показва „Качването е завършено“и вашият светодиод трябва да мига по -бързо.

Ако е така, поздравления! Току -що сте хакнали първото си парче вграден код.

След като вашата версия за бързо мигане се зареди и работи, защо да не видите дали можете да промените кода отново, за да накарате светодиода да мига бързо два пъти и след това да изчакате няколко секунди, преди да повторите? Пробвам! Какво ще кажете за някои други модели? След като успеете да визуализирате желания резултат, да го кодирате и да го наблюдавате, за да работи по план, вие сте направили огромна стъпка към превръщането си в компетентен хардуер хакер.

Преди да запоите нещо към тях, тествайте и двата модула Arduino Nano, като заредите персонализирана програма във всеки и се уверите, че работи правилно.

Ако искате допълнителна уводна информация за работа в екосистемата Arduino, предлагаме да разгледате ръководството за HackerBoxes Starter Workshop, което включва няколко примера и връзка към PDF учебник Arduino.

Стъпка 5: Компютър за компютър VGA на Old School

Компютър за стари VGA компютри Съдържание:

• Old School VGA PC печатна платка
• Два модула на микроконтролер Arduino Nano
• HD15 VGA конектор
• Съединител за клавиатура Mini-DIN PS/2
• Два 68 ома резистора
• Два 470 ома резистора
• Пиезо зумер

През следващите няколко стъпки ще съберете и изследвате комплекта за компютър VGA на Old School. Очевидно това ще изисква известно запояване. Има много страхотни ръководства и видеоклипове онлайн за запояване (например). Ако смятате, че имате нужда от допълнителна помощ, опитайте се да намерите местна група производители или хакерско пространство във вашия район. Освен това любителските радиоклубове винаги са отлични източници на електронен опит.

Няколко дизайнерски бележки: Предполага се, че след като и двата Nanos са инсталирани, включете само един от тях наведнъж в USB захранване, никога и двете наведнъж. По същия начин и двата Nanos могат да управляват зумера от своя щифт A0. Само винаги конфигурирайте един от изводите A0 като изход, никога и двата едновременно. Има ред от входно -изходни щифтове (заглавка J1) точно под двете MCU (вижте схемата за разпределение на щифтове). Долният ред (заглавие J2) е просто "пространство за макетиране" и не се свързва с нищо в печатната платка.

Стъпка 6: PC на Old School - PS/2 клавиатура

За да тествате клавиатурния интерфейс и библиотеката, първо попълнете само два елемента върху печатната платка:

1. Основен MCU (Arduino Nano)
2. Mini-DIN PS/2 конектор

Основният MCU изисква двата дълги черни заглавни реда. Шест -пиновият (2x3) хедър не се използва.

Инсталирайте библиотеката PS2Keyboard на Paul Stoffregen за Arduino.

В IDE на Arduino отворете Файл> Примери> PS2Keyboard> Simple_Test

От схемата на печатната платка в предишната стъпка можете да видите, че KBCLK е на пин D3 (не D5, както се предполага от примера), затова се уверете, че дефинирането на щифта в примерите е настроено на:

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

След това програмирайте този код към основния MCU, свържете PS/2 клавиатура, отворете Arduino Serial Monitor до 9600 bps и започнете да пишете.

Демистифицирани кодове за сканиране на клавиатурата

Обърнете внимание, че повечето по -стари USB клавиатури са комбинирани USB и PS/2 клавиатури и могат да се използват с адаптер или да се свържат отново за свързване към PS/2 порт. Тези клавиатури с двоен интерфейс обикновено идват с малък адаптер USB към PS/2. По -новите USB клавиатури, които не са доставени с PS/2 адаптер, обикновено няма да предоставят PS/2 сигнали и няма да работят с такъв адаптер.

Стъпка 7: PC на Old School - VGA видео изход

Запояйте другия Arduino Nano (VIDEO MCU), четирите резистора (имайте предвид, че има две различни стойности), зумера и VGA конектора. Още веднъж шестте (2x3) щифта на MCU не се използват.

Инсталирайте VGAX библиотеката на Sandro Maffiodo за Arduino. Включете VGA монитор. Насладете се на примерните файлове под файл> примери> VGAX

Git репо за библиотеката VGAX има известна образователна информация и ресурси, които учат как скромният Arduino е хакнат да генерира VGA (ish) видео сигнал.

Стъпка 8: Олд скул компютър - ОСНОВЕН език за програмиране

Тези блокове за обработка на клавиатура, видео и MCU могат да бъдат комбинирани в прост, но елегантен 8-битов VGA компютър, способен да поддържа езика за програмиране BASIC. Реквизит на Роб Кай за сглобяването на всички тези парчета.

BASIC (Универсален символен инструкционен код за начинаещи) е универсален език за програмиране на високо ниво, подчертаващ лекотата на използване. Почти повсеместно домашните компютри от 80-те години на миналия век са имали ROM-резидентен BASIC интерпретатор, в който машините се зареждат директно. Тези микрофони от старо училище включват различни видове машини Apple II, Commodore, TRS-80, Atari и Sinclair. (уикипедия)

Двойният дизайн на MCU използва първия Arduino като ОСНОВЕН MCU, където се качват библиотека с клавиатури TinyBasic Plus и PS2. Вторият VIDEO MCU се използва като генератор на графичен дисплей, работещ с VGAX библиотеката. VIDEO MCU може да генерира 4 цветни, 10 реда x 24 колони от ASCII знаци.

Arduino I/O може да се управлява директно от BASIC програми. Както е показано в този видеоклип, мигащият светодиод се задвижва от няколко програмни реда. BASIC кодът дори може да бъде записан в EEPROM на MCU.

КОДЪТ: Скициран както за MCU, така и различни други подробности са достъпни в Instructable на Роб Кай за проекта.

ПРОГРАМИРАНЕ ЗАБЕЛЕЖКА: При програмиране на MCU модулите, след като са на печатната платка, понякога възникват проблеми, тъй като серийните интерфейси са свързани и могат да попречат на програмирането. Просто задръжте бутона за нулиране на главното MCU, докато USB кабелът програмира видео MCU и обратно, докато USB кабелът програмира основния MCU.

Стъпка 9: Стартирайте Ubuntu Linux чрез USB стик

Ubuntu е безплатна Linux дистрибуция с отворен код, базирана на Debian. Ubuntu се пуска на всеки шест месеца, с издания с дългосрочна поддръжка (LTS) на всеки две години. Ubuntu е разработен от Canonical и потребителската общност. Ubuntu е кръстен на африканската философия на ubuntu, която Canonical се превежда като „човечност към другите“или „Аз съм това, което съм, заради това, което всички сме“. (уикипедия)

Защо не изпробвате Ubuntu на USB стик?

• Инсталирайте или надстройте Ubuntu
• Изпробвайте опита на работния плот на Ubuntu, без да докосвате конфигурацията на вашия компютър
• Стартирайте в Ubuntu на заемна машина или от интернет кафе
• Използвайте инструменти, инсталирани по подразбиране на USB паметта, за да поправите или поправите счупена конфигурация

Създаването на стартиращ Ubuntu USB стик е много просто, особено от самия Ubuntu. Тук процесът е обхванат в няколко стъпки.

ВНИМАНИЕ: Вземете навика никога да не се доверявате на случайни USB устройства за съхранение. Да, дори този, включен в тази кутия. Никога не позволявайте нищо да се стартира автоматично от неизвестно устройство за съхранение. Повечето операционни системи не разрешават AutoRun като част от стандартните практики за сигурност, но на кутия с Windows трябва да деактивирате AutoRun/AutoPlay. Не пускайте и не отваряйте нищо, което намерите на устройството за съхранение. Ако искате да използвате устройството за съхранение, изтрийте го и го форматирайте отново.

Стъпка 10: Модул за прекъсване на MicroSD TF

Каква е разликата между TF карта и MicroSD карта? (източник)

Малкото мобилно устройство за съхранение, известно като MicroSD карта, е произведено за първи път от SanDisk Corporation под името TransFlash, през 2004 г., и по това време е представено като най -малкото външно устройство с памет в света. След успеха си на пазара на мобилни телефони, картата TransFlash беше официално приета от настоящия орган за цифрово съхранение, SD Card Association, като част от третата категория цифрово устройство за съхранение в официалния чадър Secure Digital. Другите две устройства са MiniSD и SD карта с памет. В един момент по пътя SanDisk Corporation промени името на устройството на MicroSD Card и започна да произвежда това, което сега използваме като стандартен чип за съхранение на памет, който по -голямата част от мобилните телефони са проектирани да побират.

Обърнете внимание, че устройствата с памет MicroSD са 3.3V устройства, така че простият пробивен модул, показан тук, трябва да се използва в 3.3V системи. Например, с 3.3V микроконтролери. Често ще намерите екземпляри в дивата природа (пример един, пример два) на проекти, които просто заглушават 5V I/O сигнали в MicroSD карти. Те обикновено работят, ако искате да живеете опасно, но може да са по -малко стабилни и дори да повредят MicroSD картата. По-правилните/стабилни решения за използване на MicroSD карти с 5V микроконтролери включват превключватели на нива или мрежи с разделител на напрежение (и двете са обсъдени тук).

Стъпка 11: Манделброт Zoom - Не падайте

Изображенията на комплекта Манделброт показват сложна и безкрайно сложна граница, която разкрива постепенно все по-фини рекурсивни детайли при увеличаващи се увеличения. „Стилът“на този повтарящ се детайл зависи от региона на изследваната съвкупност. Границата на множеството включва и по-малки версии на основната форма, така че фракталното свойство на самоподобие се прилага за целия набор, а не само за неговите части. Комплектът Mandelbrot стана популярен извън математиката както заради естетическата си привлекателност, така и като пример за сложна структура, произтичаща от прилагането на прости правила. Това е един от най-известните примери за математическа визуализация и математическа красота. (уикипедия)

• инструмент за ръчно мащабиране
• толкова много код
• рекурсия: n. вижте рекурсия

Стъпка 12: HackLife

Надяваме се да се насладите на приключението HackerBox този месец в електрониката и компютърните технологии. Протегнете ръка и споделете успеха си в коментарите по -долу или във Facebook групата на HackerBoxes. Също така не забравяйте, че можете да изпратите имейл на [email protected] по всяко време, ако имате въпрос или имате нужда от помощ.

Какво следва? Присъединете се към революцията. Изживейте HackLife. Вземете готина кутия с хакерски съоръжения, доставяни директно до вашата пощенска кутия всеки месец. Сърфирайте към HackerBoxes.com и се регистрирайте за месечния си абонамент за HackerBox.