HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Raspberry WiFi: Este mês, os HackerBox Hackers estão trabalhando com a plataforma Raspberry Pi Zero Wireless mais recente, bem como com Tecnologia de Montagem em Superfície e Soldagem.

Este Instructable contém informações para trabalhar com HackerBoxes # 0019. Se você gostaria de receber uma caixa como esta bem na sua caixa de correio todos os meses, agora é a hora de se inscrever no HackerBoxes.com e fazer parte da revolução!

Tópicos e objetivos de aprendizagem para este HackerBox:

• Configuração de computadores de placa única Raspberry Pi
• Instalando sistemas operacionais para o Raspberry Pi
• Carregando projetos de software no Raspberry Pi
• Explorando software de gerenciamento e segurança de rede
• Compreendendo a tecnologia de montagem em superfície (SMT)
• Soldando vários tipos de dispositivo SMT
• Montagem de um sequenciador de LED usando 50 dispositivos SMT

HackerBoxes é o serviço de caixa de assinatura mensal para eletrônicos DIY e tecnologia de computador. Somos amadores, criadores e experimentadores. E nós somos os sonhadores dos sonhos.

Raspberry Pi e o logotipo Raspberry Pi são marcas comerciais da Raspberry Pi Foundation. HackerBoxes apóia a Raspberry Pi Foundation em sua missão educacional e incentiva seus membros a considerarem fazer o mesmo.

Etapa 1: HackerBoxes 0019: conteúdo da caixa

• HackerBoxes # 0019 Cartão de Referência Coletável
• Raspberry Pi Zero W
• Conjunto de estojos Raspberry Pi Zero
• Cartão MicroSD programado com NOOBS Lite
• Estojo para cartão SD / MicroSD 8 em 1
• Pi Cobbler Plus com cabo de fita
• Adaptador MiniHDMI
• Adaptador MicroUSB
• Cabo MicroUSB
• Raspberry Pi GPIO Pin Header
• Kit de solda SMT: PCB e 51 componentes
• Pinças SMT
• Conjunto de cotonete de madeira
• Distintivo de lapela Raspberry Pi exclusivo
• Decalque RetroPie exclusivo

Algumas outras coisas que serão úteis:

• Ferro de soldar, solda e ferramentas básicas de solda
• Lupa iluminada
• Bateria 9V
• Monitor ou televisão com entrada digital
• Teclado e mouse USB
• Fonte de alimentação 2A USB

Mais importante ainda, você precisará de um senso de aventura, espírito faça-você-mesmo e curiosidade de hacker. Eletrônica Hardcore DIY não é o hobby mais fácil, mas quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada de perseverar e fazer seus projetos funcionarem. Dê cada passo devagar, preste atenção aos detalhes e não hesite em pedir ajuda.

Etapa 2: Raspberry Pi Zero Wireless

O recém-lançado Raspberry Pi Zero W tem todas as funcionalidades do Pi Zero original, mas com mais W (conectividade sem fio). Mais W inclui:

• LAN sem fio 802.11 b / g / n
• Bluetooth 4.1
• Bluetooth de baixa energia (BLE)

Como o Pi Zero, o Raspberry Pi Zero W ainda apresenta:

• CPU de 1 GHz de núcleo único
• 512 MB de RAM
• Portas Mini HDMI e USB On-The-Go
• Potência micro USB
• Cabeçalho de 40 pinos compatível com HAT
• Vídeo composto e cabeçalhos de redefinição
• Conector de câmera CSI

Hacking de antena Enquanto o Raspberry Pi 3 usava uma antena de 'chip', o Zero W usa uma antena PCB. A antena PCB tem a forma trapezoidal entre os soquetes mini HDMI e micro USB na borda inferior da placa. A antena Zero W é uma cavidade ressonante formada pela corrosão do cobre dentro da estrutura do PCB. As ondas de rádio ressoam nesta cavidade dentro do plano do solo e os dois capacitores na parte inferior da cavidade capturam o sinal de rádio. Para obter algum ganho extra, o PCB também é configurado para suportar a adição de sua própria antena externa com apenas um pouco de solda SMT.

Etapa 3: Caso Pi Zero

A caixa oficial do Raspberry Pi Zero é moldada por injeção. Inclui três tampos intercambiáveis:

• Um em branco
• Um com uma abertura para acessar GPIOs
• Um com abertura para câmera

O estojo também inclui um curto circuito flexível de adaptador de câmera e um conjunto de pés de borracha para garantir que seu Pi Zero ou Pi Zero W não deslize para fora da mesa.

Etapa 4: interface com o Raspberry Pi Zero W

FONTE DE ALIMENTAÇÃO: Existem duas portas de fator de forma MicroUSB no Pi Zero W. Uma porta está marcada como "USB" e a outra porta é marcada como "PWR IN". O cabo MicroUSB deve ser conectado a uma fonte de alimentação USB robusta de boa qualidade (2A ou mais) e, em seguida, conectado à porta marcada "PWR IN".

USB: O adaptador MicroUSB deve ser conectado à porta marcada como "USB", que pode então suportar coisas como teclados, mouses, drives de salto e praticamente qualquer outro dispositivo USB. Obviamente, um hub USB será necessário para usar mais de um dispositivo USB por vez.

VÍDEO: O adaptador MiniHDMI pode ser compatível com a conexão da saída de vídeo Pi Zero W a uma televisão com HDMI ou à maioria dos monitores de computador com entradas digitais, como HDMI, DVI ou DisplayPort. Os pinos de "TV" abaixo dos pinos GPIO podem suportar um sinal de vídeo composto (RCA) para televisores e monitores antigos.

GPIO: Os pinos de entrada / saída de propósito geral (GPIO) ao longo da borda superior da placa podem ser programados para interagir com o mundo físico. A placa breakout Pi Cobbler Plus e o cabo de fita podem ser usados para fazer o jumper do cabeçalho GPIO em uma placa de ensaio sem solda para uma experimentação simplificada. Uma grande quantidade de informações adicionais sobre o cabeçalho GPIO pode ser encontrada aqui.

Etapa 5: Introdução ao NOOBS Lite

O novo software pronto para uso (NOOBS) é um gerenciador de instalação de sistema operacional fácil para o Raspberry Pi.

O NOOBS Lite requer uma conexão com a internet para instalar o sistema operacional desejado, selecionado a partir de:

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

Informações adicionais sobre o NOOBS, incluindo documentação completa e código-fonte, podem ser encontradas aqui.

Novo no Raspberry Pi ou no Unix? Um bom recurso para iniciantes é esta lista de reprodução de 16 tutoriais em vídeo. Esses tutoriais têm alguns anos e não são específicos para o Zero W, mas ainda fornecem uma ótima visão geral cheia de exemplos para explorar.

Etapa 6: alguns projetos importantes do Raspberry Pi

Jogo Minecraft World Building

Kodi Media Center

Computação Técnica Mathematica

Sonic Pi Live Coding Music Synth

RetroPie Gaming

Linguagem de programação Python

GPIO Physical Computing

Plataforma de segurança de rede Kali Linux

NetPi Network Analyzer

Os dois últimos projetos, em particular, fornecem uma coleção de ferramentas para explorar a segurança da rede e aproveitar os recursos sem fio integrados do Pi Zero W. Não é preciso dizer que apenas atividades de segurança éticas ou construtivas são usos apropriados para essas ferramentas. Sobre esse assunto, dê uma olhada no Curso Completo de Hacking Ético para obter informações úteis, visões gerais de ferramentas e guias técnicos. Hackeie eticamente o planeta!

Etapa 7: Tecnologia de montagem em superfície e solda

De acordo com a Wikipedia, a tecnologia de montagem em superfície (SMT) é um método para a produção de circuitos eletrônicos em que os componentes são montados ou colocados diretamente na superfície de placas de circuito impresso (PCBs). Um dispositivo eletrônico assim feito é chamado de dispositivo de montagem em superfície (SMD). A SMT substituiu amplamente o método tradicional de tecnologia de orifícios de encaixe de componentes com fios condutores em orifícios na placa de circuito. Ambas as tecnologias podem ser misturadas na mesma placa, com a tecnologia through-hole usada para componentes não adequados para montagem em superfície, como conectores ou transformadores maiores.

Empregar o SMT acelera o processo de produção, mas aumenta o risco de defeitos devido à miniaturização dos componentes e ao empacotamento mais denso das placas. Consequentemente, a detecção de falhas se tornou crítica para qualquer processo de fabricação SMT.

Os SMDs podem ser soldados à mão e retrabalhados com um pouco de prática, cuidado e as ferramentas certas. Saiba tudo sobre isso com Dave no EEVblog # 186.

Na produção, a soldagem SMT não é feita à mão, mas se presta perfeitamente ao refluxo da pasta de solda, conforme discutido no EEVblog # 415. Se você simplesmente não consegue refluxo de solda suficiente, este vídeo apresenta Ben Heck fabricando um sistema de refluxo DIY de uma torradeira recuperada.

Etapa 8: Kit de prática de solda SMT

HackerBoxes SMT Kit Build Video

Antes de iniciar a construção do kit, revise cuidadosamente a BOM e o diagrama esquemático mostrados aqui. Observe também a ilustração sobre a orientação dos diodos. Observe que os LEDs estão marcados na parte inferior.

Embora não especificamente relacionado a este kit em particular, este tutorial descreve a operação do circuito sequenciador de LED.

Definitivamente, tenha em mente que este é um kit de prática. Soldar peças minúsculas requer muita prática. Este kit é apenas uma pequena parte do HackerBox # 0019, então não se estresse com isso. Basta alcançá-lo em seu nível de habilidade atual. Se você não tem experiência alguma, talvez seu objetivo deva ser simplesmente experimentar 10-15 das peças 0805 na esperança de acertar algumas delas. Apenas se você for experiente, ou apenas tiver muita destreza e boa visão, você deve entrar neste kit esperando sair com uma placa funcional. A funcionalidade do sequenciador de LED é apenas uma cereja no topo. A intenção principal é praticar a soldagem e obter alguma exposição ao SMT.

Etapa 9: Ferramentas de solda

Trabalhar com SMT pode ser apenas a desculpa de que você precisa para atualizar seu equipamento de solda. Aqui está uma lista de itens a serem observados:

Ferro de solda

Estações de solda são um pouco como carros, pois todos gostam do que gostam, então há muitas opções.

No mínimo, este é o ferro de solda barato, mas de boa qualidade, que incluímos no HackerBoxes Starter Workshop.

Uma estação de solda 898D é um avanço e pode ser obtida com ou sem a opção de retrabalho com ar quente.

Uma estação de solda 939D é um passo adiante.

Para algo um pouco mais tradicional, você pode começar com algo como este Hakko ou Weller.

Acessórios de solda

Se a sua estação de solda ainda não tiver um, considere um limpador de pontas de arame. Freqüentemente, esfaqueie o ferro de 3 a 5 vezes para limpá-lo sem resfriar a ponta em uma esponja úmida.

O fluxo pode ser obtido em um dispensador de caneta ou em um dispensador de seringa.

Uma boa superfície de trabalho pode ser criada usando um tapete de silicone ou um tapete de artesanato "auto-reparador". Este ainda tem um organizador para pequenas peças (como SMDs).

Uma lupa iluminada com grampo de mesa é útil para melhorar a visibilidade. Em um ambiente de produção ou laboratório, você verá técnicos usando microscópios de inspeção binocular com suportes de lança e anéis de luz. Eles também costumam ter chupadores de fumaça funcionando sempre que estiverem soldando.

Etapa 10: hackear o planeta

Obrigado por se juntar às nossas aventuras com o computador de placa única Raspberry Pi Zero Wireless, bem como a Tecnologia de Montagem em Superfície e Solda. Se você gostou deste Instrucable e gostaria de ter uma caixa de projetos eletrônicos e de tecnologia de informática como este entregue diretamente em sua caixa de correio a cada mês, junte-se a nós ASSINANDO AQUI.

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