Hacken von USB- und Powerbanks - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Ist Ihnen schon einmal ein Servo mitten in einem Projekt durch den Kopf gegangen? Oder hatten LEDs die Farbe gewechselt, wenn sie es nicht sollten? Oder wolltest du sogar ein Spielzeug mit Strom versorgen, hast es aber satt, Batterien zu entsorgen? Ich bin in zahlreiche Situationen geraten, in denen eine langlebige, leicht aufladbare, sichere und konsistente Batterie hilfreich wäre. Ich habe eine Lösung gefunden, indem ich USB-Kabel zerschneide.

Sehen Sie sich das Video für weitere Details an:

Was du brauchst:

• USB-Kabel
• Spielzeug/Arduino/Mikro: Bit
• Powerbank
• Vollkerndraht

Notwendige Ausrüstung:

• Lötkolben
• Lot
• Kabelschneider
• Abisolierzange

Optional:

• Lötflussmittel
• Schrumpfen durch Hitze
• Heißluftpistole
• Isolierband

Sicherheitswarnung:

Die Verwendung beschädigter, abgeschnittener oder veränderter USB-Kabel kann Brände, Verbrennungen und Schäden an den an beiden Enden angeschlossenen Geräten verursachen. Trotzdem können diese Kabel im richtigen Kontext sicher verwendet werden. Ich benutze sie häufig mit Studenten, um Projekte voranzutreiben, und die meisten Dinge, mit denen sie in Kontakt kommen, sind mit ausreichender Strenge gebaut, um dauerhafte Schäden zu vermeiden. Beispielsweise werden die meisten USB-Anschlüsse von Laptops/Computern bei einem Kurzschluss vorübergehend heruntergefahren und kehren nach dem Neustart des Computers wieder zurück.

Schritt 1: Hacken von USB-Kabeln (Teil 1)

Die am besten zu verwendenden Kabel sind USB-Kabel, die nur zum Aufladen verwendet werden und keine Datenverbindung haben, aber die meisten reichen aus. Teure Kabel wie Blitzkabel haben eine Menge zusätzlicher Dinge im Gange und eignen sich dafür nicht gut.

Hier sind die Schritte:

• Schneiden Sie das Ende des USB-Kabels ab und entfernen Sie die äußere Isolierung.
• Wenn es sich um ein Datenkabel handelt, schneiden Sie die zusätzlichen Drähte ab (nicht die schwarzen und roten)
• Isolieren Sie die verbleibenden zwei Drähte ab.
• Isolieren Sie den massiven Kerndraht ab

Schritt 2: Hacken von USB-Kabeln (Teil 2)

Als nächstes löten wir die Enden des USB-Kabels an den massiven Kerndraht.

Hier sind die Schritte:

• Wickeln Sie den Draht entweder von der positiven oder negativen Leitung des USB-Kabels um den massiven Draht
• Verteilen Sie Lötflussmittel über den umwickelten Drähten (dies ist optional, erleichtert jedoch den Lötfluss und ermöglicht eine schnellere, sauberere Verbindung)
• Drähte zusammenlöten.
• Massivdraht mit Drahtschneider ablängen
• Wiederholen Sie mit dem anderen Draht

Schritt 3: Wärmeschrumpfung hinzufügen

Es ist hilfreich, entweder farbigen Schrumpfschlauch oder Isolierband hinzuzufügen, um die Drähte zu entlasten und anzuzeigen, welcher Draht positiv/negativ ist.

Wenn die Adern nicht so gefärbt sind, dass sie offensichtlich positiv oder negativ sind, können Sie mit einem Multimeter die Polarität messen und das positive Ende bestimmen. Wenn Plus mit Plus verbunden ist, sollte das Multimeter positiv anzeigen, und wenn Plus mit Minus verbunden ist, sollte es negativ anzeigen.

Wenn die Drähte winzig sind, können Sie sie mit zusätzlichem Klebeband oder Schrumpfschlauch zusammenbinden, um zu verhindern, dass sie herausgerissen werden.

Schritt 4: WARNUNG!

Eine Erinnerung daran, dass Sie damit Brände entfachen oder Elektronik beschädigen können. Powerbanks sind mit zahlreichen Schutzfunktionen ausgestattet, einschließlich eines Kurzschlussschutzes, bei dem sie sich bei einem Kurzschluss selbst abschalten. Wenn diese Schutzmaßnahmen versagen, wird große Hitze erzeugt und möglicherweise ein Brand ausgelöst.

Ein weiteres Problem ist, dass Powerbanks große Strommengen liefern können, und wenn sie an Kabel angeschlossen werden, die nicht für diesen Strom ausgelegt sind, können sie sich erhitzen und zu einem Brandrisiko werden. Sie können im Bild sehen, dass, wenn 2,5 A durch ein Steckbrett geleitet werden, das nur für 500 mA (.5 A) ausgelegt ist, eine große Wärmemenge erzeugt wird.

Gehen Sie auf Nummer sicher und verwenden Sie Kabel und Anschlüsse, die für große Stromstärken ausgelegt sind, wenn Sie große Strommengen verwenden.

Schritt 5: Gehackte Kabel an Spielzeug anschließen

Sie können Spielzeug mit einem USB-Kabel mit Strom versorgen. Dies kann mit Spielzeugen erfolgen, die 3-4 AAA bis hin zu D-Batterien verwenden, da sie mit 4,5-6 V betrieben werden, was der USB-Anschluss bietet. Wenn Sie versuchen, ein Spielzeug mit 3 V oder weniger mit der Powerbank zu betreiben, wird das Spielzeug wahrscheinlich beschädigt. Wenn Sie versuchen, damit Spielzeug mit Strom zu versorgen, das eine höhere Spannung benötigt, funktioniert es möglicherweise, aber möglicherweise nicht. Wenn Sie es verkehrt herum an das Spielzeug anschließen, riskieren Sie auch eine Beschädigung des Spielzeugs.

Alles, was Sie brauchen, ist, das positive Kabel mit der positiven Seite (+) und das negative Kabel mit der negativen Seite (-) zu verbinden und einzustecken.

Schritt 6: Arduino-Strombegrenzungen

Bevor wir besprechen, dies zu verwenden, um bei Arduino-Schaltungen zu helfen, kann es hilfreich sein zu verstehen, warum Arduino-Projekte (und andere Mikrocontroller-Projekte) davon profitieren könnten. Der Arduino Uno kann über den USB-Anschluss auf der Platine etwa 500 mA bereitstellen. Wenn Sie zusätzliche LEDs/Motoren/Servos hinzufügen, wird mehr Strom benötigt, aber die Verbindung kann nicht mehr liefern. Dies führt dazu, dass sich die Dinge unvorhersehbar verhalten, Servos tanzen und LEDs beginnen, sich in die falsche Farbe zu ändern. Sie können im Bild sehen, dass der Strom nur geringfügig ansteigt, wenn mehr LEDs hinzugefügt werden, wodurch die LEDs von weiß über gelb nach rot wechseln.

Schritt 7: Arduino-Verbindung

Um dem Arduino zusätzliche USB-Stromversorgung hinzuzufügen, nehmen Sie Ihr neu gehacktes Kabel und verbinden Sie die positive Seite mit der 5-V-Schiene auf dem Steckbrett (oder umgehen Sie das Steckbrett und verbinden Sie es direkt mit der LED) und die negative Seite mit der negativen Schiene auf das Steckbrett. An dieser Stelle können Sie sehen, dass den LEDs plötzlich viel mehr Strom zugeführt wird und sie ihre Farbe nicht ändern. Bei dieser Stromversorgung können Sie das Arduino sogar vom Standard-USB-Anschluss trennen, da es über den 5-V-Pin mit Strom versorgt wird.

Wenn es rückwärts verdrahtet wird, schließt das Arduino kurz und schaltet sich selbst aus. Möglicherweise kann es den Ardiuno irreversibel beschädigen (obwohl ich noch darauf gestoßen bin)

Schritt 8: Micro: Bit Strombegrenzungen

Wie Arduino kann micro:bit nur so viel Strom liefern. In diesem Fall liefert er ca. 180mA, wodurch LEDs wieder die Farbe wechseln.

Schritt 9: Verdrahtung der LEDs, die mit dem Micro: Bit verbunden sind

Die Stromversorgung der LEDs mit USB während der Steuerung durch Micro:bit ist viel schwieriger; Es gibt zwei wichtige Dinge, auf die Sie achten sollten. Lassen Sie zuerst den roten 5-V-Pin nicht mit den Micro: Bit-Pins verbinden. Alle Micro: Bit-Pins haben eine Nennspannung von 3,3 V (sie können wahrscheinlich etwas mehr verarbeiten), und obwohl es möglicherweise überleben kann, ist es ein Risiko, das es nicht wert ist, eingegangen zu werden. Die zweite Überlegung ist, dass, da das 5-V-Kabel vom Micro: Bit isoliert ist, das Massekabel (negativ) sowohl mit dem negativen Ende des LED-Streifens als auch mit dem Massestift des Micro: Bit verbunden werden muss. Dies liegt daran, dass die Spannungsdifferenz benötigt wird, damit das Signal vom Micro:bit zu den LEDs funktioniert.

Verschieben Sie also vorsichtig die positive Verbindung der LEDs vom 3,3-V-Pin des Micro:bit zum USB-Kabel und machen Sie dasselbe mit der Masseverbindung. Nehmen Sie dann ein zusätzliches Kabel und verbinden Sie es mit dem Massestift des Micro: Bit und dem negativen Kabel des USB-Kabels. Jetzt können Sie loslegen.

Sie können den Bildern entnehmen, dass es jetzt viel Strom für das Micro:bit gibt.

Schritt 10: Fertig

Wenn Sie dies versuchen, seien Sie schlau und vorsichtig. Powerbanks sind praktisch für die Stromversorgung von Projekten und halten sehr lange. Sie lassen sich bequemer aufladen als andere Akkuoptionen, und es gibt reichlich USB-Anschlüsse.

Vielen Dank fürs Lesen. Wenn Sie daran interessiert sind, zukünftige Projekte zu sehen, abonnieren Sie bitte meinen Youtube-Kanal: More Than The Sum