HackerBoxes 0019: Raspberry WiFi - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Raspberry WiFi: Diesen Monat arbeiten HackerBox-Hacker mit der neuesten Raspberry Pi Zero Wireless-Plattform sowie Surface Mount Technology und Soldering.

Dieses Instructable enthält Informationen für die Arbeit mit HackerBoxes # 0019. Wenn Sie jeden Monat eine solche Box direkt in Ihrer Mailbox erhalten möchten, ist es jetzt an der Zeit, HackerBoxes.com zu abonnieren und an der Revolution teilzunehmen!

Themen und Lernziele dieser HackerBox:

• Raspberry Pi Single Board Computer konfigurieren
• Installieren von Betriebssystemen für den Raspberry Pi
• Laden von Softwareprojekten auf dem Raspberry Pi
• Erkunden von Netzwerksicherheits- und Verwaltungssoftware
• Verständnis der Oberflächenmontagetechnologie (SMT)
• Löten verschiedener Arten von SMT-Geräten
• Zusammenbau eines LED-Sequenzers mit 50 SMT-Geräten

HackerBoxes ist der monatliche Abo-Box-Service für DIY-Elektronik und Computertechnik. Wir sind Bastler, Macher und Experimentatoren. Und wir sind die Träumer der Träume.

Raspberry Pi und das Raspberry Pi Logo sind Marken der Raspberry Pi Foundation. HackerBoxes unterstützt die Raspberry Pi Foundation bei ihrem Bildungsauftrag und ermutigt ihre Mitglieder, dies ebenfalls in Erwägung zu ziehen.

Schritt 1: HackerBoxes 0019: Inhalt der Box

• HackerBoxes #0019 Referenzkarte zum Sammeln
• Raspberry Pi Zero W
• Raspberry Pi Zero Gehäuseset
• Mit NOOBS Lite programmierte MicroSD-Karte
• SD/MicroSD 8-in-1-Kartenträgertasche
• Pi Cobbler Plus mit Flachbandkabel
• MiniHDMI-Adapter
• MicroUSB-Adapter
• MicroUSB-Kabel
• Raspberry Pi GPIO-Stiftleiste
• SMT-Lötkit: PCB und 51 Komponenten
• SMT-Pinzetten
• Tupferset aus Holz
• Exklusiver Raspberry Pi Anstecknadel
• Exklusiver RetroPie-Aufkleber

Einige andere Dinge, die hilfreich sein werden:

• Lötkolben, Lötmittel und grundlegende Lötwerkzeuge
• Beleuchtete Lupe
• 9V Batterie
• Monitor oder Fernseher mit Digitaleingang
• USB-Tastatur und -Maus
• 2A USB-Netzteil

Am wichtigsten sind Abenteuerlust, DIY-Geist und Hacker-Neugier. Hardcore-DIY-Elektronik ist nicht das einfachste Hobby, aber wenn Sie hartnäckig bleiben und das Abenteuer genießen, können Sie viel Befriedigung daraus ziehen, durchzuhalten und Ihre Projekte zum Laufen zu bringen. Gehen Sie jeden Schritt langsam vor, achten Sie auf die Details und zögern Sie nicht, um Hilfe zu bitten.

Schritt 2: Raspberry Pi Zero Wireless

Der kürzlich auf den Markt gebrachte Raspberry Pi Zero W verfügt über alle Funktionen des ursprünglichen Pi Zero, jedoch mit mehr W (Wireless Connectivity). Mehr W beinhaltet:

• 802.11 b/g/n-WLAN
• Bluetooth 4.1
• Bluetooth-Niedrigenergie (BLE)

Wie der Pi Zero verfügt auch der Raspberry Pi Zero W über:

• 1 GHz, Single-Core-CPU
• 512 MB RAM
• Mini-HDMI- und USB-On-The-Go-Anschlüsse
• Micro-USB-Stromversorgung
• HAT-kompatibler 40-Pin-Header
• Composite-Video und Reset-Header
• CSI-Kameraanschluss

Antennen-HackingWährend der Raspberry Pi 3 eine „Chip“-Antenne verwendet, verwendet der Zero W eine PCB-Antenne. Die PCB-Antenne ist die Trapezform zwischen den Mini-HDMI- und Micro-USB-Buchsen am unteren Rand der Platine. Die Zero-W-Antenne ist ein Resonanzhohlraum, der durch Wegätzen von Kupfer innerhalb der PCB-Struktur gebildet wird. Funkwellen lassen diesen Hohlraum innerhalb der Masseebene mitschwingen und die beiden Kondensatoren im unteren Teil des Hohlraums fangen das Funksignal ein. Für zusätzlichen Gewinn ist die Platine auch so eingerichtet, dass sie das Hinzufügen einer eigenen externen Antenne mit nur wenig SMT-Löten unterstützt.

Schritt 3: Pi Zero Fall

Das offizielle Raspberry Pi Zero Gehäuse ist spritzgegossen. Es enthält drei austauschbare Oberteile:

• Ein leeres
• Einer mit einer Öffnung für den Zugriff auf GPIOs
• Einer mit einer Blende für eine Kamera

Das Kofferset enthält auch eine kurze Kameraadapter-Flexschaltung und einen Satz Gummifüße, um sicherzustellen, dass Ihr Pi Zero oder Pi Zero W nicht vom Schreibtisch rutscht.

Schritt 4: Schnittstelle mit dem Raspberry Pi Zero W

STROMVERSORGUNG: Der Pi Zero W verfügt über zwei MicroUSB-Formfaktor-Ports. Ein Port ist mit "USB" und der andere Port mit "PWR IN" gekennzeichnet. Das MicroUSB-Kabel sollte an ein hochwertiges, kräftiges (2A oder mehr) USB-Netzteil angeschlossen und dann in den mit "PWR IN" gekennzeichneten Port eingesteckt werden.

USB: Der MicroUSB-Adapter sollte an den mit "USB" gekennzeichneten Port angeschlossen werden, der dann Dinge wie Tastaturen, Mäuse, Sprunglaufwerke und so ziemlich jedes andere USB-Gerät unterstützen kann. Natürlich ist ein USB-Hub erforderlich, um mehr als ein USB-Gerät gleichzeitig zu verwenden.

VIDEO: Der MiniHDMI-Adapter kann den Anschluss des Pi Zero W-Videoausgangs an einen Fernseher mit HDMI oder an die meisten Computermonitore mit digitalen Eingängen wie HDMI, DVI oder DisplayPort unterstützen. Die "TV"-Pins unter den GPIO-Pins können ein Composite-Videosignal (RCA) für ältere Fernseher und Monitore unterstützen.

GPIO: Die General Purpose Input/Output (GPIO)-Pins entlang der oberen Kante der Platine können so programmiert werden, dass sie mit der physischen Welt interagieren. Die Pi Cobbler Plus Breakout-Platine und das Flachbandkabel können verwendet werden, um den GPIO-Header auf ein lötfreies Steckbrett zu brücken, um das Experimentieren zu vereinfachen. Viele weitere Informationen zum GPIO-Header finden Sie hier.

Schritt 5: Erste Schritte mit NOOBS Lite

New Out Of Box Software (NOOBS) ist ein einfacher Betriebssystem-Installationsmanager für den Raspberry Pi.

NOOBS Lite erfordert eine Internetverbindung, um das gewünschte Betriebssystem zu installieren, ausgewählt aus:

• Raspbian
• Pidora
• LibreELEC
• OSMC
• RISC-Betriebssystem
• Arch Linux

Weitere Informationen zu NOOBS, einschließlich der vollständigen Dokumentation und des Quellcodes, finden Sie hier.

Neu bei Raspberry Pi oder Unix? Eine nette Ressource für Anfänger ist diese Playlist mit 16 Video-Tutorials. Diese Tutorials sind einige Jahre alt und nicht spezifisch für das Zero W, bieten aber dennoch einen großartigen allgemeinen Überblick voller Beispiele, die es zu erkunden gilt.

Schritt 6: Einige bemerkenswerte Raspberry Pi-Projekte

Minecraft World Building Spiel

Kodi Media Center

Mathematica Technische Informatik

Sonic Pi Live Coding Music Synth

RetroPie-Gaming

Python-Programmiersprache

Physisches GPIO-Computing

Kali Linux Netzwerksicherheitsplattform

NetPi Netzwerkanalysator

Insbesondere die letzten beiden Projekte bieten eine Sammlung von Tools zur Erforschung der Netzwerksicherheit und zur Nutzung der integrierten Wireless-Funktionen des Pi Zero W. Es versteht sich von selbst, dass nur ethische oder konstruktive Sicherheitsaktivitäten für diese Tools geeignet sind. Werfen Sie zu diesem Thema einen Blick auf The Complete Ethical Hacking Course, um nützliche Hintergrundinformationen, Tool-Übersichten und technische Anleitungen zu erhalten. Den Planeten ethisch hacken!

Schritt 7: Oberflächenmontagetechnologie und Löten

Die Surface Mount Technology (SMT) ist laut Wikipedia ein Verfahren zur Herstellung elektronischer Schaltungen, bei dem die Bauteile direkt auf die Oberfläche von Leiterplatten (PCBs) montiert oder platziert werden. Ein so hergestelltes elektronisches Gerät wird als oberflächenmontiertes Gerät (SMD) bezeichnet. SMT hat die traditionelle Durchgangslochtechnik weitgehend ersetzt, bei der Komponenten mit Drahtleitern in Löcher in der Leiterplatte montiert werden. Beide Technologien können auf derselben Platine gemischt werden, wobei die Durchstecktechnik für nicht oberflächenmontierbare Komponenten wie Steckverbinder oder größere Transformatoren verwendet wird.

Der Einsatz von SMT beschleunigt den Produktionsprozess, erhöht jedoch das Risiko von Fehlern aufgrund der Miniaturisierung der Komponenten und der dichteren Packung der Platinen. Dementsprechend ist die Fehlererkennung für jeden SMT-Herstellungsprozess kritisch geworden.

SMDs können mit etwas Übung, Sorgfalt und den richtigen Werkzeugen von Hand gelötet und nachbearbeitet werden. Erfahren Sie alles darüber von Dave im EEVblog #186.

In der Produktion wird SMT-Löten nicht von Hand durchgeführt, sondern eignet sich perfekt für das Lötpasten-Reflow, wie im EEVblog #415 diskutiert. Wenn Sie einfach nicht genug Lötmittel-Reflow bekommen können, zeigt dieses Video Ben Heck, wie er ein DIY-Reflow-System aus einem geborgenen Toaster herstellt.

Schritt 8: SMT-Lötübungsset

HackerBoxes SMT-Kit-Build-Video

Bevor Sie mit dem Bau des Kits beginnen, lesen Sie die hier gezeigte Stückliste und das schematische Diagramm sorgfältig durch. Beachten Sie auch die Abbildung zur Ausrichtung der Dioden. Beachten Sie, dass die LEDs an ihrer Unterseite markiert sind.

Obwohl sich dieses Tutorial nicht speziell auf dieses Kit bezieht, beschreibt dieses Tutorial den Betrieb der LED-Sequenzer-Schaltung.

Denken Sie auf jeden Fall daran, dass dies ein Übungsset sein soll. Das Löten kleiner Teile erfordert viel Übung. Dieses Kit ist nur ein winziger Teil von HackerBox #0019, also machen Sie sich keinen Stress. Treffen Sie es einfach auf Ihrem aktuellen Kenntnisstand. Wenn Sie überhaupt keine Erfahrung haben, sollte Ihr Ziel vielleicht einfach darin bestehen, 10-15 der 0805-Teile auszuprobieren, in der Hoffnung, ein paar davon richtig zu machen. Nur wenn Sie erfahren sind oder einfach nur über viel Fingerfertigkeit und gutes Sehvermögen verfügen, sollten Sie in dieses Kit gehen und erwarten, mit einem funktionierenden Board herauszukommen. Die LED-Sequenzer-Funktionalität ist nur ein Sahnehäubchen. Die Hauptabsicht besteht darin, das Löten zu üben und sich mit SMT vertraut zu machen.

Schritt 9: Lötwerkzeuge

Die Arbeit mit SMT könnte genau die Ausrede sein, die Sie brauchen, um Ihre Lötausrüstung aufzurüsten. Hier ist eine Liste von Gegenständen, die Sie sich ansehen sollten:

Lötkolben

Lötstationen sind ein bisschen wie Autos, da jeder mag, was er mag, also gibt es viele Möglichkeiten.

Zumindest ist dies der preiswerte, aber qualitativ hochwertige Lötkolben, den wir in den HackerBoxes Starter Workshop aufnehmen.

Eine 898D-Lötstation ist ein Schritt nach oben und kann mit oder ohne Heißluft-Nachbearbeitungsoption verwendet werden.

Eine 939D Lötstation ist noch einen Schritt weiter.

Für etwas Traditionelleres können Sie mit etwas wie diesem Hakko oder diesem Weller beginnen.

Lötzubehör

Wenn Ihre Lötstation noch keinen enthält, ziehen Sie einen Drahtspitzenreiniger in Betracht. Stechen Sie Ihr Bügeleisen häufig 3-5 Mal ein, um es zu reinigen, ohne die Spitze mit einem nassen Schwamm abzukühlen.

Flussmittel können in einem Pen Dispenser oder in einem Spritzendispenser verwendet werden.

Mit einer Silikonmatte oder "selbstheilenden" Bastelmatte kann eine schöne Arbeitsfläche geschaffen werden. Dieser hat sogar einen Organizer für Kleinteile (wie SMDs).

Eine beleuchtete Lupe mit Tischklemme ist hilfreich für eine bessere Sichtbarkeit. In einer Produktions- oder Laborumgebung sehen Sie Techniker, die binokulare Inspektionsmikroskope mit Auslegerstativ und Lichtringen verwenden. Sie haben normalerweise auch Rauchsauger, wenn sie löten.

Schritt 10: Hacken Sie den Planeten

Vielen Dank, dass Sie an unseren Abenteuern mit dem Raspberry Pi Zero Wireless Single Board Computer sowie der Surface Mount Technology und dem Löten teilgenommen haben. Wenn Sie dieses Instrucable genossen haben und jeden Monat eine Schachtel mit Elektronik- und Computertechnologieprojekten wie diesem direkt an Ihre Mailbox geliefert haben möchten, treten Sie uns bitte HIER ABONNIEREN bei.

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