HackerBox 0047: Old School - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Groeten HackerBox Hackers over de hele wereld! Met HackerBox 0047 experimenteren we met toetsenbordinterfaces voor microcontrollers, het genereren van VGA-videosignalen, old school BASIC ROM-computers, microSD-opslagapparaten, locksport-tools en opstartbare Ubuntu Linux USB-sticks.

Deze Instructable bevat informatie om aan de slag te gaan met HackerBox 0047, die hier kan worden gekocht zolang de voorraad strekt. Als je elke maand zo'n HackerBox in je mailbox wilt ontvangen, schrijf je dan in op HackerBoxes.com en doe mee aan de revolutie!

HackerBoxes is de maandelijkse abonnementsservice voor liefhebbers van elektronica en computertechnologie - Hardware Hackers - The Dreamers of Dreams.

Stap 1: Inhoudslijst voor HackerBox 0047

• Exclusieve Old School VGA PC Kit
• Twee Arduino Nano-modules 5V 16MHz
• 200-delige LED-kit in plastic opbergdoos
• Aluminium USB Flash Drive 8GB
• 6-in-1 Pocket Locksport-tool
• Precisie draadsnijders
• MicroSD Breakout-module
• MicroSD USB-lezer
• Twee 40-pins Male Breakaway Headers
• Dames-vrouwelijk 10 cm DuPont-truien
• Ubuntu Linux-sticker

Enkele andere dingen die nuttig zullen zijn:

• Soldeerbout, soldeer en standaard soldeergereedschappen
• Computer voor het uitvoeren van softwaretools
• Geborgen VGA-monitor (probeer een kringloopwinkel of oude opslagruimte op het werk)
• PS/2-toetsenbord (probeer een kringloopwinkel of oude opslagruimte op het werk)

Het belangrijkste is dat je gevoel voor avontuur, hackergeest, geduld en nieuwsgierigheid nodig hebt. Het bouwen van en experimenteren met elektronica, hoewel zeer de moeite waard, kan soms lastig, uitdagend en zelfs frustrerend zijn. Het doel is vooruitgang, niet perfectie. Als je volhoudt en geniet van het avontuur, kan er veel voldoening uit deze hobby worden gehaald. Neem elke stap langzaam, let op de details en wees niet bang om hulp te vragen.

Er is een schat aan informatie voor huidige en toekomstige leden in de HackerBoxes FAQ. Bijna alle niet-technische ondersteunings-e-mails die we ontvangen, worden daar al beantwoord, dus we stellen het zeer op prijs dat u een paar minuten de tijd neemt om de veelgestelde vragen te lezen.

Stap 2: Locksport

Locksport is de sport of recreatie van het verslaan van sloten. Liefhebbers leren een verscheidenheid aan vaardigheden, waaronder lock-picking, lock-bumping en andere technieken die traditioneel worden gebruikt door slotenmakers en andere beveiligingsprofessionals. Locksport-enthousiastelingen genieten van de uitdaging en opwinding om alle vormen van sloten te leren verslaan, en komen vaak samen in sportgroepen om kennis te delen, ideeën uit te wisselen en deel te nemen aan een verscheidenheid aan recreatieve activiteiten en wedstrijden.

Bekijk voor een leuke introductie de MIT Guide to Lock Picking.

Bekijk ook deze video en bekijk de geweldige links in de beschrijving van de video.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) is een organisatie van individuen die zich bezighouden met de hobby van Locksport, evenals haar leden en het publiek informeren over de veiligheid (of het ontbreken daarvan) die door gemeenschappelijke sloten wordt geboden. "De missie van TOOOL is om de algemene kennis van het publiek over sloten en lockpicking te vergroten. Door sloten, kluizen en andere dergelijke hardware te onderzoeken en door onze bevindingen in het openbaar te bespreken, hopen we het mysterie weg te nemen waarmee zoveel van deze producten zijn doordrenkt."

ETHISCHE OVERWEGINGEN:

Lees zorgvuldig en laat u inspireren door de strikte ethische code van TOOOL, die is samengevat in de volgende drie regels:

1. Kies of manipuleer nooit met als doel een slot te openen dat niet van u is, tenzij u hiervoor expliciete toestemming heeft gekregen van de rechtmatige eigenaar van het slot.
2. Verspreid nooit kennis of tools van lockpicking aan personen van wie u weet of waarvan u vermoedt dat ze dergelijke vaardigheden of apparatuur op een criminele manier zouden willen gebruiken.
3. Houd rekening met de relevante wetten met betrekking tot lockpicks en aanverwante apparatuur in elk land, staat of gemeente waar u zich wilt bezighouden met lockpicking door hobbyisten of recreatief lockpicken.

Stap 3: Trim alle leads

Bij het solderen zijn er altijd draden om trimmer te zijn. Om nog maar te zwijgen over het doorknippen van de groene draad terwijl je gevaarlijke filmrekwisieten ontwapent.

Gebruik dit hulpmiddel in goede gezondheid. Neem de hier getoonde waarschuwingen van de fabrikant over het altijd dragen van oogbescherming in acht. Ze willen niet dat je je ogen uitsteekt. Wij ook niet.

Stap 4: Arduino Nano Microcontroller-platform

We houden allemaal van de Arduino Nano en deze maand hebben we er twee nodig! De meegeleverde Arduino Nano-boards worden geleverd met header-pinnen, maar deze zijn niet aan de modules gesoldeerd. Laat de pinnen er voorlopig af. Voer deze eerste tests uit op beide Arduino Nano-modules voordat u op de header-pinnen gaat solderen. Het enige dat nodig is, is een microUSB-kabel en beide Arduino Nano-kaarten zoals ze uit de tas komen.

De Arduino Nano is een op het oppervlak te monteren, breadboard-vriendelijk, geminiaturiseerd Arduino-bord met geïntegreerde USB. Het is verbazingwekkend volledig uitgerust en gemakkelijk te hacken.

Functies:

• Microcontroller: Atmel ATmega328P
• Spanning: 5V
• Digitale I/O-pinnen: 14 (6 PWM)
• Analoge ingangspennen: 8
• Gelijkstroom per I/O-pin: 40 mA
• Flash-geheugen: 32 KB (2KB voor bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Kloksnelheid: 16 MHz
• Afmetingen: 17 mm x 43 mm

Deze bijzondere variant van de Arduino Nano is de zwarte Robotdyn Nano. In bevat een ingebouwde MicroUSB-poort die is aangesloten op een CH340G USB / seriële bridge-chip. Gedetailleerde informatie over de CH340 (en stuurprogramma's, indien nodig) vindt u hier.

Wanneer u de Arduino Nano voor het eerst aansluit op een USB-poort van uw computer, moet het groene aan / uit-lampje gaan branden en kort daarna moet de blauwe LED langzaam beginnen te knipperen. Dit gebeurt omdat de Nano vooraf is geladen met het BLINK-programma, dat draait op de gloednieuwe Arduino Nano.

SOFTWARE: Als u de Arduino IDE nog niet hebt geïnstalleerd, kunt u deze downloaden van Arduino.cc

Steek de Nano in de MicroUSB-kabel en het andere uiteinde van de kabel in een USB-poort op de computer. Start de Arduino IDE-software. Selecteer "Arduino Nano" in de IDE onder tools>board en "ATmega328P (old bootloader)" onder tools>processor. Selecteer de juiste USB-poort onder tools>port (het is waarschijnlijk een naam met "wchusb" erin).

Laad ten slotte een stukje voorbeeldcode: File->Examples->Basics->Blink

Knipperen is eigenlijk de code die vooraf op de Nano is geladen en die nu moet worden uitgevoerd om de blauwe LED langzaam te laten knipperen. Als we deze voorbeeldcode laden, verandert er dus niets. Laten we in plaats daarvan de code een beetje aanpassen.

Als je goed kijkt, kun je zien dat het programma de LED aanzet, 1000 milliseconden (één seconde) wacht, de LED uitschakelt, nog een seconde wacht en dan alles opnieuw doet - voor altijd.

Wijzig de code door beide "delay(1000)"-instructies te wijzigen in "delay(100)". Deze aanpassing zorgt ervoor dat de LED tien keer sneller knippert, toch?

Laten we de gewijzigde code in de Nano laden door op de knop UPLOADEN (het pijlpictogram) net boven uw gewijzigde code te klikken. Bekijk hieronder de code voor de status info: "compileren" en dan "uploaden". Uiteindelijk zou de IDE "Uploading Complete" moeten aangeven en zou uw LED sneller moeten knipperen.

Zo ja, gefeliciteerd! Je hebt zojuist je eerste stukje embedded code gehackt.

Als uw snel knipperende versie eenmaal is geladen en actief is, waarom zou u dan niet kijken of u de code opnieuw kunt wijzigen zodat de LED twee keer snel knippert en dan een paar seconden wacht voordat u dit herhaalt? Probeer het eens! Wat dacht je van andere patronen? Als je er eenmaal in bent geslaagd om een gewenst resultaat te visualiseren, te coderen en te observeren om te werken zoals gepland, heb je een enorme stap gezet om een competente hardware-hacker te worden.

Voordat u er iets aan soldeert, moet u beide Arduino Nano-modules testen door er een aangepast programma op te laden en ervoor te zorgen dat het correct werkt.

Als je aanvullende inleidende informatie wilt over het werken in het Arduino-ecosysteem, raden we je aan de gids voor de HackerBoxes Starter Workshop te bekijken, die verschillende voorbeelden en een link naar een PDF Arduino-tekstboek bevat.

Stap 5: Old School VGA pc-kit

Old School VGA PC Kit Inhoud:

• Old School VGA pc-printplaat
• Twee Arduino Nano Microcontroller-modules
• HD15 VGA-connector
• Mini-DIN PS/2-toetsenbordconnector
• Twee 68 Ohm Weerstanden
• Twee 470 Ohm Weerstanden
• Piëzo-zoemer

In de volgende paar stappen ga je de Old School VGA PC Kit samenstellen en verkennen. Uiteraard vereist dit wat soldeerwerk. Er zijn veel geweldige handleidingen en video's online over bijvoorbeeld solderen. Als je denkt dat je extra hulp nodig hebt, probeer dan een lokale makersgroep of hackerruimte bij jou in de buurt te vinden. Ook zijn amateurradioclubs altijd uitstekende bronnen van elektronica-expertise.

Een paar ontwerpopmerkingen: het wordt aanbevolen dat als beide Nano's eenmaal zijn geïnstalleerd, er slechts één tegelijk op USB-stroom wordt aangesloten, nooit beide tegelijk. Evenzo kunnen beide Nano's de zoemer van hun A0-pin aansturen. Configureer altijd maar één van de A0-pinnen als uitgang, nooit beide tegelijk. Er is een rij I/O-pinnen (header J1) net onder de twee MCU's (zie schema voor pintoewijzingen). De onderste rij (header J2) is slechts een "breadboarding-ruimte" en sluit nergens op de PCB aan.

Stap 6: Old School pc - PS/2-toetsenbord

Om de toetsenbordinterface en bibliotheek te testen, vult u eerst slechts twee items op de PCB:

1. Hoofd-MCU (Arduino Nano)
2. Mini-DIN PS/2-connector

De hoofd-MCU vereist de twee lange zwarte koprijen. De zes-pins (2x3) header wordt niet gebruikt.

Installeer Paul Stoffregen's PS2Keyboard Library voor Arduino.

Open in de Arduino IDE Bestand>Voorbeelden>PS2Keyboard>Simple_Test

Uit het PCB-schema in de vorige stap kunt u zien dat KBCLK op pin D3 staat (niet D5 zoals verondersteld in het voorbeeld), dus zorg ervoor dat de pin die in de voorbeelden wordt gedefinieerd, is ingesteld op:

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

Programmeer vervolgens die code in de Main MCU, sluit een PS/2-toetsenbord aan, open de Arduino Serial Monitor tot 9600 bps en begin met typen.

Toetsenbordscancodes gedemystificeerd

Merk op dat de meeste oudere USB-toetsenborden gecombineerde USB- en PS/2-toetsenborden zijn en kunnen worden gebruikt met een adapter of opnieuw kunnen worden aangesloten op een PS/2-poort. Die toetsenborden met dubbele interface werden meestal geleverd met een kleine USB-naar-PS/2-adapterstekker. Nieuwere USB-toetsenborden die niet met een PS/2-adapter zijn geleverd, zullen echter meestal geen PS/2-signalen leveren en zullen niet werken met een dergelijke adapter.

Stap 7: Old School pc - VGA-video-uitgang

Soldeer de andere Arduino Nano (VIDEO MCU), de vier weerstanden (let op: er zijn twee verschillende waarden), de zoemer en de VGA-connector. Nogmaals, de zes (2x3) pin-header van MCU wordt niet gebruikt.

Installeer de VGAX-bibliotheek van Sandro Maffiodo voor Arduino. Sluit een VGA-monitor aan. Geniet van de voorbeeldbestanden onder bestand>voorbeelden>VGAX

De git-repo voor de VGAX-bibliotheek heeft een aantal zeer educatieve informatie en hulpmiddelen die leren hoe de eenvoudige Arduino wordt gehackt om een VGA-videosignaal te genereren.

Stap 8: Old School PC - BASIC programmeertaal

Deze toetsenbord-, video- en MCU-verwerkingsblokken kunnen worden gecombineerd tot een eenvoudige, maar elegante 8-bits VGA-pc die de programmeertaal BASIC ondersteunt. Props voor Rob Cai voor het in elkaar zetten van al deze stukken.

BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) is een algemene programmeertaal op hoog niveau die gebruiksgemak benadrukt. Bijna universeel hadden thuiscomputers van de jaren tachtig een ROM-resident BASIC-interpreter, waar de machines direct in opstartten. Deze old school micro's bevatten verschillende soorten Apple II-, Commodore-, TRS-80-, Atari- en Sinclair-machines. (wikipedia)

De dubbele MCU-ontwerpen gebruiken een eerste Arduino als de MAIN MCU, waar TinyBasic Plus en PS2-toetsenbordbibliotheek worden geüpload. De tweede VIDEO MCU wordt gebruikt als een grafische weergavegenerator waarop de VGAX-bibliotheek draait. De VIDEO MCU kan 4 kleuren, 10 rijen x 24 kolommen ASCII-tekens genereren.

Arduino I/O kan direct worden aangestuurd vanuit BASIC-programma's. Zoals te zien is in deze video, wordt een knipperende LED aangestuurd door een paar programmaregels. De BASIC-code kan zelfs worden opgeslagen in de EEPROM van de MCU.

DE CODE: Geschetst voor beide MCU's en verschillende andere details zijn beschikbaar in Rob Cai's Instructable voor het project.

PROGRAMMERING OPMERKING: Bij het programmeren van de MCU-modules nadat ze op de printplaat zijn geplaatst, treden soms problemen op omdat de seriële interfaces zijn aangesloten en de programmering kunnen verstoren. Houd gewoon de resetknop op de hoofd-MCU ingedrukt terwijl de USB-kabel de video-MCU programmeert, en omgekeerd terwijl de USB-kabel de hoofd-MCU programmeert.

Stap 9: Voer Ubuntu Linux uit via een USB-stick

Ubuntu is een gratis en open source Linux-distributie op basis van Debian. Ubuntu wordt elke zes maanden uitgebracht, met langetermijnondersteuning (LTS) om de twee jaar. Ubuntu is ontwikkeld door Canonical en de gebruikersgemeenschap. Ubuntu is vernoemd naar de Afrikaanse filosofie van ubuntu, wat Canonical vertaalt als "menselijkheid voor anderen" of "Ik ben wat ik ben vanwege wie we allemaal zijn". (wikipedia)

Waarom probeert u Ubuntu niet uit op een USB-stick?

• Ubuntu installeren of upgraden
• Test de Ubuntu-desktopervaring zonder uw pc-configuratie aan te raken
• Start Ubuntu op op een geleende machine of vanaf een internetcafé
• Gebruik tools die standaard op de USB-stick zijn geïnstalleerd om een defecte configuratie te repareren of te repareren

Het maken van een opstartbare Ubuntu USB-stick is heel eenvoudig, vooral vanuit Ubuntu zelf. Het proces wordt hier in enkele stappen behandeld.

WAARSCHUWING: maak er een gewoonte van om nooit willekeurige USB-opslagapparaten te vertrouwen. Ja, zelfs degene die in deze doos zit. Laat nooit iets AutoRun uitvoeren vanaf een onbekend opslagapparaat. De meeste besturingssystemen staan AutoRun niet toe als onderdeel van standaard beveiligingspraktijken, maar op een Windows-box moet u AutoRun/AutoPlay uitschakelen. Voer of open niets dat u op het opslagapparaat vindt. Als u het opslagapparaat wilt gebruiken, veeg het dan schoon en formatteer het opnieuw.

Stap 10: MicroSD TF Breakout-module

Wat is het verschil tussen een TF-kaart en een MicroSD-kaart? (bron)

Het kleine mobiele opslagapparaat dat bekend staat als MicroSD-kaart, werd voor het eerst geproduceerd door SanDisk Corporation onder de naam TransFlash, in 2004, en werd destijds geïntroduceerd als het kleinste externe geheugenapparaat ter wereld. Na het succes op de markt voor mobiele telefoons, werd de TransFlash-kaart formeel aangenomen door de huidige autoriteit op het gebied van digitale opslag, de SD Card Association, als onderdeel van het digitale opslagapparaat van de derde categorie in de officiële Secure Digital-paraplu. De andere twee apparaten zijn MiniSD en SD-geheugenkaart. Op een gegeven moment veranderde SanDisk Corporation de naam van het apparaat in MicroSD-kaart en begon het te produceren wat we nu gebruiken als een standaard geheugenopslagchip, waarvoor de meeste mobiele telefoons zijn ontworpen.

Merk op dat MicroSD-geheugenapparaten 3.3V-apparaten zijn, dus de eenvoudige breakout-module die hier wordt getoond, moet worden gebruikt in 3.3V-systemen. Bijvoorbeeld met 3.3V microcontrollers. Je zult in het wild vaak voorbeelden vinden (voorbeeld één, voorbeeld twee) van projecten die gewoon 5V I/O-signalen in MicroSD-kaarten vastzetten. Deze werken over het algemeen wel als je gevaarlijk wilt leven, maar ze kunnen minder stabiel zijn en zelfs de MicroSD-kaart beschadigen. Meer correcte/robuuste oplossingen voor het gebruik van MicroSD-kaarten met 5V Microcontrollers zijn onder meer niveauverschuivers of spanningsdelernetwerken (beide hier besproken).

Stap 11: Mandelbrot Zoom - Val er niet in

Afbeeldingen van de Mandelbrot-set vertonen een uitgebreide en oneindig gecompliceerde grens die steeds fijnere recursieve details onthult bij toenemende vergrotingen. De "stijl" van dit herhalende detail hangt af van de regio van de verzameling die wordt onderzocht. De grens van de set bevat ook kleinere versies van de hoofdvorm, dus de fractale eigenschap van zelfgelijkenis is van toepassing op de hele set, en niet alleen op de delen ervan. De Mandelbrot-verzameling is buiten de wiskunde populair geworden, zowel vanwege zijn esthetische aantrekkingskracht als als een voorbeeld van een complexe structuur die voortkomt uit de toepassing van eenvoudige regels. Het is een van de bekendste voorbeelden van wiskundige visualisatie en wiskundige schoonheid. (wikipedia)

• handmatige zoomtool
• zoveel code
• recursie: n. zie recursie

Stap 12: HackLife

We hopen dat je geniet van het HackerBox-avontuur van deze maand op het gebied van elektronica en computertechnologie. Reik uit en deel uw succes in de reacties hieronder of op de HackerBoxes Facebook Group. Onthoud ook dat je [email protected] op elk moment kunt e-mailen als je een vraag hebt of hulp nodig hebt.

Wat is het volgende? Doe mee met de revolutie. Leef het HackLife. Ontvang elke maand een koelbox met hackbare uitrusting rechtstreeks in je mailbox. Surf naar HackerBoxes.com en meld u aan voor uw maandelijkse HackerBox-abonnement.