Hacking USB + Power Banks: 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Bạn đã bao giờ có một servo phát điên vào bạn khi đang thực hiện một dự án chưa? Hoặc đã có đèn LED thay đổi màu sắc khi chúng không được phép? Hoặc thậm chí muốn cung cấp năng lượng cho một món đồ chơi nhưng cảm thấy mệt mỏi với việc loại bỏ pin? Tôi đã gặp nhiều tình huống trong đó có một loại pin bền lâu, dễ sạc, an toàn, phù hợp sẽ rất hữu ích. Tôi đã tìm thấy một giải pháp trong việc cắt cáp USB.

Xem video để biết thêm chi tiết:

Những gì bạn cần:

• Cáp USB
• Toy / Arduino / Micro: bit
• Ngân hang năng lượng
• Dây lõi rắn

Thiết bị cần thiết:

• Sắt hàn
• Hàn
• Máy cắt dây
• Tua dây

Không bắt buộc:

• Chất hàn
• Co nhiệt
• Súng bắn nhiệt
• Băng điện

Cảnh báo an toàn:

Sử dụng cáp USB bị hỏng, bị cắt hoặc bị thay đổi theo bất kỳ cách nào có thể gây ra hỏa hoạn, bỏng và làm hỏng thiết bị được kết nối ở một trong hai đầu. Mặc dù vậy, những loại cáp này có thể được sử dụng an toàn trong bối cảnh phù hợp. Tôi thường xuyên sử dụng chúng với các sinh viên trong các dự án điện, và hầu hết những thứ mà họ tiếp xúc đều được xây dựng với đủ độ nghiêm ngặt để ngăn chặn bất kỳ thiệt hại vĩnh viễn nào. Ví dụ: hầu hết các cổng USB của máy tính xách tay / máy tính sẽ tạm thời tắt nếu bị thiếu và sẽ hoạt động trở lại sau khi máy tính được khởi động lại.

Bước 1: Lấy cắp dữ liệu qua cáp USB (Phần 1)

Các loại cáp tốt nhất để sử dụng là cáp USB chỉ dùng để sạc, không có kết nối dữ liệu, nhưng hầu hết sẽ làm được. Các loại cáp đắt tiền như cáp sét có rất nhiều thứ khác đang diễn ra và không hoạt động tốt cho việc này.

Dưới đây là các bước:

• Cắt đầu cáp USB và tháo lớp cách điện bên ngoài.
• Nếu đó là cáp dữ liệu, hãy cắt dây thừa (không phải dây đen và đỏ)
• Tách lớp cách điện ra khỏi hai dây còn lại.
• Loại bỏ lớp cách điện khỏi dây lõi rắn

Bước 2: Lấy cắp dữ liệu USB cáp (Phần 2)

Tiếp theo, chúng tôi hàn các đầu của cáp USB vào dây lõi rắn.

Dưới đây là các bước:

• Quấn dây từ dây dương hoặc dây dẫn âm từ cáp USB xung quanh dây rắn
• Rải chất hàn qua các dây quấn (điều này là tùy chọn, nhưng giúp chất hàn chảy dễ dàng hơn, cho phép kết nối nhanh hơn, sạch hơn)
• Hàn các dây với nhau.
• Kẹp dây rắn theo chiều dài bằng máy cắt dây
• Lặp lại với dây còn lại

Bước 3: Thêm nhiệt co lại

Sẽ rất hữu ích nếu bạn thêm dây co nhiệt màu hoặc băng dính điện để vừa giảm căng thẳng cho dây, vừa giúp chỉ ra dây nào là dương / âm.

Nếu các dây không được tô màu theo cách cho biết chúng rõ ràng là cực dương hoặc âm, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để đo cực tính và xác định đầu cực dương. Khi tích cực được kết nối với dương, đồng hồ vạn năng sẽ đọc dương, và nếu dương được kết nối với âm, nó sẽ đọc âm.

Nếu dây nhỏ, bạn có thể bó chúng lại với nhau bằng băng dính bổ sung hoặc co nhiệt để ngăn chúng bị xé ra ngoài.

Bước 4: CẢNH BÁO !!

Lời nhắc rằng bạn có thể gây hỏa hoạn hoặc làm hỏng thiết bị điện tử bằng cách sử dụng những thứ này. Các bộ sạc dự phòng đi kèm với nhiều biện pháp bảo vệ, bao gồm bảo vệ ngắn mạch, nơi chúng sẽ tự ngắt khi bị chập điện. Nếu các biện pháp bảo vệ này không thành công, nó sẽ tạo ra một lượng nhiệt lớn và có khả năng gây cháy.

Một mối quan tâm khác, đó là các pin dự phòng có thể cung cấp một lượng lớn dòng điện, và khi kết nối với dây không được làm để xử lý dòng điện đó, chúng có thể nóng lên và trở thành nguy cơ cháy nổ. Bạn có thể thấy trong hình ảnh rằng khi 2,5A được chạy qua một bảng mạch chỉ có nghĩa là 500mA (.5A), nó sẽ tạo ra một lượng nhiệt lớn.

An toàn và đảm bảo sử dụng dây và đầu nối được thiết kế cho dòng điện lớn khi sử dụng dòng điện lớn.

Bước 5: Gắn cáp bị hack vào đồ chơi

Bạn có thể cấp nguồn cho đồ chơi bằng cáp USB. Điều này có thể được thực hiện với đồ chơi sử dụng 3-4 AAA cho tất cả các pin D, vì chúng chạy trên 4,5-6V, đó là những gì kết nối USB cung cấp. Nếu bạn cố gắng cấp nguồn cho đồ chơi 3v trở xuống bằng pin sạc dự phòng, nó có thể làm hỏng đồ chơi. Nếu bạn cố gắng sử dụng nó để cấp nguồn cho đồ chơi yêu cầu điện áp cao hơn, nó có thể hoạt động, nhưng có thể không. Nếu bạn nối ngược nó với đồ chơi, bạn cũng có nguy cơ làm hỏng đồ chơi.

Tất cả những gì cần thiết là kết nối dây dương với mặt dương (+) và dây âm với mặt âm (-), và cắm nó vào.

Bước 6: Hạn chế hiện tại của Arduino

Trước khi chúng ta thảo luận về việc sử dụng điều này để trợ giúp với các mạch Arduino, có thể hữu ích để hiểu tại sao các dự án Arduino (và các dự án vi điều khiển khác) có thể được hưởng lợi từ điều này. Arduino Uno có thể cung cấp khoảng 500mA thông qua kết nối usb trên bo mạch. Khi bạn thêm đèn LED / động cơ / servo bổ sung, cần nhiều dòng điện hơn, nhưng kết nối không thể cung cấp nhiều hơn. Điều này khiến mọi thứ hoạt động không thể đoán trước, khiến các servo nhảy múa và đèn LED bắt đầu chuyển sang màu sai. Bạn có thể thấy trong hình ảnh, khi nhiều đèn LED được thêm vào, dòng điện chỉ tăng một chút và điều này khiến các đèn LED chuyển từ trắng sang vàng sang đỏ.

Bước 7: Kết nối Arduino

Để thêm nguồn USB bổ sung vào arduino, hãy lấy cáp mới bị hack của bạn và kết nối mặt dương với thanh 5v trên bảng mạch (hoặc bỏ qua bảng mạch và kết nối thẳng với đèn LED), và mặt âm với ray âm trên bảng mạch. Tại thời điểm này, bạn có thể thấy rằng đột nhiên dòng điện được cung cấp cho các đèn LED nhiều hơn và chúng không thay đổi màu sắc. Khi được cấp nguồn theo cách này, bạn thậm chí có thể ngắt kết nối Arduino khỏi kết nối USB tiêu chuẩn, vì nó sẽ được cấp nguồn qua chân 5v.

Nếu nối ngược, Arduino sẽ ngắn và tự tắt. Có khả năng nó có thể làm hỏng Ardiuno không thể phục hồi (mặc dù tôi vẫn chưa gặp phải điều này)

Bước 8: Hạn chế hiện tại của micro: bit

Giống như Arduino, micro: bit chỉ có thể cung cấp rất nhiều dòng điện. Trong trường hợp này, nó cung cấp khoảng 180mA, khiến đèn LED lại thay đổi màu sắc.

Bước 9: Kết nối đèn LED với Micro: bit

Cấp nguồn cho đèn LED bằng USB trong khi được điều khiển bằng Micro: bit phức tạp hơn nhiều; có hai điều quan trọng cần phải cẩn thận. Đầu tiên, không cho phép chân 5v màu đỏ kết nối với chân Micro: bit. Tất cả các chân Micro: bit đều được đánh giá ở mức 3,3v (chúng có thể xử lý nhiều hơn một chút) và mặc dù Nó có thể tồn tại được nhưng đó là một rủi ro không đáng có. Cân nhắc thứ hai, là do dây 5v được cách ly với Micro: bit, dây nối đất (âm) phải kết nối với cả đầu âm của dải LED và chân nối đất trên Micro: bit. Điều này là do sự chênh lệch điện áp là cần thiết để tín hiệu từ Micro: bit đến các đèn LED hoạt động.

Vì vậy, hãy cẩn thận di chuyển kết nối tích cực trên đèn LED từ chân 3.3v của Micro: bit sang cáp USB và thực hiện tương tự với kết nối đất. Sau đó, lấy một dây bổ sung và kết nối nó với chân nối đất của Micro: bit và với dây âm từ cáp USB. Bây giờ bạn đã tốt để đi.

Bạn có thể thấy từ các hình ảnh rằng có rất nhiều dòng điện cho Micro: bit bây giờ.

Bước 10: Hoàn thành

Nếu bạn cố gắng điều này, hãy thông minh và cẩn thận. Ngân hàng điện rất tiện dụng để cung cấp năng lượng cho các dự án và tồn tại trong một thời gian rất dài. Chúng thuận tiện hơn để sạc so với các tùy chọn pin khác và kết nối USB rất phong phú.

Cảm ơn bạn đã đọc. Nếu bạn muốn xem các dự án trong tương lai, hãy đăng ký kênh Youtube của tôi: More Than The Sum