Hacking de bancs USB + Power: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Alguna vegada t’han tornat bojos un servo enmig d’un projecte? O els LEDs havien canviat els colors quan no se suposava? O fins i tot volia alimentar una joguina, però estava cansat de llençar les bateries? M'he trobat amb nombroses situacions en què seria útil tenir una bateria duradora, fàcilment carregable, segura i consistent. He trobat una solució per tallar els cables USB.

Mireu el vídeo per obtenir més informació:

Què necessites:

• Cable USB
• Toy / Arduino / Micro: bit
• Power Bank
• Cable de nucli sòlid

Equip necessari:

• Soldador
• Soldar
• Talladors de filferro
• Decapant de filferro

Opcional:

• Flux de soldadura
• Reducció de calor
• Pistola de calor
• Cinta elèctrica

Advertiment de seguretat:

L’ús de cables USB danyats, tallats o alterats de qualsevol manera pot provocar incendis, cremades i danyar l’equip connectat als dos extrems. Malgrat això, aquests cables es poden utilitzar amb seguretat en el context adequat. Els faig servir amb freqüència amb estudiants per impulsar projectes i la majoria de les coses amb què entren en contacte es construeixen amb el rigor suficient per evitar danys permanents. Per exemple, la majoria dels ports USB de l'ordinador portàtil o de l'ordinador s'apagaran temporalment si es produeix un curtcircuit i tornaran després de reiniciar l'ordinador.

Pas 1: pirateria de cables USB (primera part)

Els millors cables a utilitzar són els cables USB que s’acaben d’utilitzar per carregar, que no tenen connexió de dades, però la majoria sí. Els cables caros, com els cables de llamp, tenen moltes coses addicionals i no funcionen bé per a això.

Aquests són els passos següents:

• Talleu l’extrem del cable USB i retireu l’aïllament exterior.
• Si es tracta d’un cable de dades, talla els cables addicionals (no els negres i vermells)
• Retireu l’aïllament dels dos cables restants.
• Retireu l'aïllament del cable de nucli sòlid

Pas 2: pirateria de cables USB (part 2)

A continuació, soldem els extrems del cable USB al cable de nucli sòlid.

Aquests són els passos següents:

• Emboliqueu el cable del cable USB positiu o negatiu del cable USB al voltant del cable sòlid
• Repartiu el flux de soldadura pels cables embolicats (això és opcional, però ajuda a que la soldadura flueixi més fàcilment, cosa que permet una connexió més ràpida i neta)
• Els cables de soldadura junts.
• Retalleu el filferro sòlid al llarg amb talladors de filferro
• Repetiu amb l’altre filferro

Pas 3: afegir un encongit

És útil afegir un encongit de colors o una cinta elèctrica per proporcionar alleujament de la tensió als cables i ajudar a indicar quin cable és positiu / negatiu.

Si els cables no estan acolorits de manera que indiquen que són òbviament positius o negatius, podeu utilitzar un multímetre per mesurar la polaritat i determinar l'extrem positiu. Quan el positiu està connectat a positiu, el multímetre hauria de ser positiu i, si el positiu està connectat a negatiu, hauria de ser negatiu.

Si els cables són petits, podeu agrupar-los amb cinta addicional o encongir-los per evitar que es trenquin.

Pas 4: ADVERTÈNCIA !

Un recordatori que podeu provocar incendis o danyar l’electrònica mitjançant aquests. Els bancs d’alimentació inclouen nombroses proteccions, inclosa la protecció contra el curtcircuit, on es tancaran quan s’escurcin. Si aquestes proteccions fracassen, generarà grans quantitats de calor i potencialment provocarà un incendi.

Una altra preocupació és que els bancs d’energia poden proporcionar grans quantitats de corrent i, quan es connecten a cables que no estan fets per manejar aquest corrent, poden escalfar-se i convertir-se en un risc d’incendi. Podeu veure a la imatge que quan s’executa 2.5A a través d’una taula de treball que només té una intensitat de 500 mA (.5A), genera una gran quantitat de calor.

Assegureu-vos d'utilitzar cables i connectors dissenyats per a grans quantitats de corrent quan utilitzeu grans quantitats de corrent.

Pas 5: connectar els cables tallats a les joguines

Podeu alimentar joguines amb un cable USB. Això es pot fer amb joguines que utilitzen 3-4 piles AAA fins a bateries D, ja que funcionen amb 4,5-6 V, que és el que proporciona la connexió USB. Si intenteu alimentar una joguina de 3v o inferior amb el banc d’alimentació, probablement danyarà la joguina. Si intenteu utilitzar-lo per alimentar joguines que requereixen un voltatge més alt, pot ser que funcioni, però no. Si el connecteu a la joguina cap enrere, també corre el risc de danyar-la.

Tot el que cal és connectar el cable positiu al costat positiu (+) i el cable negatiu al costat negatiu (-) i endollar-lo.

Pas 6: limitacions actuals d'Arduino

Abans de discutir l’ús d’això per ajudar amb els circuits Arduino, pot ser útil entendre per què els projectes Arduino (i altres projectes de microcontroladors) se’n poden beneficiar. L'Arduino Uno pot proporcionar uns 500 mA a través de la connexió USB a la placa. A mesura que afegiu LEDs / motors / servos addicionals, es necessita més corrent, però la connexió no pot proporcionar més. Això fa que les coses es comportin de manera imprevisible, fent ballar els servos i que els LED comencin a canviar de color. Es pot veure a la imatge, a mesura que s’afegeixen més LED, el corrent només augmenta lleugerament i això fa que els LED passin de blanc a groc a vermell.

Pas 7: connexió Arduino

Per afegir alimentació USB addicional a l’arduino, agafeu el cable que heu tallat recentment i connecteu el costat positiu al carril de 5 V de la placa de configuració (o omiteu-la i connecteu-lo directament al LED) i el costat negatiu al carril negatiu de la pissarra. En aquest punt, podeu veure que de sobte es proporciona molt més corrent als LED i que no canvien de color. Quan s’alimenta d’aquesta manera, fins i tot podeu desconnectar l’Arduino de la connexió USB estàndard, perquè s’alimentarà mitjançant el pin de 5 V.

Si es connecta cap enrere, l'Arduino s'acortarà i s'apagarà. Potencialment pot danyar irreversiblement l'Ardiuno (encara que encara no l'he trobat)

Pas 8: limitacions de corrent de micro: bits

Igual que Arduino, el micro: bit només pot subministrar tanta intensitat. En aquest cas, proporciona uns 180 mA, cosa que provoca que els LED tornin a canviar de color.

Pas 9: LEDs de cablejat connectats al micro: bit

L’alimentació dels LED amb USB mentre es controla amb Micro: bit és molt més complicada; hi ha dues coses claus que cal tenir en compte. En primer lloc, no permeteu que el pin vermell de 5v es connecti als pins Micro: bit. Tots els pins Micro: bit estan classificats en 3,3 v (probablement es puguin suportar una mica més) i, tot i que pot sobreviure-hi, és un risc que no val la pena prendre. La segona consideració és que, com que el cable de 5 V està aïllat del micro: bit, el cable de terra (negatiu) s’ha de connectar tant a l’extrem negatiu de la tira LED, com al pin de terra del micro: bit. Això es deu al fet que la diferència de tensió és necessària perquè el senyal del micro: bit als LED funcioni.

Per tant, moveu acuradament la connexió positiva dels LED del pin de 3,3 v del micro: bit al cable USB i feu el mateix amb la connexió de terra. A continuació, agafeu un cable addicional i connecteu-lo al pin de terra del micro: bit i al cable negatiu del cable USB. Ara esteu bé per anar-hi.

Podeu veure a les imatges que hi ha força corrent per al Micro: bit ara.

Pas 10: finalitzat

Si ho intenteu, sigueu intel·ligents i aneu amb compte. Els bancs d’energia són útils per impulsar projectes i duren molt de temps. Són més còmodes de carregar que altres opcions de bateria i les connexions USB són abundants.

Gràcies per llegir. Si esteu interessats en veure futurs projectes, subscriviu-vos al meu canal de Youtube: Més que la suma