Zhakowałem drukarkę i wysłałem ją w kosmos (film, 14 minut)
W najnowszym odcinku kanału ELEKTRON, autor dzieli się szczegółami swojego projektu budowy 8-bitowego komputera i związanych z nim wyzwań. Na samym początku podkreśla znaczenie sponsorów, jak firma Avicam, która wspiera projektowanie elektroniki, oraz Polpapier, dostarczający materiały biurowe. Przełomowym momentem w tej produkcji było zaprezentowanie oryginalnej koncepcji - wyniesienie komputera w powietrze celem zbierania danych takich jak temperatura czy prędkość. Pomysł na rakietę jako nośnik stał się kluczowy. Dzięki wcześniejszej wiedzy na temat budowy silników rakietowych autor mógł zrealizować swój plan stworzenia komputera pokładowego.
Drugi etap projektu obejmował zaprojektowanie systemu, który byłby w stanie przeprowadzić pomiar wysokości, prędkości i innych danych. Komputer po opuszczeniu powierzchni, w przypadku wykrycia swobodnego spadania, miał zastosować mechanizm spadochronowy. Prezentacja zmontowanej rakiety była interesująca, a entuzjazm autora udzielił się widzom. Niezwykle zaskoczył go sukces testów, kiedy urządzenie działało z dokładnością do jednego metra. Aby zredukować masę projektu, autor musiał zainwestować w lżejsze komponenty, co zamiarem było obniżenie ciężaru akumulatora i anteny GPS.
Podczas testów pojawiały się problemy z pamięcią i połączeniem, co skutkowało gubieniem danych. Autor wykorzystał swoją kreatywność, wprowadzając modyfikacje do kodu, aby usprawnić komunikację z serwerem i zminimalizować utratę informacji. Poruszał też temat wyzwań związanych z wykorzystaniem modułów GPS, które zostały ograniczone przez przepisy prawa. Autor wspominał zabawne anegdoty dotyczące zastosowań technologii, które wzbogacają opowieść.
W miarę postępu projektu, autor zdecydował się na zmianę metody, wybierając balon jako nośnik zamiast rakiety, co prowadziło do dalszego ograniczenia masy jego urządzeń. Używając przedmiotów z recyklingu, takich jak części drukarek, udało mu się stworzyć efektywne i przystosowane rozwiązania. Dzięki tym innowacjom, ELEKTRON umożliwił widzom odkrywanie nowych dróg technologicznych rozwoju.
Ostatecznie widzowie mogą pozytywnie ocenić to wideo, które posiada obecnie 36918 wyświetleń oraz 1582 polubienia. Twórca na pewno zyskał wielu entuzjastów i dzięki swojej pasji przeszedł długą drogę od pomysłu do realizacji projektu.
Toggle timeline summary
-
Film jest sponsorowany przez Avicam, firmę specjalizującą się w projektowaniu elektroniki i oprogramowania dla przemysłu motoryzacyjnego i multimedialnego.
-
Materiały do filmu dostarczył Polpapier, firma handlowa oferująca ponad 6000 produktów biurowych i papierniczych.
-
Prelegent wita widzów na kanale Electron.
-
Cztery lata temu prelegent zaczął budować własny komputer 8-bitowy.
-
Projekt wzbudzał duże zainteresowanie wśród publiczności przez te lata.
-
Prelegent wyjaśnia wyzwania, z jakimi musiał się zmierzyć podczas rozwijania projektu w czasie.
-
Prelegent dzieli się swoim celem zbierania dokładnych danych dotyczących atmosfery.
-
Rakieta została wybrana jako najlepszy sposób na wystrzelenie urządzenia w powietrze.
-
Stworzono improwizowany komputer pokładowy do śledzenia lokalizacji i komunikacji ze światem zewnętrznym.
-
Urządzenie zaprojektowano tak, aby wdrożyć spadochron po wykryciu swobodnego spadku.
-
Komputer wysyłałby swoją aktualną pozycję w przypadku trudności w lokalizacji po lądowaniu.
-
Podczas testów system działał poprawnie, ale napotkał kilka problemów.
-
Prelegent musiał uwzględnić możliwość twardych lądowań rakiety.
-
Dostosowanie kodu umożliwiło wysyłanie pakietów danych z znacznikami czasowymi.
-
W programie wystąpiło wiele błędów z powodu przeciążenia pamięci.
-
Podzielono się mobilną historią śledzenia bociana o imieniu Kajtek.
-
Program napotkał problemy podobne do tych, z jakimi borykał się badacz śledzący pozycję bociana.
-
Wyjaśniono ograniczenia nałożone na moduły GPS dostępne dla cywilów.
-
Prelegent omawia ograniczenia prawne dotyczące produkcji i dystrybucji materiałów wybuchowych.
-
Prelegent rozważa wystrzelenie komputera w przestrzeń kosmiczną przy użyciu balonu.
-
Prelegent ma dostęp do urządzeń zdolnych do odczytu i programowania różnych typów pamięci.
-
Wiele drukarek, które badał prelegent, zawierało Linux, co wzbudziło jego zainteresowanie.
-
Prelegent opisuje doświadczenie wystrzelenia balonów napełnionych helem.
-
Po wystrzeleniu balonu zaczęli ponownie oceniać komputer z czujnikami na pokładzie.
-
Odkryto specyfikacje potężnej maszyny drukarskiej przekraczającej 3,7 kW o dużej pojemności.
-
Omówiono możliwości innego imponującego urządzenia, zdolnego do drukowania wielu kopii z dużą prędkością.
-
Szczegółowo opisano plany zainstalowania Linuxa na urządzeniu i stworzenia komputera warsztatowego.
-
Prelegent wskazuje na potrzebę zakończenia odcinka z powodu długości materiału, ale obiecuje kontynuację w następnym.
Transcription
Sponsorem filmu jest firma Avicam, zajmująca się projektowaniem elektroniki i oprogramowaniem budowanego dla branż przemysłu motoryzacji i multimedii. Więcej na www.avicam.pl Materiałów do filmu dostarczyła firma handlowa Polpapier, mająca w swoim asortymencie ponad 6000 produktów papierniczych i biurowych dla firm i instytucji. Witam Was serdecznie na kanale Electron. Na początku chcę zaznaczyć, że to wcale nie jest bajt. I nie żartuję, że to nie jest bajt, bo to nie jest bajt. Ale od początku. Jakieś 4 lata temu rozpocząłem budowanie swojego własnego komputera 8-bitowego. Kilkukrotnie tworzyłem na niego różnego rodzaju systemy operacyjne i aplikacje. Projekt ten do dziś wzbudza przeogromne zainteresowanie moich widzów. Przez te kilka lat wiele się zmieniło. Musieliście bardzo długo czekać na kolejne odcinki, tylko dlatego, że nie jest tak łatwo samodzielnie wymyślić koło na nowo. Czasy współczesne. Potrzeba matkom wynalazców nadzieja matkom głupich. W którejś tam części mojego mózgu nagle się odkleiło, że chcę wypuścić swój własny komputer w powietrze. Z celem zebrania możliwie dokładnych danych takich jak temperatura, ciśnienie, wilgotność powietrza, czy nawet prędkość i przeciążenie urządzenia, które ten komputer wyniesie na jakąś wysokość. Na pierwszy plan oczywiście wysunęła się rakieta. Najszybsza i chyba najprostsza metoda wynoszenia przedmiotów gdzieś wysoko. Sprawę ułatwiał fakt, że kilka lat temu bardzo dokładnie studiowałem budowę silników rakietowych z napędem stałym. Miałem więc wystarczające podstawy do tego, by zacząć budować rakietę. Na początku powstał improwizowany komputer pokładowy, który był wyłącznie odpowiedzialny za namierzenie lokalizacji sprzętu, komunikację ze światem zewnętrznym i oczywiście zebranie próbek. Z powodu ogromnego braku czasu byłem zmuszony budować ten projekt w oparciu o różnego rodzaju gotowe moduły. Ostatecznie umieściłem je na kilku płytkach drukowanych, wykonanych wyłącznie zapącą markera wodoodpornego. Całość zgrabnie złożyłem w kanapkę. Zasada działania jest prosta. Komputer po pełnym rozruchu, złapaniu tak zwanego fixa z GPSa sygnalizował kolorowymi diodami LED gotowość do startu. Następnie można było ręcznie uruchomić procedurę startu rakiety. Najciekawsze jest to, że na podstawie zmiany ciśnienia oraz danych z GPS można było wyliczyć wysokość, na jaką zbiło się nasze urządzenie. Po wykryciu swobodnego spadania urządzenie wyrzuciłoby spadochron na podobnej zasadzie do poduszek powietrznych. Po lądowaniu w razie problemu z namierzeniem statku komputer wysyłałby swoją aktualną pozycję na serwer oraz w postaci SMS. Połączenie z internetem udało mi się nawiązać za pomocą GPRS. Było to znacznie tańsze od klasycznych wiadomości tekstowych SMS. Po złożeniu komputerka udałem się na testy. Do mojemu zaskoczeniu system działał prawidłowo i można było odnaleźć urządzenie z dokładnością do 1 metra. Podczas testów pojawiły się jednak kilka problemów. Masa. Najcięższy w całym urządzeniu okazał się akumulator oraz antena GPS. Szybko udało mi się rozwiązać ten problem kupując dodatkowo miniaturową antenkę i zmniejszając pojemność akumulatora. Twarde lądowanie. Musiałem wziąć pod uwagę, że nasza rakieta może mieć twarde lub bardzo twarde lądowanie. Mają 17 sekund życia po wyskoczeniu z helikoptera. Prawdopodobnie oznaczałoby to uszkodzenie komputerka i jednocześnie utratę wszystkich danych. Mała modyfikacja kodu pozwoliła na wysyłanie pakietów danych na serwer wraz z sygnaturą czasową. Procedurę tą nazwałem Phoenix. Program. W programie pojawiły się liczne błędy, które wynikały częściowo z bardzo dużego zapchania pamięci. Na pokładzie miałem aż 3 porty UART i tylko jeden z nich był sprzętowy. To generowało kłopoty takie jak zapychanie się bufora, zgubienie danych z GPS. Oczywiście jest to niedopuszczalne i groziłoby całkowitym zgubieniem rakiety lub fałszowaniem odczytów. Bocian. By opisać kolejny kłopot opowiem wam pewną historię. Dwa lata temu ekolodzy z Siedlec założyli naszemu Bocianowi o imieniu Kajtek nadajnik GPS wraz z kartą SIM, by na bieżąco śledzić jego położenie. Trop nagle urwał się w Sudanie. Z bardzo dużym prawdopodobieństwem został zjedzony przez zwierzęta. Punktem kulminacyjnym okazało się, że te same zwierzęta postanowiły nakręcić rachunek na karcie na kwotę 10 tysięcy złotych. Problem ten rozwiązałem dosyć szybko. Karta jest typu prepaid oraz jest zablokowana za pomocą PIN. W przypadku wykrycia nieautoryzowanego otwarcia urządzenia mikrokontroler wysyłał ostatni SMS z alarmem, a na koniec wpisywał kilkukrotnie błędne kody PIN oraz PUK, tak by zablokować kartę całkowicie. Były nawet plany do budowania systemu podobnego do USB Killer, ale to dopiero w przyszłości. Jestem gorącym orędownikiem zasady. Najpierw czytaj, potem czytaj, a na koniec rób. Dzięki temu szybko się dowiedziałem, że moduły GPS dostępne dla cywili posiadam pewne ograniczenia. Między innymi są to tak zwane limity COCOM. Z grubsza polega to na tym, że twórcy zabezpieczyli się przed niewłaściwym wykorzystaniem tych modułów. Zastanawiacie się teraz zapewne, jak można niewłaściwie wykorzystać odbiornik GPS. A na przykład jednym z takich zastosowań byłaby próba odwetu za kajtka. Przecież taki młody konstruktor, sfrustrowany, pełen złości i żalu, mógłby zacząć budować ICBM jako kuriera. Oczywiście jest to tylko żartobliwy przykład, który jednak dobrze nakreśla istotę rzeczy. Limity COCOM dla naszego GPS to wysokość 50 tysięcy metrów, prędkość 1900 km na godzinę. Moduły mogą te parametry łączyć logicznie za pomocą operatora AND lub OR. Oznacza to, że w jednym przypadku by nasz GPS przestał działać, trzeba przekroczyć oba parametry, w drugim zaś wystarczy tylko jeden z nich. Nie sądzę, by nasze urządzenie kiedykolwiek mogło być nawet w połowie osiągnięcia tej wartości, ale jednak warto wiedzieć takie rzeczy. ILEGAL Polskie prawo wyraźnie zabrania produkcji, dystrybucji czy jakiejkolwiek manipulacji materiałami wybuchowymi przez rzut odziobów takich jak ja czy inni śmiertelnicy. Co prawda wystarczyłoby skontaktować się z klubem modelarskim, co rozwiązałoby ten problem. Ostatecznie jednak zrezygnowałem z pomysłu z rakietą na koszt bardziej subtelnych metod. Polecimy w kosmos balonem. Wiązał się to oczywiście z zakupem butli z Helen. Masa 2 To wymusiło na nas mocne ograniczenie masy komputerka. Według moich pomiarów jeden balon 9 cali jest w stanie unieść 6 gram. To oznacza, że uniesienie naszego komputerka bez akumulatora wymagałoby ponad 7 balonów i kosztowałoby jakieś 40 zł. Zaprojektowałem więc znacznie mniejszy sprzęt. Pierwsze co musimy zrobić to stworzyć brakującej biblioteki. Wyszło na nas to, co było moim własnym ja. Tę siłą zakołujesz przez pilnię. Dobry stol z malowanym tłem. Od tej pory nigdy nie wiem sam. Naprawdę nie wiem co robić z tobą sam. Czy to już tak zawsze ma pozostać? Czuje się jak rysunkowa postać. Kim był ten gość? Co na pomysł ma? By mi na zność dookoła zapróbować skaknęł, skaknęł świat. Po uzupełnieniu swojego zbioru wykonałem bardzo brzydką płytkę z kilkoma przylotkami. Moje skille w tworzeniu PCB wzrosły bardzo mocno i te płytki nie wyglądały mi już najgorzej. Do wykonania przelotek tzw. wija potrzebowałem bardzo cieniutkich wiertełek. Na całe szczęście jestem w posiadaniu takowych. Tak wyglądają te drille. Czerwone kora! Boli mnie głowa. I chodź, tylko uwaga na to. Oczywiście czasem wykorzystam też te najgrubsze. Właśnie ta olazowa pieśń wyprowadziła mnie z ojczyzny. Ziarenko maku. Najciężej było przylotować czujnik ciśnienia i temperatury. Trzeba wam jednak wiedzieć, że jest tak najbardziej wykonalne, a lutował się i drobniejszy mak. Drukarka. Do projektu potrzebowałem sporej ilości pamięci nadane. Najlepszym wyborem dla mnie będzie pamięć Flash. Jest szybka, tania i wszędzie jej pełno. Najszybciej można ją znaleźć w komputerach, sprzęcie elektronicznym czy drukarkach. I tym płynnym sposobem przechodzimy w naszej opowieści do drukarek. Otóż zalegało mi sporo płyt z tych ciekawych urządzeń. Na wielu z nich było również dużo układów pamięci. Na szczęście jestem w posiadaniu tego przecudownego urządzenia, które jest w stanie odczytać, sprawdzić i zaprogramować nawet znaczki pocztowe. Przed nieodwracalnym zniszczeniem danych podczas zapisu moich parametrów postanowiłem, że sprawdzę co tam się znajduje. Szybko się okazało, że w wielu drukarkach siedzi Linux. To mnie bardzo mocno zaintrygowało, więc powrócimy do tego za chwilę. Dziewiczy lot. Napełniłem balony helem. Ja wiem czego wy chcecie. Dobra. Nie to jest. Chyba mam dobry głos. To jest niejedyne życie. Ja bym przechodził mutację. Przymocowałem do testów baterię BIOSu wraz z diodą LED, a następnie puściłem te balony na bardzo mocnej nitce, by sprawdzić, czy taka improwizowana sonda ma prawo bytu. Uwierzcie mi na słowo, kamera nie odda tego pięknego efektu. Wygląda to zupełnie tak, jakbyście na niebie umieszczali swoją własną gwiazdę i to w ogóle nie wygląda. Po kilkudziesięciu minutach puszczania takiego nietypowego lotawca rozpocząłem długie zwijanie nitki. Balony dotarły w całości na ziemię, całe pokryte sporą ilością szronu. Ekscytujące. Dalej pozostało nam już tylko wypuścić gotowe komputerek z czujnikami. Ale teraz mamy komputer. Powracamy jednak do drukarek. Jakiś czas temu otrzymałem zepsute drukarki celmich recyklingu. Obie są naprawdę imponujące. Największa konica Minolta, prawdopodobnie Bishub Pro C6500, to prawdziwy potwór. Szacunkowa waga 360 kg. Słuszną linię ma nasza władza. Na pokładzie w tak zwanym kontrolerze siedzi Intel Celeron D 2,8 GHz. Jest w stanie drukować formaty A3, A4 i A5. A wypluwa z siebie do 65 stron na minutę. Śmietanką na torcie jest fakt, że przy zasilaniu 230V 50Hz potrafi sobie zasad do 16A, co daje imponujące 3,7 kW. Jak już pozbieracie szczęki z podłogi, to przejrzymy się drugiemu urządzeniu. W pierwszym zbadaniu okazało się, że jest to urządzenie kopiujące RISO SF9390. Nie zaskoczy Was wagą. Byłem tak zakochany w niej, że byłem w stanie ją udźwignąć i przenieść kilka metrów. Według specyfikacji 111 kg. A jeśli nie gabarytami, no to co? A no to... Kopiuję od 60 do 190 arkuszy na minutę. Oznacza to, że jeśli zostawić by ją na maksymalnych ustawieniach, a materiały by się jej nie kończyły, to w 6 dni wyplułaby z siebie ilość kopii wystarczającą do pokrycia całej powierzchni stadionu narodowego. Wracamy do naszego dużego potwora. Pierwotnym planem było zrobienie co do śrubki. Po wstępnych oglądzinach doszedłem jednak do wniosku, że nawet jeśli do pomocy by wziąć dekompozytora, sapera, to jej rozebranie co do śrubki wymagałoby wynajęcia osobnego magazynu i kilka tygodni pracy. Pierwszy obiekt mojego ataku skupił się na takim pudełku z boku. Po dłuższej lekturze okazał się, że jest to tak zwany kontroler dziwnie jakoś znajomo wyglądał. Wyczyściłem go, odkręciłem i odkręciłem. Więc postanowiłem, że zainstaluję mu linuksa. Klasycznie. Rufus, penik, instalacja. Tym sposobem zrobiłem sobie bardzo zgrabny komputer warsztatowy, który pragnę odkręcić sprzętowo. Dodam większą ilość pamięci, wymienię pastę czy inne podstawowe zabiegi. Do filmu miał wejść jeszcze fragment jak hakuję domową drukarkę stosując inżynierę wsteczną. No ale widzę, że materiału już zrobiło się troszeczkę za dużo, więc do zobaczenia w następnym odcinku. Napisy stworzone przez społeczność Amara.org