venerdì 10 luglio 2009

Batteria portatile - BTP-331

Dal mucchio di hardware in attesa di essere analizzato, stavolta ho pescato una batteria di un computer portatile. Un Extensa 335 ormai pensionato, ma che presto tornerà in attività grazie ad alcuni "magheggi" in corso di studio. Ha in dotazione una batteria al Nikel Metal Hydride modello BTP-331 da 8.4 volts e 3500mA. La batteria sembra defunta, si carica in due minuti e si scarica in due secondi...così almeno sembra. Dico così perchè mi risulta che le soglie di carica e scarica, oltre ad altri dati, sono scritte in una eprom al suo interno. I dati contenuti, sono scritti dal PC, attraverso un collegamento SMB (simile all'I2C) presente nel pettine di innesto nel suo alloggiamento. Il PC conta le accensioni e stima lo stato di carica della batteria. Con il tempo e con l'utilizzo frequente i dati vengono stimati ed aggiornati continuamente. Il problema è che a furia di stime successive, l'errore relativo si somma ad ogni calcolo, producendo alla fine la presenza di dati che a mio avviso sono errati. E più o meno lo stesso problema del PC che segnala una cartuccia vuota quando si sa che è piena. Ho il sospetto che si tratti di un errore del firmware progettato per la soddisfazione del produttore quando riceve la richiesta di acquisto di un nuovo pacco. Credo, ho il sospetto, che la batteria sia in grado di essere utilizzata per un tempo più lungo di quanto stimato dal produttore e pertanto vorrei provare a leggere il contenuto dell'eprom e provare a scriverci dentro. Questa è l'intenzione. Per procedere, ho la necessità di capire il tipo di chip contenuto all'interno della batteria e quindi ho la necessità di aprirla. Spesso gli involucri plastici delle batterie sono saldati ad ultrasuoni (non incollati come spesso si crede, a meno che non siano fatte in "cina"). Per aprirli occorre munirsi di pazienza, un dremel con disco diamantato (+ preciso) e lo schema interno della batteria. Dato che quest'ultimo non è mai disponibile, dato che vorrei evitare di danneggiare i circuiti interni ed anche le celle, dato che comunque se ho torto devo sostituire le celle, ho bisogno, prima di aprire il tutto, di capire com'è fatto l'interno. L'unico modo che conosco è fare una radiografia. Una rapida googlata ed il centro radiologico più vicino riceve una mia richiesta di appuntamento. Lasciamo perdere lo stupore dell'infermiera e del dottore quando ho presentato "...l'inusuale oggetto inanimato da sottoporre ad analisi...". Sono comunque stati disponibilissimi a ricevermi fuori orario di ricevimento del pubblico e sperimentare un metodo mai tracciato in precedenza. Dopo vari studi e prove, metodi di fissaggio degli oggetti (biadesivo, polistirolo e nastro da pacchi) abbiamo optato di utilizzare il macchinario per la radiografia degli arti superiori, calibrato alla potenza di 60Kv per 0.32 secondi (il minimo disponibile) su una lastra 24X30cm
L'analisi dei risultati (ad oggi non completi ed a cui seguiranno altri esperimenti) ha rivelato alcuni particolari interessanti. La batteria in questione contiene 7 elementi ciascuno da 1,2 volts, collegati come si può notare chiaramente, in serie. La radiografia conferma quello che già si sapeva dall'etichetta, ovvero il polo positivo e negativo del pettine di collegamento. Esistono in questo modello altri tre punti di connessione contraddistinti dalle lette T, D, C. La lettera T indica il termistore, l'elemento grazie al quale si può misurare la temperatura della batteria ed intervenire in caso di innalzamento della stessa. In breve è una resistenza il cui valore varia al variare della temperatura. Il PC "dialoga" con questo terminale e prende i necessari provvedimenti atti ad evitare disastri. Le notizie di batterie che esplodono o prendono fuoco sono probabilmente elementi che all'interno riportano dati di ricarica eccessivi e fuori specifica, per cui c'è da aspettarsi la presenza di valori di soglia anche per il sensore di temperatura. Dalla radiografia, sembra che il termistore non sia previsto all'interno, sembra che manchi il filo e per scoprirlo, si potrebbe tentare di misurare la resistenza verso massa. Se non si misura nulla, allora il termistore non c'è. I terminali C e D fanno parte del protocollo I2C (Clock SCK e Data SDA), trasmissione seriale su un filo. La scheda dati sembra nascosta sotto l'ultima batteria verso massa. Per scoprirlo, sarebbe necessaria una radiografia tomografica assiale... con troppe complicazioni per calcolare la distanza dell'asse che si vuole individuare (e lievitazione dei costi connessi).
Il pettine che si vede a destra fa parte di un altra batteria (prossimo post con altra analisi) e non c'entra nulla per ora, se non il fatto che conta più terminali di quelli previsti in questo modello. In queste condizioni e con queste informazioni, potrebbe essere possibile collegare i terminali C e D ad un micro e leggere i dati memorizzati utilizzando il protocollo standard. Per capire il significato dei dati letti e scrivere eventualmente i nuovi, occorre comunque smontare la batteria, trovare il datasheet dei componenti elettronici all'interno e decodificare il valore di ogni singolo byte, dato che con molta probabilità esiste un circuito dedicato. Con un pò di "fortuna"... Dato che di batterie ne ho, posso sacrificarne una per la scienza e riportare a nuova vita le altre. Dalla foto si vede poco (scannerizzazione artigianale del post precedente) ma si possono individuare i bordi plastici dell'involucro e scoprire che non c'è molto spazio per affondare il disco di taglio...occorrerà un taglio moooooolto preciso... La ricerca prosegue. Alla prossima.

P.S. Più e meno poi collegare il polo. Ripeto: Più e meno poi collegare il polo.

Prove tecniche di scansione

Per ora non posso sbilanciarmi sui motivi che mi spingono ad effettuare queste prove, in vista di un hack spinto oltre i limiti dell'immaginazione. Diciamo solo che per ora devo scannerizzare delle radiografie e mi manca lo scanner appositamente realizzato per questo scopo. Come fare per scannerizzare delle radiografie realizzate su lastra? Ho effettuato alcune prove. La scannerizzazione dei trasparenti (i gel) richiede che la lampada scanner venga illuminata da una lampada man mano che avanza. Alcuni modelli di scanner montano nella parte superiore un carrello che si muove in modo sincrono al sensore. Il carrello superiore illumina il gel trasparente in modo che il sensore possa acquisire la lastra trasparente. Alcuni modelli di scanner hanno l'opzione per i trasparenti, ma dato che sono solitamente utilizzati in ambito grafico o medico, per quest'ultimo motivo costano un occhio della testa. Occorre pertanto arrangiarsi come meglio si può. Il primo tentativo (foto1) è frutto di un ragionamento. Se riesco a riflettere la luce della lampada dello scanner, dovrei ottenere l'effetto desiderato. Allora ho provato con uno specchio con risultato deludente. La lampada dello scanner è troppo debole, viene riflessa poco ed il risultato è chiaramente visibile. Serve più luce. Gli apparecchi professionali hanno in dotazione delle lampade a ccfl.
Allora ho pensato di appoggiare alla lastra una lampada, una pila o una sorgente luminosa abbastanza forte. Ho usato l'illuminatore a lente che uso per le ispezioni dei circuiti. Risultato deludente (foto2). I led, oltre a non emettere una luce uniforme, emettono una luce troppo forte per il sensore e si notano delle "chiazze" sovra-esposte. Allora ho pensato fosse sufficiente la luce ambientale (foto 3).Il mio scanner è posto sotto una finestra lato ovest, non direttamente colpita dalla luce del sole al mattino. Procedo con la scannerizzazione lasciando il coperchio dello scanner aperto. Risultato deludente in quanto la luce ambiente è sempre troppo forte e va attenuata in qualche modo. Occorre una schermatura opaca, che lasci passare la luce al livello "giusto"Allora, sempre con il coperchio aperto, appoggio sopra la lastra un foglio di carta bianca... et voilà, funziona. Non sarà il massimo del dettaglio a causa della granularità della carta utilizzata, ma per i miei scopi è più che sufficiente. Alla prossima.

P.S. Il monocromo è velenoso. ripeto: Il monocromo è velenoso.

giovedì 9 luglio 2009

e-scooter - una "moto" elettrica

Gira e rigira, si incappa sempre in qualcosa di reso inutile da questa assurda mania di comprare e gettare. Tempo fa la mia compagna, per fare un regalo al figliolo, ha acquistato uno scooter elettrico. Non so il motivo che l'ha spinta a farlo. Ho preferito "sgridarla" senza chiedere spiegazioni. Il commerciante, tra l'altro, non si è premurato di avvisare che questi veicoli, per circolare per strada, hanno bisogno di bollo ed assicurazione, Lo so, la legge è stupida, fatta da stupidi per soddisfare le lobby di stupidi. Così, se vi va di contribuire a migliorare la qualità della vita e dell'ambiente a vantaggio di tutti, mettete in preventivo che occorre pagare i soliti pochi approfittatori.
A nulla comunque sono valse le proteste ed i tentativi di renderlo per avere indietro i soldi. Così, dopo i primi due kilometri in centro, il pupo si impaurisce per un eventuale multa e l'aggeggio viene appoggiato al muro del garage, ad occupare inutilmente spazio prezioso, arrugginire, prendere polvere e deteriorarsi inesorabilmente (vedi foto). Circa 250 euro buttati nel cesso nonostante le bollette arretrate ed i debiti che si accumulano... il consumismo fa brutti scherzi. Nel frattempo il pupo perde la chiave di accensione, la chiave di chiusura del vano batterie, rompe il porta fusibile, crepa la plastica del cruscotto... lasciamo perdere che l'elenco è lungo. Alla fine mi sono offerto di portarlo via, con l'idea di farci non so cosa, ma un motore elettrico fa sempre comodo così come due batterie ed il circuito di regolazione. L'ho smontato pezzo per pezzo, sempre spinto dalla curiosità di vedere com'è fatto.
Lo scooter elettrico in questione è di fattura cinese, con carrozzeria di plastica scadente molto fragile (presumo per risparmiare sul peso). I collegamenti elettrici sono pessimi così come il cablaggio ed i percorsi dei fili. La dotazione elettrica comprende fanale anteriore, fanalino di stop, frecce di direzione, clacson, cruscotto a led per monitorare la velocità ed il voltaggio della batteria, barra a led per lo stato di carica. La parte meccanica è rappresentata da ruote piccole a camera d'aria, cavalletto, freno posteriore a tamburo, ed un telaio in ferro, pesantissimo, per sorreggere il peso concentrato sul pianale e sul sellino. I cuscinetti dello sterzo si sono rivelati una vera ciofeca, con l'anello reggi-sfere andato completamente nonostante l'uso limitatissimo. Ruggine dappertutto che rivela una verniciatura e cromatura insufficiente, fili elettrici fissati col biadesivo che dopo un pò non attacca più... una vera "cineseria" assemblata in qualche baracca "cinese" in riva ad un fiume "cinese" per un pugno di riso alla cantonese. Credo che il commerciante, un vero "mago" del furto, dopo averlo venduto si sia fregato le mani soddisfatto in quanto non credo lo abbia pagato più di 50 euro. Ed ora? che ci faccio? Una carriola? un monopattino ? Magari posso recuperare il motore per un progetto eolico, giusto per qualche esperimento. Due batterie vanno sempre comode. Il circuito regolatore e la manopola di accelerazione... forse trasformo una bici normale in bici elettrica a pedalata assistita, così posso circolare tranquillamente senza timore di essere fermato dal solito vigile idiota in vena di far rispettare l'ennesima stupida legge.
Comunque, ecco l'elenco delle caratteristiche elettriche:
  • Motore in CC da 24 volts 14 ampère 250Watt Marca Hong Yuan Co. ltd mod. MS1020
  • due Batterie in serie da 12 volts cd, 24 Ah Marca Homer Mod. 6 DHM-12
  • Un regolatore San Chuan e-scooter controller pre-assemblato Marca San Chuan Electronics Co. Ltd, Mod. e Seriale illeggibile, appositamente progettato per pilotare motori per bici elettriche
  • Una manopola a potenziometro (R da misurare)
  • Fanale, stop e frecce con lampadina ad incandescenza da sostituire eventualmente con la fanaleria a led per biciclette, sicuramente più efficaci.
  • Indicatori a led per stato di carica e corrente (da analizzare più a fondo)
Tutto materiale da ri-utilizzare. Quasi dimenticavo... c'è anche il caricabatteria, speriamo regolato in corrente. Alla prossima.

P.S. Roberto va in montagna. Ripeto: Roberto va in montagna.

venerdì 3 luglio 2009

Fake Security Camera

Ogni tanto, un giro al brico me lo faccio, anche se è in vigore lo sciopero della spesa. Stavolta la curiosità mi ha spinto ad acquistare due telecamere di sicurezza... finte. Sono degli aggeggi che costano dai 10 ai 20 euro, che secondo il produttore dovrebbero servire come deterrente per i ladri. C'è da ridere, in quanto si nota lontano un miglio che sono finte telecamere. Per aumentare l'impressione che siano vere, all'interno è installato un sensore di movimento, un motorino che le fa muovere come se qualcuno le stesse manovrando ed un led rosso che lampeggia durante il movimento....Prese! Premetto che considero molto stupido installare questi giocattoli in casa. Primo, non servono a nulla e non scoraggiano certo i ladri che conoscono migliaia di trucchi per disattivare o rendere inefficace un impianto di videosorveglianza. Secondo, possono indicare come il proprietario debba proteggere qualcosa o tema di essere derubato, trasformando l'abitazione in qualcosa di più appetibile per i topi di appartamento che così possono intuire come ci sia qualcosa di valore che val la pena di rubare. Terzo....sono ridicole! Le ho prese con l'idea di trasformarle in vere telecamere, sfruttando i meccanismi di movimento (sicuramente da modificare) e il contenitore per un operazione di retrofit ovvero di ri-utilizzo (i contenitori "professionali" costano un occhio). Allora ho provveduto a smontarla per vedere com'è fatta. Viti autofilettanti a non finire, da togliere con una sequenza precisa ed ecco il contenuto.
L'obiettivo è un coperchio "cieco" di plastica la cui forma ricorda un obiettivo con lenti e ghiera di messa a fuoco. L'interno si può svuotare per alloggiarci una telecamera a spillo e non dovrebbe essere difficile trovare un ottico in grado di tagliare un paio di lenti per una messa a fuoco con focale fissa.
Un moto-riduttore collegato ad una puleggia che scorre su un intaglio della base, permette un lento movimento destra - sinistra ( circa 30-40 gradi) del corpo principale solo sull'asse orizzontale. Il meccanismo è recuperabile, mentre sarà necessario pensare ad un ingranaggio che permetta un movimento più ampio, oltre ad aggiungere un "servo" per l'asse verticale.
Un led rosso lampeggia al movimento, mentre un altro led "credo" ad infrarossi è il sensore di movimento che entra in funzione quando cattura delle variazioni nel raggio di 3-4 metri (insufficienti decisamente)
Il circuito è rappresentato da una basetta con un microprocessore affogato nella solita goccia di resina nera, giusto per nascondere un "segreto industriale" ed "impedire" che qualcuno possa copiare un "idea" tanto semplice quanto banale da realizzare in proprio. Il mega-firmware implementato dall'ingegnere di turno, misura la variazione del sensore ed alimenta per 10 secondi il motorino, "addirittura" facendo lampeggiare un led rosso!! Incredibile come possano esistere dei geni in grado di ideare e progettare cotanta tecnologia avanzatissima. Strano che non abbia pensato di isolare i terminali del led, che penzolano in aria col rischio di andare in corto in fase di assemblaggio. Strano che non si sia provveduto ad un controllo qualità nel realizzare le stagnature che appaiono connesse per miracolo. Strano...vabbè..scherzo ovviamente. Lo spazio all'interno sembra sufficiente per inserire un circuito in grado di trasformare l'involucro un una vera telecamera di sicurezza, magari azionabile con movimenti di tilt e pan, connessa in rete e perché no... wireless, con tanto di illuminatore con led ad infrarossi. Per i servomeccanismi, ho sentito un appassionato di aeromodellismo che è possibile costruirseli...devo informarmi meglio e sto pensando di utilizzare dei motori stepper da floppy. Per le lenti nessun problema, ammesso che possono servire solo per ingrandire o mettere a fuoco nel caso si utilizzi dei sensori CCD privi di ottica. Per il momento metto da parte il tutto, pensando d utilizzare il circuito rinvenuto all'interno per qualche applicazione (un allarme?) sostituendo il motorino con un relè che azioni delle luci... magari delle luci scala che devono restare accese solo per il tempo necessario. Alla prossima.

P.S. Occhio non vede, cuore non duole. Ripeto: Occhio non vede, cuore non duole.