Hacking di un microscopio per ispezione

A volte ho bisogno di poter fotografare cose molto piccole e la cosiddetta modalità macro della mia fotocamera inquadra e scatta semplicemente non è sufficiente. E non fa mai male avere un telescopio a portata di mano anche per piccoli lavori di saldatura, anche se preferisco una semplice lente da gioielliere in un occhio per la maggior parte dei compiti. Così ho inviato poco più di $ 40 di sconto al mio caro amico Alibaba e, poche settimane dopo, sono diventato l'orgoglioso proprietario di un telescopio di ispezione utilizzabile a metà che registra foto o video su una scheda SD.

Sfortunatamente, è utilizzabile solo a metà a causa del design dell'interfaccia pacchiano e del supporto traballante. Così ho trascorso un pomeriggio, ho smontato il microscopio e l'ho messo sotto il controllo del microcontrollore, completo di WiFi e linguaggio di scripting. Molto meglio! Ora posso realizzare time-lapse al microscopio, ma, cosa ancora più importante, posso scattare foto prive di sfocature senza toccare l'attrezzatura sinuosa. È stato un trucco divertente, quindi ho pensato di condividerlo. Continuare a leggere!

Lo scopo, così come arriva, è davvero divertente. L'immagine va bene e quasi tutto funziona come pubblicizzato. Guardare insetti e fiori era bello almeno per qualche ora. Tuttavia, tutti i piccoli dettagli che rendono piacevole l'esperienza utente sono raffazzonati.

Ad esempio, lo spazio sulla scheda SD è così stretto che non è possibile inserirla o rimuoverla senza qualcosa di sottile che la prema o senza avere le unghie molto lunghe. Alcuni pulsanti sono difficili da raggiungere dietro la grande manopola di messa a fuoco. Il sistema di menu, ad esempio per accendere o spegnere la luce anulare a LED, è orrendo. Questi sono cavilli minori e, visto il prezzo, sono totalmente disposto a trascurarli.

Ma il killer, per i miei scopi, è che il supporto è così traballante che l'atto di premere il pulsante "OK" per scattare una foto offusca qualunque immagine ci fosse. La modalità video ha un metodo di "rilevamento del movimento": è sempre attivo perché la fotocamera oscilla così tanto che pensa sempre che l'oggetto si sia appena spostato. Il colpevole è la cornice scadente che termina con una spessa ventosa in silicone che si muove come una ciotola di gelatina. Non è così che si progettano i treppiedi.

Esistono due possibili soluzioni al problema delle vibrazioni. Il primo è costruire un telaio migliore, ed è qualcosa che probabilmente prima o poi finirò per fare, perché l'ambito di ispezione è uno strumento utile. L'altra soluzione è semplicemente attivare i pulsanti di esposizione (e altri) senza toccare la piccola bestia sinuosa. Benvenuti nell'Internet dei microscopi!

Aprendo il case, la prima cosa che ho trovato è stata una fila di cinque punti di test sul pannello dei tasti, quindi ho saldato loro alcuni fili di base per vedere cosa succede. (È stato facile!) Sono etichettati GND, VCC, KEY, PWR e VBAT, il che non lascia molto all'immaginazione. Quattro su cinque sono etichettati correttamente.

In fondo sono un hacker analogico e di solito inizio con un oscilloscopio quando frugo tra segnali sconosciuti, ma questa volta ho deciso di iniziare con una sonda logica, perché sicuramente la singola linea KEY codificava i cinque pulsanti del pannello frontale in una sorta di codice digitale. Immagina la mia sorpresa quando ogni pressione del pulsante sembrava identica sullo sniffer logico. Bruciato di nuovo. Torniamo al fidato oscilloscopio.

Si scopre che i cinque pulsanti sono collegati a cinque diversi resistori che fungono da metà inferiore di un divisore di tensione e un ADC legge questa tensione per capire quale tasto è stato premuto. Questo spiega i cinque livelli di tensione sulla traccia gialla dell'oscilloscopio.

Questo è un classico trucco sporco e stavo aspettando il giorno in cui avrei dovuto assolutamente ridurre al minimo il numero di cavi collegati a un pannello. Chi sapeva che avrei visto qualcosa di hacker come questo in un prodotto reale?

Il pulsante di accensione è separato e collega la linea PWR (in verde sulla traccia dell'oscilloscopio, su una scala verticale di 5 V) alla linea VBAT. Un rapido test con un alimentatore da 3,3 V mi ha convinto che avrei potuto accendere e spegnere il dispositivo con il GPIO di un microcontrollore. Ero anche abbastanza sicuro di poter collegare cinque pin GPIO a diversi resistori e "premere" il pulsante corrispondente. Quindi ho staccato il pannello per misurare i singoli resistori.