Llums de canvi de color i demostració de seguretat Bluetooth: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

En aquest instructiu, explicaré com crear una pantalla de llum que canvia de color que es controla remotament mitjançant Bluetooth mitjançant un telèfon intel·ligent o una tauleta Android (Samsung, Google, etc.) o Apple. Es tracta d’un projecte econòmic, ideal per a joves i les pantalles brillants i acolorides realment criden l'atenció.

Però el que és més important, però, és que el projecte ajudarà el constructor a entendre les debilitats de seguretat del Bluetooth i serà la base per a altres projectes Bluetooth.

Aquest popular mètode de transmissió sense fils és comú a les "xarxes d'àrea personal". Aquestes xarxes de dispositius informàtics reben aquest nom perquè sovint són molt personals i properes; inclosos telèfons intel·ligents, tauletes, equips portables (rellotges de polsera i dispositius de salut), multimèdia (televisors intel·ligents i cinema a casa), automoció (mans lliures i transmissió de música) i control d’accés (panys de porta i sistemes d’entrada d’alarma).

Pas 1: s'ha comprovat la qualitat d'aquest instructiu

Deu estudiants de secundària de la classe de "Mecatrònica" de l'instructor Paul Lathrop van provar a fons aquesta instrucció per a la seva qualitat i facilitat d'ús. Això es va fer durant un viatge de camp a una universitat propera, on els estudiants van tenir aproximadament dues hores per completar la construcció, les proves i la redacció.

"Mecatrònica" és la combinació d'electrònica i dispositius mecànics controlats per l'electrònica. Normalment associat a la fabricació i la robòtica, aquest tema d’estudi també inclou les comunicacions sense fils, ja que constitueix la base de l’Internet de les coses (IoT). Més aplicablement a aquests estudiants és l’estudi de l’IIoT, o Internet industrial de les coses.

Pas 2: llista de peces

En aquest gràfic, podeu veure una mini caixa d’eines creada per a cada parella d’alumnes que construeixen el projecte i, sens dubte, és una bona idea tenir un pla d’emmagatzematge d’aquests delicats components electrònics.

Tot i que segur que podríeu conservar tots els subministraments al calaix "tisores i cintes adhesives" a la cuina, les peces seran més fàcils de trobar i duraran més si compreu una caixa particionada de baix cost a Walmart o Amazon.

La resta de peces provenen del lloc web italià https://Adafru.it i tenen un preu molt raonable. El lloc web és fàcil de cercar, de manera que no proporcionaré enllaços profunds (ja que tendeixen a trencar-se amb el pas del temps). Aquests components inclouen:

Parc infantil del circuit (clàssic)

Mòdul Flora Bluetooth LE

Mini cable USB a USB (per al parc infantil del circuit)

5 jocs de cables de cocodril a cocodril (per connectar el mòdul Bluetooth)

Opcional: porta bateries AA x 6 i 6 bateries AA.

Opcional: dos cables de cocodril a cocodril per connectar l'alimentació mòbil.

Pas 3: Instal·leu el programari al vostre PC

A les instruccions següents es detallen els passos de l’entorn utilitzat (Windows 10, versions disponibles actualment de programari), però podeu utilitzar versions més recents a mesura que avancin les coses. La configuració del programari és tal com es descriu en gran part a la pàgina "Aprendre" de Adafru.it titulada "Circuit Playground and Bluetooth Low Energy".

1 - Instal·leu l'entorn de desenvolupament integrat (IDE) Aquí hem utilitzat arduino-1.8.4-windows, disponible per descarregar des del lloc web esmentat anteriorment, així com des d'Arduino.

2 - Instal·leu els controladors del Circuit Playground Aquí hem utilitzat adafruit_drivers_2.0.0.0 des del lloc web esmentat anteriorment.

3 - Obriu l'IDE

L'IDE es diu "Arduino" i, a Fitxer -> Preferències, inseriu el següent "URL del gestor de placa addicional"

4 - Digueu D'acord i, a continuació, tanqueu i torneu a obrir l'IDE

5 - Connecteu el dispositiu Circuit Playground amb el micro USB

• Comproveu que s'encén i executa el programa predeterminat "Circuit Playground Firmata"

• Seqüència de llums arc de Sant Martí

• canviar a prop de la presa d'alimentació de la bateria inverteix l'ordre

• un dels botons reprodueix una nota per a cada color

6 - Descomprimiu la biblioteca del circuit del pati

Descomprimiu la biblioteca Circuit Playground a la carpeta Documents -> Arduino -> biblioteques "Adafruit_CircuitPlayground-master"

Un cop descomprimida, traieu el sufix "-master" del nom de la carpeta

7 - Descomprimiu la biblioteca BlueFruitLE

Descomprimiu la biblioteca BlueFruitLE a la carpeta Documents -> Arduino -> biblioteques "Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master"

Un cop descomprimida, traieu el sufix "-master" del nom de la carpeta

8 - Atureu i reinicieu l'IDE i carregueu el tipus de tauler de pati de circuit

• Eines -> Taulers -> Gestor de taulers

• Cerqueu el tipus "Contribuït" i les paraules clau "Adafruit AVR"

• Instal·leu els "Adafruit AVR Boards" (última versió)

• atureu i reinicieu l'IDE

9 - Proveu el Circuit Playground amb un programa de demostració

Connecteu-vos al Circuit Playground connectat mitjançant USB

• Eines -> Taulers -> Parc infantil del circuit

• Eines -> Ports -> Port COM adequat

• Descarregueu un programa de demostració

• Fitxers -> Exemples -> Adafruit Circuit PLayground -> demostració

• Compileu i pengeu (podeu fer servir el botó "fletxa cap a la dreta" per fer-ho tot)

10 - Prova el programa de demostració i ja està.

• Comproveu que el parc infantil del circuit parpelleja en seqüència arc de Sant Martí

• El commutador fa que es reprodueixin notes (desactiveu-lo)

• El LED de descàrrega vermell parpelleja la velocitat de sincronització. Comunicar-se amb el pati del circuit mitjançant la interfície de text

• Feu clic al botó "Monitor de sèrie" de l'IDE

• Sembla una lupa a la part superior dreta de la finestra del programa de demostració

• És possible que vulgueu desactivar el desplaçament automàtic per obtenir un aspecte millor

Pas 4: connecteu el mòdul Bluetooth

Connecteu el mòdul BlueFruitLE al mòdul Circuit Playground

Les imatges anteriors mostren la connexió completa (les bateries són opcionals i es poden afegir més endavant). Els passos específics són els següents:

Unuplug des d'USB

• Connecteu-vos de la següent manera [vegeu també les imatges]

o Circuit Playground 3.3V a Flora Bluefruit LE 3.3V (cable vermell).

o Circuit Playground GND a Flora Bluefruit GND (fil negre).

o Circuit Playground sèrie TX a Flora Bluefruit sèrie RX (cable groc). Comproveu que connecteu TX a RX i no TX a TX.

o Circuit Playground sèrie RX a Flora Bluefruit sèrie TX (fil verd). Novament comproveu que connecteu RX a TX i no RX a RX.

o Circuit Playground # 12 to Flora Bluefruit MODE (cable blanc). En realitat, podeu utilitzar qualsevol dels altres pins numerats del Circuit Playground per a aquesta connexió de commutador de mode, però haureu de modificar els exemples per utilitzar el número de pin. Per simplificar, enganxeu-vos amb el pin 12, de manera que no cal que modifiqueu el codi.

Torneu a connectar a USB

Tant el Circuit Playground com el BLueFruitLE haurien d’estar engegats (aquest últim té una llum intermitent vermella)

Pas 5: descarregueu el programari per controlar la il·luminació

Un programari que baixareu al vostre telèfon intel·ligent o tauleta (l’aplicació BlueFruit) i l’altre programari que baixareu al dispositiu que heu creat (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Descarregueu l'aplicació BlueFruit

• Descarregueu l'aplicació BlueFruit al telèfon intel·ligent que admeti la comunicació BlueToothLE (per exemple: iPhone, iPad, Samsung)

• Aquí teniu una imatge de l’aplicació i la paraula de cerca utilitzada per trobar-la a l’App Store d’Apple. és similar a la botiga de Google i en altres llocs.

2 - Carregueu el programari Neo-Pixel al Circuit Playground

• Fitxer -> Exemples -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Pengeu al dispositiu

Pas 6: controleu els llums amb l'aplicació per a telèfons intel·ligents

Utilitzeu el telèfon intel·ligent per connectar-vos

· Després de connectar-se, actualitzeu el firmware si se us demana (seleccioneu la versió més recent)

· NOTA: es comunica directament amb Bluefruit LE

· Pot tenir un nom estrany per tornar a connectar-se per primera vegada

· Utilitzeu "Controlador" després de connectar-vos (no NeoPixels)

· Juga amb Selector de colors (ombra i brillantor) i Control Pad (nombre de llums activades)

OPCIONAL: connecteu l’alimentació de la bateria en lloc de l’alimentació USB (des del PC) per portar el dispositiu a qualsevol lloc.

Pas 7: seguretat de Bluetooth

Els estudiants es van divertir intentant piratejar i piratejar. Es poden crear moltes bromes pràctiques amb una caixa plena de connectivitat Bluetooth, però, òbviament, també podria arribar a mans d’usuaris malintencionats.

Proveu aquests "divertits trucs" per veure com funcionen.

- A quina distància es pot arribar abans de perdre el senyal Bluetooth? Consell: pot arribar a fer fins a 50 metres, o aproximadament la meitat d'un camp de futbol, però en funció de la potència de transmissió, les antenes, les interferències electròniques i els materials arquitectònics de construcció (per no parlar del company que fabrica crispetes al microones); els vostres resultats poden variar: -)

- Qui és "Quick-draw McGraw?" Mireu si podeu fer-vos càrrec dels colors clars abans que ho faci el vostre amic. És la primera persona que connecta el controlador o pot controlar més d'un control els llums?

- Quins altres dispositius Bluetooth estan a l'abast del controlador? El dispositiu que heu creat és el dispositiu Bluetooth visible? Consell: probablement no.