Fargeskiftende lys og Bluetooth -sikkerhetsdemo: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I denne instruksen vil jeg forklare hvordan du lager et fargeskiftende lysdisplay som fjernstyres via Bluetooth ved hjelp av en Android (Samsung, Google, etc.) eller Apple -smarttelefon eller nettbrett. Dette er et billig prosjekt, flott for ungdom og lyse fargerike skjermer tiltrekker virkelig oppmerksomhet.

Enda viktigere er at prosjektet vil hjelpe byggherren til å forstå sikkerhetssvakhetene ved Bluetooth, og være et grunnlag for andre Bluetooth -prosjekter.

Denne populære trådløse overføringsmetoden er vanlig for "Personal Area Networks". Disse nettverkene av dataenheter får dette navnet fordi de ofte er veldig personlige og i nærheten; inkludert smarttelefoner, nettbrett, wearables (armbåndsur og helseutstyr), multimedia (smart -TV -er og hjemmekino), bil (håndfri og musikkstrømming) og tilgangskontroll (dørlåser og alarminngangssystemer).

Trinn 1: Denne instruksen har blitt testet kvalitet

Ti ungdomsskoleelever fra instruktør Paul Lathrops "Mechatronics" -klasse testet denne instruksjonen grundig for kvalitet og brukervennlighet. Dette ble gjort under en ekskursjon til et universitet i nærheten, hvor studentene hadde omtrent to timer på å fullføre konstruksjonen, testingen og oppskriften.

"Mekatronikk" er kombinasjonen av elektronikk og mekaniske enheter som styres av elektronikk. Vanligvis forbundet med produksjon og robotikk, inkluderer dette emnet også trådløs kommunikasjon siden det danner grunnlaget for tingenes internett (IoT). Mer relevant for disse studentene er studiet av IIoT, eller Industrial Internet of Things.

Trinn 2: Deleliste

I denne grafikken kan du se en mini -verktøykasse som er laget for hvert par elever som bygger prosjektet, og det er definitivt en god idé å ha en lagringsplan for disse delikate elektroniske komponentene.

Selv om du absolutt kan beholde alt utstyret i skuffen "saks og skrapebånd" på kjøkkenet, vil delene være lettere å finne og vare lenger hvis du kjøper en rimelig skille fra Walmart eller Amazon.

Resten av delene er fra det italienske https://Adafru.it -nettstedet, og er alle veldig rimelige. Nettstedet er lett å søke, så jeg vil ikke gi dype lenker (siden de har en tendens til å bryte over tid). Disse komponentene inkluderer:

Circuit Playground (Classic)

Flora Bluetooth LE -modul

USB til USB minikabel (for Circuit Playground)

5 sett med alligator til alligator kabler (for å koble til Bluetooth -modulen)

Valgfritt: AA x 6 batteriholder og 6 AA batterier.

Valgfritt: To alligator til alligator kabler for å koble til mobil strøm.

Trinn 3: Installere programvaren på PCen

Følgende instruksjoner beskriver trinnene for miljøet som brukes (Windows 10, nåværende versjoner av programvare), men du kan bruke nyere versjoner når ting går fremover. Programvareoppsettet er som det stort sett er beskrevet på Adafru.it "Lær" -siden med tittelen "Circuit Playground and Bluetooth Low Energy."

1-Installer Integrated Development Environment (IDE) Her brukte vi arduino-1.8.4-windows, tilgjengelig for nedlasting fra ovennevnte nettsted, samt fra Arduino.

2 - Installer Circuit Playground -driverne Her brukte vi adafruit_drivers_2.0.0.0 fra det nevnte nettstedet.

3 - Åpne IDE

IDE kalles "Arduino", og under Fil-> Preferanser setter du inn "Ekstra Board Manager URL"

4 - Si OK, og lukk og åpne IDE igjen

5 - Koble til Circuit Playground -enheten med Micro USB

• Se at den slår på og kjører standardprogrammet "Circuit Playground Firmata"

• Regnbuesekvens av lys

• bytt nær batteristrømkontakten reverserer rekkefølgen

• en av knappene spiller en tone for hver farge

6 - Pakk ut biblioteket for Circuit Playground

Pakk ut Circuit Playground Library i dokumentene -> Arduino -> biblioteker -mappen "Adafruit_CircuitPlayground -master"

Når du har pakket den ut, fjerner du suffikset "-master" fra mappenavnet

7 - Pakk ut BlueFruitLE -biblioteket

Pakk ut BlueFruitLE -biblioteket i dokumentene -> Arduino -> biblioteker -mappen "Adafruit_BluefruitLE_nRF51 -master"

Når du har pakket den ut, fjerner du suffikset "-master" fra mappenavnet

8 - Stopp og start IDE på nytt, og last inn kretskortet

• Verktøy -> Tavler -> Styreleder

• Søk etter typen "Bidraget" og søkeordene "Adafruit AVR"

• Installer "Adafruit AVR Boards" (siste versjon)

• Stopp og start IDE på nytt

9 - Test Circuit Playground med et demoprogram

Koble til Circuit Playground tilkoblet via USB

• Verktøy -> Plater -> Kretslekeplass

• Verktøy -> Porter -> Passende COM -port

• Last ned et demoprogram

• Filer -> Eksempler -> Adafruit Circuit PLayground -> demo

• Kompiler og last opp (kan bruke pilen til høyre for å gjøre alt)

10 - Test demoprogrammet, og du er ferdig!

• Se at Circuit Playground blinker i regnbuesekvens

• Bryteren fører til at notater spilles (slå den av igjen)

• Rød nedlastings -LED blinker timingshastigheten Kommuniser med Circuit Playground via tekstgrensesnitt

• Klikk på "Serial Monitor" -knappen i IDE

• Ser ut som et forstørrelsesglass øverst til høyre i demo -programvinduet

• Det kan være lurt å slå av automatisk rulling for å få et bedre utseende

Trinn 4: Koble til Bluetooth -modulen

Koble BlueFruitLE -modulen til Circuit Playground -modulen

Bildene ovenfor viser hele tilkoblingen (batterier er valgfrie og kan legges til senere). De spesifikke trinnene er som følger:

Koble fra USB

• Koble til som følger [se også bilder]

o Circuit Playground 3.3V til Flora Bluefruit LE 3.3V (rød ledning).

o Circuit Playground GND til Flora Bluefruit GND (svart ledning).

o Circuit Playground seriell TX til Flora Bluefruit seriell RX (gul ledning). Dobbeltsjekk om du kobler TX til RX og ikke TX til TX!

o Circuit Playground seriell RX til Flora Bluefruit seriell TX (grønn ledning). Dobbeltsjekk igjen om du kobler RX til TX og ikke RX til RX!

o Circuit Playground #12 til Flora Bluefruit MODE (hvit ledning). Du kan faktisk bruke hvilken som helst av de andre nummererte pinnene på Circuit Playground for denne modusbryteren, men du må endre eksemplene for å bruke pin -nummeret. For enkelhets skyld, hold fast med pin 12, slik at du ikke trenger å endre koden.

Koble til USB igjen

Både Circuit Playground og BLueFruitLE bør slås på (sistnevnte har rødt blinkende lys)

Trinn 5: Last ned programvaren for å kontrollere belysning

Den ene programvaren laster du ned til smarttelefonen eller nettbrettet (BlueFruit -appen), og den andre programvaren laster du ned til enheten du opprettet (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Last ned BlueFruit -appen

• Last ned BlueFruit -appen på smarttelefonen som støtter BlueToothLE -kommunikasjon (f.eks. IPhone, iPad, Samsung)

• Her er et bilde av appen og søkeordet som ble brukt for å finne den i Apple App Store. den er lik i Google -butikken og andre steder.

2 - Last inn Neo -Pixel -programvare på Circuit Playground

• Fil -> Eksempler -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Last opp til enheten din

Trinn 6: Kontroller lysene med smarttelefonappen

Bruk smarttelefonen for å koble til

· Etter tilkobling, oppdater fastvaren hvis du ber om det (velg siste versjon)

· MERK: Dette kommuniserer rett til Bluefruit LE

· Kan ha et merkelig navn for første gang

· Bruk "Controller" etter tilkobling (ikke NeoPixels)

· Spill med Color Picker (skygge og lysstyrke) og Control Pad (antall lys som er på)

VALGFRITT: Koble til batteristrøm i stedet for USB -strøm (fra PC -en) for å ta enheten på farten!

Trinn 7: Bluetooth -sikkerhet

Elevene hadde det gøy med å prøve å hacke og bli hacket. Mange praktiske vitser kan lages med en boks full av Bluetooth -tilkobling, men det kan også åpenbart komme i hendene på ondsinnede brukere.

Prøv disse "morsomme hackene" for å se hvordan de fungerer.

- Hvor langt unna kan du komme før Bluetooth -signalet går tapt? Tips: det kan være opptil 50 meter - eller omtrent en halv fotballbane - men avhengig av overføringseffekt, antenner, elektronisk interferens og arkitektoniske byggematerialer (for ikke å snakke om at en kollega lager popcorn i mikrobølgeovnen) - resultatene kan variere: -)

- Hvem er "Quick-draw McGraw?" Se om du kan ta over de lyse fargene før vennen din gjør det. Er den første personen som kobler kontrolleren, eller kan mer enn én person kontrollere lysene?

- Hvilke andre Bluetooth -enheter er innenfor rekkevidden til kontrolleren din? Er enheten du bygde den eneste synlige Bluetooth -enheten? Hint: Sannsynligvis ikke!