Farbwechsellichter und Bluetooth-Sicherheitsdemo - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

In diesem Instructable werde ich erklären, wie man ein farbwechselndes Lichtdisplay erstellt, das über Bluetooth mit einem Android (Samsung, Google usw.) oder Apple-Smartphone oder Tablet ferngesteuert wird. Dies ist ein kostengünstiges Projekt, ideal für Jugendliche und die leuchtend bunte Displays ziehen wirklich die Blicke auf sich.

Noch wichtiger ist jedoch, dass das Projekt dem Bauherrn helfen wird, die Sicherheitsschwächen von Bluetooth zu verstehen und eine Grundlage für andere Bluetooth-Projekte zu bilden.

Diese beliebte drahtlose Übertragungsmethode ist für "Personal Area Networks" gebräuchlich. Diesen Netzwerken von Computergeräten wird dieser Name gegeben, weil sie oft sehr persönlich und in der Nähe sind; einschließlich Smartphones, Tablets, Wearables (Armbanduhren und Gesundheitsgeräte), Multimedia (Smart-TVs und Heimkino), Automobil (Freisprechen und Musikstreaming) und Zugangskontrolle (Türschlösser und Alarmanlage).

Schritt 1: Dieses Instructable wurde qualitätsgeprüft

Zehn Gymnasiasten aus der "Mechatronik" -Klasse von Instructor Paul Lathrop testeten dieses instructable gründlich auf Qualität und Benutzerfreundlichkeit. Dies geschah während einer Exkursion zu einer nahe gelegenen Universität, wo die Studenten ungefähr zwei Stunden Zeit hatten, um den Bau, das Testen und das Schreiben abzuschließen.

"Mechatronik" ist die Kombination aus Elektronik und mechanischen Geräten, die von der Elektronik gesteuert werden. Dieses Studienthema, das normalerweise mit Fertigung und Robotik in Verbindung gebracht wird, umfasst auch die drahtlose Kommunikation, da sie die Grundlage des Internets der Dinge (IoT) bildet. Passender für diese Studenten ist das Studium des IIoT oder des Industrial Internet of Things.

Schritt 2: Teileliste

In dieser Grafik sehen Sie eine Mini-Toolbox, die für jedes Schülerpaar erstellt wurde, das das Projekt erstellt, und es ist definitiv eine gute Idee, einen Lagerplan für diese empfindlichen elektronischen Komponenten zu haben.

Sie könnten zwar alle Vorräte in Ihrer "Scheren- und Klebeband"-Schublade in der Küche aufbewahren, aber die Teile sind leichter zu finden und halten länger, wenn Sie eine günstige unterteilte Box von Walmart oder Amazon kaufen.

Die restlichen Teile stammen von der italienischen Website https://Adafru.it und sind alle sehr günstig. Die Website ist einfach zu durchsuchen, daher werde ich keine Deep-Links bereitstellen (da sie mit der Zeit dazu neigen, kaputt zu gehen). Zu diesen Komponenten gehören:

Circuit-Spielplatz (klassisch)

Flora Bluetooth LE-Modul

USB-zu-USB-Minikabel (für den Circuit Playground)

5 Sätze Alligator-zu-Alligator-Kabel (zum Verbinden des Bluetooth-Moduls)

Optional: AA x 6 Batteriehalter und 6 AA Batterien.

Optional: Zwei Alligator-zu-Alligator-Kabel zum Anschluss der mobilen Stromversorgung.

Schritt 3: Installieren der Software auf Ihrem PC

Die folgenden Anweisungen beschreiben die Schritte für die verwendete Umgebung (Windows 10, derzeit verfügbare Softwareversionen), aber Sie können im weiteren Verlauf neuere Versionen verwenden. Das Software-Setup ist so, wie es weitgehend auf der Adafru.it "Learn"-Seite mit dem Titel "Circuit Playground and Bluetooth Low Energy" beschrieben ist.

1 - Installieren Sie die integrierte Entwicklungsumgebung (IDE)Hier haben wir arduino-1.8.4-windows verwendet, das von der oben genannten Website sowie von Arduino heruntergeladen werden kann.

2 - Installieren Sie die Circuit Playground-Treiber Hier haben wir adafruit_drivers_2.0.0.0 von der oben genannten Website verwendet.

3 - Öffnen Sie die IDE

Die IDE heißt "Arduino", und fügen Sie unter Datei -> Einstellungen die folgende "Additional Board Manager URL" ein:

4 - Sagen Sie OK und schließen Sie dann die IDE und öffnen Sie sie erneut

5 - Verbinden Sie das Circuit Playground-Gerät mit dem Micro-USB

• Sehen Sie, dass es hochfährt und das Standardprogramm "Circuit Playground Firmata" ausführt

• Regenbogen-Lichterkette

• Schalter in der Nähe des Batterieanschlusses kehrt die Reihenfolge um

• eine der Tasten spielt eine Note für jede Farbe

6 - Entpacken Sie die Circuit Playground-Bibliothek

Entpacken Sie die Circuit Playground Library in den Ordner Dokumente -> Arduino -> Bibliotheken „Adafruit_CircuitPlayground-master“

Entfernen Sie nach dem Entpacken das Suffix "-master" aus dem Ordnernamen

7 - Entpacken Sie die BlueFruitLE-Bibliothek

Entpacken Sie die BlueFruitLE-Bibliothek in den Ordner Dokumente -> Arduino -> Bibliotheken „Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master“

Entfernen Sie nach dem Entpacken das Suffix "-master" aus dem Ordnernamen

8 - Stoppen und starten Sie die IDE neu und laden Sie den Circuit Playground Board Type

• Tools -> Boards -> Board-Manager

• Suchen Sie nach dem Typ "Beigetragen" und den Schlüsselwörtern "Adafruit AVR"

• Installieren Sie die "Adafruit AVR Boards" (neueste Version)

• Stoppen und starten Sie die IDE

9 - Testen Sie den Circuit Playground mit einem Demoprogramm

Mit dem über USB verbundenen Circuit Playground verbinden

• Tools -> Boards -> Circuit Playground

• Tools -> Ports -> Geeigneter COM-Port

• Laden Sie ein Demoprogramm herunter

• Dateien -> Beispiele -> Adafruit Circuit PLayground -> Demo

• Kompilieren und hochladen (kann den "nach rechts zeigenden Pfeil"-Button verwenden, um alles zu tun)

10 - Testen Sie das Demoprogramm und Sie sind fertig!

• Sehen Sie, dass der Circuit Playground in Regenbogensequenz blinkt

• Schalter bewirkt, dass Noten gespielt werden (bitte wieder ausschalten)

• Rote Download-LED blinkt die Timing-Rate Kommunizieren Sie mit dem Circuit Playground über die Textschnittstelle

• Klicken Sie in der IDE auf die Schaltfläche „Serieller Monitor“.

• Sieht aus wie eine Lupe oben rechts im Fenster des Demoprogramms

• Möglicherweise möchten Sie das automatische Scrollen deaktivieren, um eine bessere Ansicht zu erhalten

Schritt 4: Verbinden Sie das Bluetooth-Modul

Verbinden Sie das BlueFruitLE-Modul mit dem Circuit Playground-Modul

Die Bilder oben zeigen den kompletten Anschluss (Batterien sind optional und können später nachgerüstet werden). Die konkreten Schritte sind wie folgt:

Von USB trennen

• Verbinden Sie sich wie folgt [siehe auch Bilder]

o Circuit Playground 3.3V an Flora Bluefruit LE 3.3V (rotes Kabel).

o Circuit Playground GND an Flora Bluefruit GND (schwarzes Kabel).

o Serieller TX von Circuit Playground zu seriellem RX von Flora Bluefruit (gelbes Kabel). Überprüfen Sie, ob Sie TX mit RX und nicht TX mit TX verbinden!

o Serieller RX von Circuit Playground zu seriellem TX von Flora Bluefruit (grünes Kabel). Überprüfen Sie erneut, ob Sie RX mit TX und nicht RX mit RX verbinden!

o Circuit Playground #12 zum Flora Bluefruit MODE (weißes Kabel). Sie können tatsächlich jeden der anderen nummerierten Pins auf Circuit Playground für diese Modusschalterverbindung verwenden, Sie müssen jedoch die Beispiele ändern, um die Pinnummer zu verwenden. Der Einfachheit halber bleiben Sie bei Pin 12, damit Sie den Code nicht ändern müssen.

Erneut mit USB verbinden

Sowohl Circuit Playground als auch BLueFruitLE sollten eingeschaltet sein (letzteres hat rotes Blinklicht)

Schritt 5: Laden Sie die Software zur Steuerung der Beleuchtung herunter

Eine Software laden Sie auf Ihr Smartphone oder Tablet herunter (die BlueFruit-App) und die andere Software laden Sie auf das von Ihnen erstellte Gerät (die CPlay_NeoPixel_Picker) herunter.

1 - BlueFruit-App herunterladen

• Laden Sie die BlueFruit-App auf ein Smartphone herunter, das die BlueToothLE-Kommunikation unterstützt (z. B.: iPhone, iPad, Samsung)

• Hier ist ein Bild der App und das Suchwort, das verwendet wurde, um sie im Apple App Store zu finden. es ist im Google Store und anderswo ähnlich.

2 - Laden Sie die Neo-Pixel-Software auf Circuit Playground

• Datei -> Beispiele -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Auf Ihr Gerät hochladen

Schritt 6: Steuern Sie die Lichter mit Ihrer Smartphone-App

Verwenden Sie das Smartphone, um eine Verbindung herzustellen

· Aktualisieren Sie nach dem Anschließen die Firmware, falls erforderlich (wählen Sie die neueste Version aus)

· HINWEIS: Dies kommuniziert direkt mit der Bluefruit LE

· Kann beim ersten Wiederverbinden einen seltsamen Namen haben

· "Controller" verwenden, nachdem verbunden (nicht NeoPixels)

· Spielen Sie mit Color Picker (Schatten und Helligkeit) und Control Pad (Anzahl der Lichter, die eingeschaltet sind)

OPTIONAL: Schließen Sie Batteriestrom statt USB-Strom (vom PC) an, um Ihr Gerät unterwegs mitzunehmen!

Schritt 7: Bluetooth-Sicherheit

Die Schüler hatten Spaß daran, zu hacken und gehackt zu werden. Mit einer Box voller Bluetooth-Konnektivität können viele Streiche gemacht werden, aber es könnte offensichtlich auch in die Hände böswilliger Benutzer gelangen.

Probieren Sie diese "lustigen Hacks" aus, um zu sehen, wie sie funktionieren.

- Wie weit können Sie sich entfernen, bevor das Bluetooth-Signal verloren geht? Hinweis: Es können bis zu 50 Meter sein - oder etwa ein halbes Fußballfeld - aber abhängig von Sendeleistung, Antennen, elektronischen Störungen und architektonischen Baumaterialien (ganz zu schweigen von dem Kollege, der Popcorn in der Mikrowelle macht) - können Ihre Ergebnisse variieren:-)

- Wer ist "Quick-draw McGraw?" Sehen Sie, ob Sie die hellen Farben übernehmen können, bevor Ihr Freund es tut. Ist die erste Person, die den Controller anschließt, oder können mehrere Personen die Lichter steuern?

- Welche anderen Bluetooth-Geräte befinden sich in Reichweite Ihres Controllers? Ist das von Ihnen gebaute Gerät das einzige sichtbare Bluetooth-Gerät? Hinweis: Wahrscheinlich nicht!