Luci che cambiano colore e dimostrazione di sicurezza Bluetooth: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

In questo Instructable, spiegherò come creare un display luminoso che cambia colore controllato da remoto tramite Bluetooth utilizzando uno smartphone o tablet Android (Samsung, Google, ecc.) o Apple. Questo è un progetto economico, ottimo per i giovani, e il display luminosi e colorati attirano davvero l'attenzione.

Ancora più importante, tuttavia, il progetto aiuterà il costruttore a comprendere i punti deboli della sicurezza del Bluetooth e costituirà una base per altri progetti Bluetooth.

Questo popolare metodo di trasmissione wireless è comune per le "Personal Area Network". A queste reti di dispositivi informatici viene dato questo nome perché spesso sono molto personali e vicine; inclusi smartphone, tablet, dispositivi indossabili (orologi da polso e dispositivi per la salute), multimediali (smart TV e Home Theater), automotive (vivavoce e streaming musicale) e controllo accessi (serrature e sistemi di allarme).

Passaggio 1: questo Instructable è stato testato sulla qualità

Dieci studenti delle scuole superiori della classe "Meccatronica" dell'istruttore Paul Lathrop hanno testato a fondo questo istruttivo per qualità e facilità d'uso. Ciò è stato fatto durante una gita in un'università vicina, dove gli studenti hanno avuto circa due ore per completare la costruzione, i test e la stesura.

La "meccatronica" è la combinazione di elettronica e dispositivi meccanici controllati dall'elettronica. Solitamente associato alla produzione e alla robotica, questo argomento di studio include anche le comunicazioni wireless poiché costituisce la base dell'Internet of Things (IoT). Più applicabile a questi studenti è lo studio dell'IIoT, o Industrial Internet of Things.

Passaggio 2: elenco delle parti

In questo grafico, puoi vedere una mini cassetta degli attrezzi creata per ogni coppia di studenti che costruisce il progetto, ed è sicuramente una buona idea avere un piano di archiviazione per questi delicati componenti elettronici.

Sebbene tu possa certamente tenere tutte le forniture nel tuo cassetto "forbici e scotch" in cucina, le parti saranno più facili da trovare e dureranno più a lungo se acquisti una scatola partizionata economica da Walmart o Amazon.

Il resto delle parti provengono dal sito web italiano https://Adafru.it e hanno tutti un prezzo molto ragionevole. Il sito Web è facile da cercare, quindi non fornirò collegamenti diretti (poiché tendono a interrompersi nel tempo). Questi componenti includono:

Parco giochi a circuito (classico)

Modulo Flora Bluetooth LE

Cavo da USB a USB mini (per il Circuit Playground)

5 set di cavi da alligatore a alligatore (per collegare il modulo Bluetooth)

Opzionale: porta batterie AA x 6 e batterie 6 AA.

Opzionale: due cavi da alligatore a alligatore per collegare l'alimentazione mobile.

Passaggio 3: installazione del software sul PC

Le seguenti istruzioni descrivono in dettaglio i passaggi per l'ambiente utilizzato (Windows 10, versioni del software attualmente disponibili) ma è possibile utilizzare versioni più recenti man mano che le cose vanno avanti. La configurazione del software è come ampiamente descritta nella pagina "Learn" di Adafru.it intitolata "Circuit Playground e Bluetooth Low Energy".

1 - Installa l'ambiente di sviluppo integrato (IDE)Qui abbiamo usato arduino-1.8.4-windows, disponibile per il download dal suddetto sito web, oltre che da Arduino.

2 - Installa i driver di Circuit Playground Qui abbiamo usato adafruit_drivers_2.0.0.0 dal suddetto sito web.

3 - Apri l'IDE

L'IDE si chiama "Arduino" e in File -> Preferenze inserisci il seguente "URL di Gestione schede aggiuntive"

4 - Dì OK, quindi chiudi e riapri l'IDE

5 - Collega il dispositivo Circuit Playground con la Micro USB

• Verifica che si accenda ed esegua il programma predefinito "Circuit Playground Firmata"

• Sequenza di luci arcobaleno

• l'interruttore vicino al jack di alimentazione della batteria inverte l'ordine

• uno dei pulsanti riproduce una nota per ogni colore

6 - Decomprimi la libreria di Circuit Playground

Decomprimi la libreria Circuit Playground nella cartella Documenti -> Arduino -> librerie “Adafruit_CircuitPlayground-master”

Una volta decompresso, rimuovi il suffisso "-master" dal nome della cartella

7 - Decomprimi la libreria BlueFruitLE

Decomprimi la libreria BlueFruitLE nella cartella Documenti -> Arduino -> librerie “Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master”

Una volta decompresso, rimuovi il suffisso "-master" dal nome della cartella

8 - Arrestare e riavviare l'IDE e caricare il tipo di scheda Circuit Playground

• Strumenti -> Schede -> Gestore schede

• Cerca il tipo "Contribuito" e le parole chiave "Adafruit AVR"

• Installa "Adafruit AVR Boards" (ultima versione)

• arrestare e riavviare l'IDE

9 - Prova il Circuit Playground con un programma demo

Collegati al Circuit Playground connesso tramite USB

• Strumenti -> Schede -> Parco giochi a circuito

• Strumenti -> Porte -> Porta COM appropriata

• Scarica un programma demo

• File -> Esempi -> Adafruit Circuit Playground -> demo

• Compila e carica (puoi usare il pulsante "freccia che punta a destra" per fare tutto)

10 - Prova il programma demo e il gioco è fatto!

• Guarda che il Circuit Playground lampeggia in sequenza arcobaleno

• L'interruttore fa suonare le note (spegnerlo di nuovo)

• Il LED di download rosso lampeggia con la frequenza di tempo Comunicare con il Circuit Playground tramite l'interfaccia di testo

• Fare clic sul pulsante "Monitor seriale" nell'IDE

• Sembra una sorta di lente d'ingrandimento in alto a destra nella finestra del programma demo

• Potresti voler disattivare lo scorrimento automatico per avere un aspetto migliore

Passaggio 4: collegare il modulo Bluetooth

Collega il modulo BlueFruitLE al modulo Circuit Playground

Le immagini sopra mostrano la connessione completa (le batterie sono opzionali e possono essere aggiunte in seguito). I passaggi specifici sono i seguenti:

Scollega da USB

• Collegare come segue [vedi anche le immagini]

o Circuit Playground 3.3V a Flora Bluefruit LE 3.3V (cavo rosso).

o Circuit Playground GND a Flora Bluefruit GND (cavo nero).

o TX seriale di Circuit Playground a RX seriale di Flora Bluefruit (cavo giallo). Ricontrolla di collegare TX a RX e non TX a TX!

o Circuito Playground seriale RX a Flora Bluefruit seriale TX (filo verde). Ancora una volta ricontrolla di collegare RX a TX e non RX a RX!

o Circuit Playground #12 alla MODALITÀ Flora Bluefruit (filo bianco). Puoi effettivamente utilizzare uno qualsiasi degli altri pin numerati su Circuit Playground per questa connessione del cambio di modalità, tuttavia dovrai modificare gli esempi per utilizzare il numero di pin. Per semplicità attenersi al pin 12 in modo da non dover modificare il codice.

Riconnetti a USB

Sia Circuit Playground che BLUEFruitLE devono essere accesi (quest'ultimo ha una luce rossa lampeggiante)

Passaggio 5: scaricare il software per controllare l'illuminazione

Un software che scaricherai sul tuo smartphone o tablet (l'app BlueFruit) e l'altro software che scaricherai sul dispositivo che hai creato (il CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Scarica l'app BlueFruit

• Scarica l'app BlueFruit su smartphone che supporta la comunicazione BlueToothLE (es: iPhone, iPad, Samsung)

• Ecco un'immagine dell'app e la parola di ricerca utilizzata per trovarla sull'Apple App Store. è simile su Google Store e altrove.

2 - Carica il software Neo-Pixel su Circuit Playground

• File -> Esempi -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Carica sul tuo dispositivo

Passaggio 6: controlla le luci con l'app per smartphone

Usa lo smartphone per connetterti

· Dopo la connessione, aggiornare il firmware se richiesto (scegliere l'ultima versione)

· NOTA: questo sta comunicando direttamente al Bluefruit LE

· Potrebbe avere un nome strano la prima volta che ti riconnetti

· Usa "Controller" dopo la connessione (non NeoPixels)

· Gioca con Color Picker (ombra e luminosità) e Control Pad (numero di luci accese)

FACOLTATIVO: collega l'alimentazione a batteria invece dell'alimentazione USB (dal PC) per portare il tuo dispositivo in movimento!

Passaggio 7: sicurezza Bluetooth

Gli studenti si sono divertiti a cercare di hackerare e farsi hackerare. Si possono creare molti scherzi con una scatola piena di connettività Bluetooth, ma potrebbe anche ovviamente finire nelle mani di utenti malintenzionati.

Prova questi "trucchi divertenti" per vedere come funzionano.

- Quanto lontano puoi arrivare prima che il segnale Bluetooth venga perso? Suggerimento: potrebbe essere fino a 50 metri - o circa la metà di un campo da calcio - ma a seconda della potenza di trasmissione, delle antenne, delle interferenze elettroniche e dei materiali di costruzione architettonica (per non parlare del collega che fa i popcorn nel microonde) - i risultati possono variare: -)

- Chi è "McGraw a disegno rapido?" Vedi se riesci a prendere il controllo dei colori chiari prima che lo faccia il tuo amico. È la prima persona a collegare il controller o più di una persona può controllare le luci?

- Quali altri dispositivi Bluetooth si trovano nel raggio del tuo controller? Il dispositivo che hai creato è l'unico dispositivo Bluetooth visibile? Suggerimento: probabilmente no!