Đèn thay đổi màu và Bản trình diễn bảo mật Bluetooth: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ giải thích cách tạo màn hình ánh sáng thay đổi màu được điều khiển từ xa qua Bluetooth bằng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng Android (Samsung, Google, v.v.) hoặc Apple. màn hình đầy màu sắc tươi sáng thực sự thu hút sự chú ý.

Tuy nhiên, quan trọng hơn, dự án sẽ giúp người xây dựng hiểu được những điểm yếu về bảo mật của Bluetooth và là nền tảng cho các dự án Bluetooth khác.

Phương thức truyền không dây phổ biến này là phổ biến cho "Mạng Khu vực Cá nhân". Các mạng thiết bị máy tính được đặt tên này vì chúng thường rất cá nhân và ở gần nhau; bao gồm điện thoại thông minh, máy tính bảng, thiết bị đeo tay (đồng hồ đeo tay và thiết bị chăm sóc sức khỏe), đa phương tiện (TV thông minh và rạp hát tại nhà), ô tô (rảnh tay và phát nhạc trực tuyến) và kiểm soát truy cập (khóa cửa và hệ thống báo động vào cửa).

Bước 1: Bài giảng này đã được kiểm tra chất lượng

Mười học sinh trung học từ lớp "Cơ điện tử" của Giảng viên Paul Lathrop đã kiểm tra kỹ lưỡng tài liệu hướng dẫn này về chất lượng và tính dễ sử dụng. Điều này được thực hiện trong một chuyến đi thực tế đến một trường đại học gần đó, nơi sinh viên có khoảng hai giờ để hoàn thành việc xây dựng, kiểm tra và viết lại.

"Cơ điện tử" là sự kết hợp của điện tử và các thiết bị cơ khí được điều khiển bằng điện tử. Thường được liên kết với sản xuất và robot, chủ đề nghiên cứu này cũng bao gồm truyền thông không dây vì nó hình thành nền tảng của Internet of Things (IoT). Ứng dụng nhiều hơn cho những sinh viên này là nghiên cứu IIoT, hoặc Internet Công nghiệp của Vạn vật.

Bước 2: Danh sách bộ phận

Trong hình ảnh này, bạn có thể thấy một hộp công cụ nhỏ được tạo cho mỗi cặp sinh viên xây dựng dự án, và chắc chắn là một ý tưởng hay để có một kế hoạch lưu trữ cho những linh kiện điện tử tinh vi này.

Mặc dù bạn chắc chắn có thể giữ tất cả các vật dụng trong ngăn kéo "kéo và băng keo" trong nhà bếp, các bộ phận này sẽ dễ tìm hơn và dùng được lâu hơn nếu bạn mua một chiếc hộp có vách ngăn rẻ tiền từ Walmart hoặc Amazon.

Phần còn lại của các bộ phận là từ trang web https://Adafru.it của Ý, và tất cả đều có giá rất hợp lý. Trang web rất dễ tìm kiếm, vì vậy tôi sẽ không cung cấp các liên kết sâu (vì chúng có xu hướng bị phá vỡ theo thời gian). Các thành phần này bao gồm:

Sân chơi Circuit (Cổ điển)

Mô-đun Flora Bluetooth LE

Cáp USB to USB mini (dành cho Circuit Playground)

5 bộ cáp cá sấu với cá sấu (để kết nối mô-đun Bluetooth)

Tùy chọn: Giá đỡ Pin AA x 6 và 6 Pin AA.

Tùy chọn: Hai cáp cá sấu với cá sấu để kết nối nguồn điện di động.

Bước 3: Cài đặt phần mềm trên PC của bạn

Các hướng dẫn sau nêu chi tiết các bước cho môi trường được sử dụng (Windows 10, các phiên bản phần mềm hiện có sẵn) nhưng bạn có thể sử dụng các phiên bản mới hơn khi mọi thứ tiến lên. Thiết lập phần mềm giống như nó được mô tả phần lớn trong trang "Tìm hiểu" của Adafru.it có tựa đề "Sân chơi vi mạch và Bluetooth năng lượng thấp".

1 - Cài đặt Môi trường phát triển tích hợp (IDE) Ở đây chúng tôi đã sử dụng arduino-1.8.4-windows, có sẵn để tải xuống từ trang web nói trên, cũng như từ Arduino.

2 - Cài đặt trình điều khiển Circuit Playground Ở đây chúng tôi đã sử dụng adafruit_drivers_2.0.0.0 từ trang web nói trên.

3 - Mở IDE

IDE được gọi là "Arduino" và trong Tệp -> Tùy chọn, hãy chèn "URL trình quản lý bảng bổ sung"

4 - Nói OK, sau đó đóng và mở lại IDE

5 - Kết nối thiết bị Circuit Playground với Micro USB

• Thấy rằng nó bật nguồn và chạy chương trình mặc định "Chương trình cơ sở dữ liệu của Circuit Playground"

• Chuỗi đèn cầu vồng

• chuyển đổi gần giắc cắm nguồn ắc quy đảo ngược thứ tự

• một trong các nút đóng vai trò ghi chú cho mọi màu

6 - Giải nén Thư viện Circuit Playground

Giải nén Thư viện Circuit Playground vào thư mục Documents -> Arduino -> library “Adafruit_CircuitPlayground-master”

Sau khi giải nén, hãy xóa hậu tố "-master" khỏi tên thư mục

7 - Giải nén Thư viện BlueFruitLE

Giải nén Thư viện BlueFruitLE vào thư mục Tài liệu -> Arduino -> thư viện “Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master”

Sau khi giải nén, hãy xóa hậu tố "-master" khỏi tên thư mục

8 - Dừng và khởi động lại IDE, và tải Loại bảng mạch sân chơi

• Công cụ -> Bảng -> Quản lý Hội đồng quản trị

• Tìm kiếm loại "Đã đóng góp" và từ khóa "Adafruit AVR"

• Cài đặt "Adafruit AVR Boards" (phiên bản mới nhất)

• dừng và khởi động lại IDE

9 - Kiểm tra Circuit Playground bằng chương trình demo

Kết nối với Circuit Playground được kết nối qua USB

• Công cụ -> Bảng -> Sân chơi Mạch

• Công cụ -> Cổng -> Cổng COM thích hợp

• Tải xuống chương trình demo

• Tệp -> Ví dụ -> Adafruit Circuit PLayground -> demo

• Biên dịch và tải lên (có thể sử dụng nút "mũi tên trỏ phải" để làm tất cả)

10 - Kiểm tra chương trình demo và bạn đã hoàn tất!

• Thấy rằng Circuit Playground nhấp nháy theo trình tự cầu vồng

• Công tắc khiến ghi chú được phát (vui lòng tắt nó đi)

• Đèn LED tải xuống màu đỏ nhấp nháy tỷ lệ thời gian Giao tiếp với Sân chơi mạch thông qua Giao diện Văn bản

• Nhấp vào nút "Serial Monitor" trong IDE

• Trông giống như một chiếc kính lúp ở phía trên bên phải của cửa sổ chương trình demo

• Bạn có thể muốn tắt tính năng tự động cuộn để có giao diện đẹp hơn

Bước 4: Kết nối Mô-đun Bluetooth

Kết nối mô-đun BlueFruitLE với Mô-đun sân chơi mạch

Các hình ảnh trên cho thấy kết nối hoàn chỉnh (pin là tùy chọn và có thể được thêm vào sau này). Các bước cụ thể như sau:

Giải nén khỏi USB

• Kết nối như sau [cũng xem hình ảnh]

o Circuit Playground 3.3V đến Flora Bluefruit LE 3.3V (dây đỏ).

o Circuit Playground GND to Flora Bluefruit GND (dây đen).

o Circuit Playground serial TX đến Flora Bluefruit serial RX (dây màu vàng). Kiểm tra kỹ xem bạn kết nối TX với RX chứ không phải TX với TX!

o Circuit Playground nối tiếp RX đến Flora Bluefruit nối tiếp TX (dây màu xanh lá cây). Một lần nữa, hãy kiểm tra kỹ xem bạn kết nối RX với TX chứ không phải RX với RX!

o Circuit Playground # 12 sang Flora Bluefruit MODE (dây trắng). Bạn thực sự có thể sử dụng bất kỳ chân được đánh số nào khác trên Circuit Playground cho kết nối chuyển đổi chế độ này, tuy nhiên, bạn sẽ cần sửa đổi các ví dụ để sử dụng số pin. Để đơn giản, hãy gắn với chân 12, vì vậy bạn không cần phải sửa đổi mã.

Kết nối lại với USB

Cả hai Circuit Playground và BLueFruitLE phải được bật nguồn (sau này có đèn nhấp nháy màu đỏ)

Bước 5: Tải xuống phần mềm để điều khiển ánh sáng

Một phần mềm bạn sẽ tải xuống điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của mình (ứng dụng BlueFruit) và phần mềm khác bạn sẽ tải xuống thiết bị bạn đã tạo (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Tải xuống ứng dụng BlueFruit

• Tải xuống ứng dụng BlueFruit trên điện thoại thông minh hỗ trợ giao tiếp BlueToothLE (ví dụ: iPhone, iPad, Samsung)

• Đây là hình ảnh của ứng dụng và từ tìm kiếm được sử dụng để tìm ứng dụng đó trên Apple App Store. nó cũng tương tự trên cửa hàng Google và các nơi khác.

2 - Tải phần mềm Neo-Pixel trên Circuit Playground

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

• Tải lên thiết bị của bạn

Bước 6: Điều khiển đèn bằng ứng dụng điện thoại thông minh của bạn

Sử dụng điện thoại thông minh để kết nối

· Sau khi kết nối, cập nhật chương trình cơ sở nếu được yêu cầu (chọn phiên bản mới nhất)

· LƯU Ý: Đây là thông tin liên lạc trực tiếp với Bluefruit LE

· Có thể có một cái tên lạ khi kết nối lại lần đầu

· Sử dụng "Bộ điều khiển" sau khi kết nối (không phải NeoPixels)

· Chơi với Bộ chọn màu (bóng và độ sáng) và Bàn điều khiển (số lượng đèn được bật)

TÙY CHỌN: Kết nối nguồn pin thay vì nguồn USB (từ PC) để mang theo thiết bị của bạn khi di chuyển!

Bước 7: Bảo mật Bluetooth

Các sinh viên đã rất vui khi cố gắng hack và bị hack. Nhiều trò đùa thực tế có thể được tạo ra với một chiếc hộp đầy kết nối Bluetooth, nhưng rõ ràng nó cũng có thể lọt vào tay những người dùng ác ý.

Hãy thử những "thủ thuật vui nhộn" này để xem chúng hoạt động như thế nào.

- Bạn có thể đi được bao xa trước khi mất tín hiệu Bluetooth? Gợi ý: nó có thể lên đến 50 mét - hoặc khoảng một nửa sân bóng đá - nhưng tùy thuộc vào công suất truyền, ăng-ten, nhiễu điện tử và vật liệu xây dựng kiến trúc (chưa kể đồng nghiệp đó làm bỏng ngô trong lò vi sóng) - kết quả của bạn có thể khác nhau: -)

- Ai là "Quick-draw McGraw?" Xem liệu bạn có thể sử dụng màu sáng trước khi bạn của bạn làm được không. Là người đầu tiên kết nối bộ điều khiển hay nhiều hơn một người có thể điều khiển đèn?

- Những thiết bị Bluetooth nào khác trong phạm vi điều khiển của bạn? Thiết bị bạn xây dựng có phải là thiết bị Bluetooth có thể nhìn thấy được không? Gợi ý: Có lẽ là không!