Luces que cambian de color y demostración de seguridad de Bluetooth: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

En este Instructable, explicaré cómo crear una pantalla de luz que cambia de color que se controla de forma remota a través de Bluetooth usando un teléfono inteligente o tableta Android (Samsung, Google, etc.) o Apple. Este es un proyecto económico, ideal para jóvenes y el Las pantallas de colores brillantes realmente atraen la atención.

Sin embargo, lo que es más importante, el proyecto ayudará al constructor a comprender las debilidades de seguridad de Bluetooth y será una base para otros proyectos de Bluetooth.

Este popular método de transmisión inalámbrica es común para las "redes de área personal". Estas redes de dispositivos informáticos reciben este nombre porque a menudo son muy personales y cercanas; incluidos teléfonos inteligentes, tabletas, dispositivos portátiles (relojes de pulsera y dispositivos de salud), multimedia (televisores inteligentes y Home Theatre), automotriz (manos libres y transmisión de música) y control de acceso (cerraduras de puertas y sistemas de entrada con alarma).

Paso 1: ¡Este Instructable ha sido probado en calidad

Diez estudiantes de secundaria de la clase de "Mecatrónica" del Instructor Paul Lathrop probaron a fondo este instructable por su calidad y facilidad de uso. Esto se hizo durante una excursión a una universidad cercana, donde los estudiantes tenían aproximadamente dos horas para completar la construcción, las pruebas y la redacción.

La "mecatrónica" es la combinación de dispositivos electrónicos y mecánicos controlados por componentes electrónicos. Generalmente asociado con la fabricación y la robótica, este tema de estudio también incluye las comunicaciones inalámbricas, ya que forma la base del Internet de las cosas (IoT). Más aplicable a estos estudiantes es el estudio del IIoT, o Internet industrial de las cosas.

Paso 2: Lista de piezas

En este gráfico, puede ver una mini caja de herramientas creada para cada par de estudiantes que construyen el proyecto, y definitivamente es una buena idea tener un plan de almacenamiento para estos delicados componentes electrónicos.

Aunque ciertamente podría guardar todos los suministros en su cajón de "tijeras y cinta adhesiva" en la cocina, las piezas serán más fáciles de encontrar y durarán más si compra una caja dividida de bajo costo en Walmart o Amazon.

El resto de las piezas son del sitio web italiano https://Adafru.it, y todas tienen un precio muy razonable. El sitio web es fácil de buscar, por lo que no proporcionaré enlaces profundos (ya que tienden a romperse con el tiempo). Estos componentes incluyen:

Circuito de juegos (clásico)

Módulo Flora Bluetooth LE

Mini cable USB a USB (para el Circuit Playground)

5 juegos de cables de cocodrilo a cocodrilo (para conectar el módulo Bluetooth)

Opcional: Soporte para pilas AA x 6 y 6 pilas AA.

Opcional: dos cables de cocodrilo a cocodrilo para conectar la energía móvil.

Paso 3: Instalar el software en su PC

Las siguientes instrucciones detallan los pasos para el entorno utilizado (Windows 10, versiones de software actualmente disponibles), pero puede usar versiones más recientes a medida que avanza. La configuración del software es como se describe en gran medida en la página "Aprender" de Adafru.it titulada "Circuito de juegos y Bluetooth de baja energía".

1 - Instalar el entorno de desarrollo integrado (IDE) Aquí usamos arduino-1.8.4-windows, disponible para descargar desde el sitio web mencionado anteriormente, así como desde Arduino.

2 - Instale los controladores de Circuit Playground Aquí usamos adafruit_drivers_2.0.0.0 del sitio web mencionado anteriormente.

3 - Abra el IDE

El IDE se llama "Arduino", y en Archivo -> Preferencias inserte la siguiente "URL adicional del administrador de la placa"

4 - Diga OK y luego cierre y vuelva a abrir el IDE

5 - Conecte el dispositivo Circuit Playground con el Micro USB

• Ver que se enciende y ejecuta el programa predeterminado "Circuit Playground Firmata"

• Secuencia de luces del arco iris

• el interruptor cerca del conector de alimentación de la batería invierte el orden

• uno de los botones reproduce una nota para cada color

6 - Descomprime la biblioteca de Circuit Playground

Descomprima la biblioteca de Circuit Playground en Documentos -> Arduino -> carpeta de bibliotecas "Adafruit_CircuitPlayground-master"

Una vez descomprimido, elimine el sufijo "-master" del nombre de la carpeta

7 - Descomprima la biblioteca BlueFruitLE

Descomprima la biblioteca BlueFruitLE en Documentos -> Arduino -> carpeta de bibliotecas "Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master"

Una vez descomprimido, elimine el sufijo "-master" del nombre de la carpeta

8 - Detenga y reinicie el IDE, y cargue el tipo de placa de circuito de juegos

• Herramientas -> Tableros -> Administrador de tablero

• Busque el tipo "Contribuido" y las palabras clave "Adafruit AVR"

• Instale "Adafruit AVR Boards" (última versión)

• detener y reiniciar el IDE

9 - Pruebe el Circuit Playground con un programa de demostración

Conéctese al Circuit Playground conectado a través de USB

• Herramientas -> Tableros -> Circuito de juegos

• Herramientas -> Puertos -> Puerto COM apropiado

• Descargue un programa de demostración

• Archivos -> Ejemplos -> Adafruit Circuit PLayground -> demostración

• Compilar y cargar (puede usar el botón "flecha hacia la derecha" para hacer todo)

10 - ¡Pruebe el programa de demostración y listo!

• Observa que el Circuit Playground está parpadeando en secuencia de arcoíris.

• El interruptor hace que se reproduzcan las notas (apáguelo)

• El LED rojo de descarga parpadea la frecuencia de sincronización. Comuníquese con el circuito de juegos a través de la interfaz de texto.

• Haga clic en el botón "Monitor en serie" en el IDE

• Parece una especie de lupa en la parte superior derecha de la ventana del programa de demostración.

• Es posible que desee desactivar el desplazamiento automático para ver mejor

Paso 4: conecte el módulo Bluetooth

Conecte el módulo BlueFruitLE al módulo Circuit Playground

Las imágenes de arriba muestran la conexión completa (las baterías son opcionales y se pueden agregar más adelante). Los pasos específicos son los siguientes:

Desenchufe del USB

• Conecte de la siguiente manera [ver también imágenes]

o Circuito de juegos de 3.3V a Flora Bluefruit LE 3.3V (cable rojo).

o Circuit Playground GND a Flora Bluefruit GND (cable negro).

o Serie TX de Circuit Playground a RX serie Flora Bluefruit (cable amarillo). ¡Comprueba que conectas TX a RX y no TX a TX!

o Circuit Playground serial RX a Flora Bluefruit serial TX (cable verde). Nuevamente, verifique que conecte RX a TX y no RX a RX.

o Circuit Playground # 12 a Flora Bluefruit MODE (cable blanco). En realidad, puede usar cualquiera de los otros pines numerados en Circuit Playground para esta conexión de interruptor de modo, sin embargo, deberá modificar los ejemplos para usar el número de pin. Para simplificar, quédese con el pin 12 para que no necesite modificar el código.

Vuelva a conectar a USB

Tanto Circuit Playground como BLueFruitLE deben estar encendidos (este último tiene una luz roja parpadeante)

Paso 5: descargue el software para controlar la iluminación

Descargará un software en su teléfono inteligente o tableta (la aplicación BlueFruit) y el otro software lo descargará en el dispositivo que creó (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Descarga la aplicación BlueFruit

• Descargue la aplicación BlueFruit en un teléfono inteligente que admita la comunicación BlueToothLE (por ejemplo, iPhone, iPad, Samsung)

• Aquí hay una imagen de la aplicación y la palabra de búsqueda utilizada para encontrarla en la App Store de Apple. es similar en la tienda de Google y en otros lugares.

2 - Cargue el software Neo-Pixel en Circuit Playground

• Archivo -> Ejemplos -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Sube a tu dispositivo

Paso 6: controle las luces con la aplicación de su teléfono inteligente

Use el teléfono inteligente para conectarse

· Después de conectarse, actualice el firmware si se le solicita (elija la última versión)

· NOTA: Esto se comunica directamente con Bluefruit LE

· Puede tener un nombre extraño la primera vez que se reconecta

· Use "Controlador" después de conectarse (no NeoPixels)

· Juega con el selector de color (sombra y brillo) y el panel de control (número de luces encendidas)

OPCIONAL: ¡Conecte la alimentación de la batería en lugar de la alimentación USB (desde la PC) para llevar su dispositivo mientras viaja!

Paso 7: seguridad de Bluetooth

Los estudiantes se divirtieron tratando de piratear y ser pirateados. Se pueden crear muchas bromas pesadas con una caja llena de conectividad Bluetooth, pero obviamente también podría llegar a manos de usuarios malintencionados.

Pruebe estos "trucos divertidos" para ver cómo funcionan.

- ¿Qué tan lejos puede llegar antes de que se pierda la señal de Bluetooth? Sugerencia: podría ser de hasta 50 metros, o aproximadamente la mitad de un campo de fútbol, pero dependiendo de la potencia de transmisión, las antenas, la interferencia electrónica y los materiales de construcción arquitectónicos (sin mencionar a ese colega que hace palomitas de maíz en el microondas), sus resultados pueden variar: -)

- ¿Quién es "McGraw de dibujo rápido"? Vea si puede hacerse cargo de los colores claros antes que su amigo. ¿Es la primera persona en conectar el controlador o puede más de una persona controlar las luces?

- ¿Qué otros dispositivos Bluetooth están dentro del alcance de su controlador? ¿El dispositivo que construyó es el único dispositivo Bluetooth visible? Pista: ¡Probablemente no!