أضواء متغيرة الألوان وعرض أمان Bluetooth: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا Instructable ، سأشرح كيفية إنشاء شاشة ضوئية متغيرة الألوان يتم التحكم فيها عن بُعد عبر Bluetooth باستخدام Android (Samsung ، Google ، إلخ) أو هاتف ذكي أو جهاز لوحي من Apple. العروض الملونة الزاهية تجذب الانتباه حقًا.

الأهم من ذلك ، أن المشروع سيساعد المنشئ على فهم نقاط الضعف الأمنية في Bluetooth ، وسيكون أساسًا لمشاريع Bluetooth الأخرى.

طريقة الإرسال اللاسلكي الشائعة هذه شائعة في "شبكات المنطقة الشخصية". يطلق على شبكات أجهزة الحوسبة هذه الاسم لأنها غالبًا ما تكون شخصية جدًا وقريبة ؛ بما في ذلك الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء (ساعات المعصم والأجهزة الصحية) والوسائط المتعددة (التلفزيونات الذكية والمسرح المنزلي) والسيارات (بدون استخدام اليدين وتدفق الموسيقى) والتحكم في الوصول (أقفال الأبواب وأنظمة دخول التنبيه).

الخطوة 1: تم اختبار جودة هذه التعليمات

قام عشرة طلاب في المدرسة الثانوية من فصل "الميكاترونيكس" للمدرب بول لاثروب باختبار شامل لهذه التعليمات من حيث الجودة وسهولة الاستخدام. تم ذلك خلال رحلة ميدانية إلى جامعة قريبة ، حيث كان لدى الطلاب ما يقرب من ساعتين لإكمال البناء والاختبار والكتابة.

"الميكاترونكس" هو مزيج من الأجهزة الإلكترونية والميكانيكية التي يتم التحكم فيها عن طريق الإلكترونيات. عادةً ما يرتبط موضوع الدراسة هذا بالتصنيع والروبوتات ، ويشمل أيضًا الاتصالات اللاسلكية نظرًا لأنه يشكل أساس إنترنت الأشياء (IoT). أكثر قابلية للتطبيق على هؤلاء الطلاب هو دراسة IIoT ، أو الإنترنت الصناعي للأشياء.

الخطوة 2: قائمة الأجزاء

في هذا الرسم ، يمكنك رؤية مربع أدوات صغير تم إنشاؤه لكل زوج من الطلاب يقومون ببناء المشروع ، وهي بالتأكيد فكرة جيدة أن يكون لديك خطة تخزين لهذه المكونات الإلكترونية الدقيقة.

على الرغم من أنه يمكنك بالتأكيد الاحتفاظ بجميع المستلزمات في درج "المقص والشريط اللاصق" في المطبخ ، سيكون من الأسهل العثور على الأجزاء وستدوم لفترة أطول إذا اشتريت صندوقًا مقسمًا رخيصًا من Walmart أو Amazon.

باقي الأجزاء مأخوذة من الموقع الإلكتروني https://Adafru.it الإيطالي ، وجميعها بأسعار معقولة جدًا. من السهل البحث في موقع الويب ، لذلك لن أقدم روابط عميقة (لأنها تميل إلى التعطل بمرور الوقت). تشمل هذه المكونات:

ملعب الدائرة (كلاسيكي)

وحدة فلورا بلوتوث LE

كابل USB صغير إلى USB (لملعب الدائرة)

5 مجموعات من كبلات التمساح (لتوصيل وحدة البلوتوث)

اختياري: حامل بطارية AA x 6 و 6 بطاريات AA.

اختياري: اثنان من التمساح لكابلات التمساح لتوصيل الطاقة المتنقلة.

الخطوة 3: تثبيت البرنامج على جهاز الكمبيوتر الخاص بك

توضح الإرشادات التالية بالتفصيل الخطوات الخاصة بالبيئة المستخدمة (Windows 10 ، الإصدارات المتوفرة حاليًا من البرامج) ولكن يمكنك استخدام إصدارات أحدث مع تقدم الأشياء. إعداد البرنامج كما هو موصوف إلى حد كبير في صفحة Adafru.it "Learn" بعنوان "Circuit Playground و Bluetooth Low Energy".

1 - قم بتثبيت بيئة التطوير المتكاملة (IDE) هنا استخدمنا arduino-1.8.4-windows ، وهي متاحة للتنزيل من موقع الويب المذكور أعلاه ، وكذلك من Arduino.

2 - تثبيت برامج تشغيل Circuit Playground هنا استخدمنا adafruit_drivers_2.0.0.0 من الموقع المذكور أعلاه.

3 - افتح IDE

يُطلق على IDE اسم "Arduino" ، وضمن ملف -> التفضيلات ، أدخل "عنوان URL الإضافي لمدير مجلس الإدارة" التالي

4 - قل موافق ثم أغلق IDE وأعد فتحه

5 - قم بتوصيل جهاز Circuit Playground بـ Micro USB

• تأكد من تشغيل البرنامج الافتراضي "Circuit Playground Firmata" وتشغيله

• تسلسل أضواء قوس قزح

• التبديل بالقرب من مقبس طاقة البطارية يعكس الترتيب

• يقوم أحد الأزرار بتشغيل ملاحظة لكل لون

6 - قم بفك ضغط مكتبة ملعب الدائرة

قم بفك ضغط مكتبة Circuit Playground في المستندات -> Arduino -> مجلد المكتبات "Adafruit_CircuitPlayground-master"

بمجرد فك الضغط ، قم بإزالة اللاحقة "-master" من اسم المجلد

7 - قم بفك ضغط مكتبة BlueFruitLE

قم بفك ضغط مكتبة BlueFruitLE في المستندات -> Arduino -> مجلد المكتبات "Adafruit_BluefruitLE_nRF51-master"

بمجرد فك الضغط ، قم بإزالة اللاحقة "-master" من اسم المجلد

8 - أوقف وأعد تشغيل IDE ، وقم بتحميل نوع لوحة ملعب الدائرة

• الأدوات -> المجالس -> مدير مجلس الإدارة

• ابحث عن نوع "المساهمة" والكلمات الرئيسية "Adafruit AVR"

• تثبيت "Adafruit AVR Boards" (أحدث إصدار)

• إيقاف وإعادة تشغيل IDE

9 - اختبار Circuit Playground ببرنامج تجريبي

قم بالاتصال بملعب الدائرة المتصل عبر USB

• أدوات -> لوحات -> ساحة لعب

• أدوات -> منافذ -> منفذ COM مناسب

• تنزيل برنامج تجريبي

• ملفات -> أمثلة -> ساحة لعب حلبة Adafruit -> demo

• ترجمة وتحميل (يمكنك استخدام زر "سهم التأشير الأيمن" للقيام بكل شيء)

10 - اختبر البرنامج التجريبي ، وقد انتهيت!

• تأكد من أن ملعب الدائرة يومض بتسلسل قوس قزح

• يؤدي التبديل إلى تشغيل الملاحظات (يرجى إيقاف تشغيلها مرة أخرى)

• مؤشر LED للتنزيل باللون الأحمر يومض معدل توقيت الاتصال بملعب الدائرة عبر واجهة النص

• انقر فوق الزر "Serial Monitor" في IDE

• تبدو وكأنها عدسة مكبرة في الجزء العلوي الأيمن من نافذة البرنامج التجريبي

• قد ترغب في إيقاف تشغيل التمرير التلقائي للحصول على مظهر أفضل

الخطوة 4: قم بتوصيل وحدة البلوتوث

قم بتوصيل وحدة BlueFruitLE بوحدة ملعب الدائرة

توضح الصور أعلاه الاتصال الكامل (البطاريات اختيارية ويمكن إضافتها لاحقًا). الخطوات المحددة هي كما يلي:

افصل من USB

• قم بالاتصال على النحو التالي [انظر الصور أيضًا]

o ملعب الدائرة 3.3 فولت إلى فلورا بلوفروت 3.3 فولت (سلك أحمر).

o ملعب الدائرة GND إلى Flora Bluefruit GND (السلك الأسود).

o مسلسل Circuit Playground TX إلى مسلسل Flora Bluefruit المسلسل RX (السلك الأصفر). تحقق مرة أخرى من توصيل TX بـ RX وليس TX بـ TX!

o Circuit Playground مسلسل RX إلى Flora Bluefruit serial TX (السلك الأخضر). مرة أخرى ، تحقق مرة أخرى من توصيل RX بـ TX وليس RX بـ RX!

o ملعب الدائرة رقم 12 إلى Flora Bluefruit MODE (سلك أبيض). يمكنك بالفعل استخدام أي من الدبابيس المرقمة الأخرى في Circuit Playground لاتصال تبديل الوضع هذا ، ومع ذلك ستحتاج إلى تعديل الأمثلة لاستخدام رقم التعريف الشخصي. للتبسيط ، التزم بالرقم 12 حتى لا تحتاج إلى تعديل الكود.

أعد الاتصال بـ USB

يجب تشغيل كل من Circuit Playground و BLueFruitLE (الأخير به ضوء أحمر وامض)

الخطوة 5: قم بتنزيل البرنامج للتحكم في الإضاءة

أحد البرامج التي ستقوم بتنزيلها على هاتفك الذكي أو جهازك اللوحي (تطبيق BlueFruit) ، والبرنامج الآخر الذي ستقوم بتنزيله على الجهاز الذي أنشأته (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - قم بتنزيل تطبيق BlueFruit

• قم بتنزيل تطبيق BlueFruit على الهاتف الذكي الذي يدعم اتصال BlueToothLE (على سبيل المثال: iPhone و iPad و Samsung)

• هذه صورة للتطبيق وكلمة البحث المستخدمة للعثور عليها في متجر تطبيقات Apple. إنه مشابه في متجر Google وفي أي مكان آخر.

2 - تحميل برنامج Neo-Pixel في Circuit Playground

• ملف -> أمثلة -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• تحميل على جهازك

الخطوة 6: التحكم في الأضواء باستخدام تطبيق الهاتف الذكي الخاص بك

استخدم الهاتف الذكي للاتصال

· بعد الاتصال ، قم بتحديث البرنامج الثابت إذا طُلب منك ذلك (اختر أحدث إصدار)

ملاحظة: هذا هو التواصل مباشرة مع Bluefruit LE

· قد يكون لها اسم غريب لأول مرة في إعادة الاتصال

· استخدم "Controller" بعد الاتصال (وليس NeoPixels)

· العب باستخدام Color Picker (الظل والسطوع) ولوحة التحكم (عدد الأضواء قيد التشغيل)

اختياري: قم بتوصيل طاقة البطارية بدلاً من طاقة USB (من الكمبيوتر الشخصي) لأخذ جهازك أثناء التنقل!

الخطوة 7: أمان البلوتوث

استمتع الطلاب بمحاولة الاختراق والاختراق. يمكن إنشاء العديد من النكات العملية باستخدام صندوق مليء باتصال Bluetooth ، ولكن من الواضح أيضًا أنه قد يصل إلى أيدي المستخدمين الضارين.

جرب هذه "الحيل الخارقة الممتعة" لترى كيف تعمل.

- إلى أي مدى يمكنك الوصول قبل أن تفقد إشارة Bluetooth؟ تلميح: يمكن أن يصل طوله إلى 50 مترًا - أو حوالي نصف ملعب كرة قدم - ولكن اعتمادًا على قوة الإرسال والهوائيات والتداخل الإلكتروني ومواد البناء المعمارية (ناهيك عن أن الزميل يصنع الفشار في الميكروويف) - قد تختلف نتائجك: -)

- من هو "كويك درو ماكجرو؟" تحقق مما إذا كان يمكنك تولي الألوان الفاتحة قبل أن يفعلها صديقك. هل هو أول شخص يقوم بتوصيل وحدة التحكم ، أم يستطيع أكثر من شخص التحكم في الأضواء؟

- ما هي أجهزة Bluetooth الأخرى الموجودة في نطاق وحدة التحكم الخاصة بك؟ هل الجهاز الذي صنعته هو جهاز Bluetooth المرئي الوحيد؟ تلميح: ربما لا!