Ukážka zmeny farby svetla a zabezpečenia Bluetooth: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

V tomto návode vám vysvetlím, ako vytvoriť svetelný displej s meniacimi sa farbami, ktorý je možné ovládať diaľkovo cez Bluetooth pomocou smartfónu alebo tabletu Android (Samsung, Google atď.) Alebo Apple. Jedná sa o lacný projekt, ktorý je ideálny pre mladých ľudí a jasné farebné displeje skutočne priťahujú pozornosť.

Dôležitejšie však je, že projekt pomôže staviteľovi porozumieť slabým stránkam zabezpečenia Bluetooth a bude základom pre ďalšie projekty Bluetooth.

Tento populárny spôsob bezdrôtového prenosu je bežný pre „siete osobných počítačov“. Tieto siete počítačových zariadení dostávajú tento názov, pretože sú často veľmi osobné a v blízkosti; vrátane inteligentných telefónov, tabletov, prenosných zariadení (náramkové hodinky a zdravotnícke zariadenia), multimédií (inteligentné televízory a domáce kiná), automobilového priemyslu (handsfree a streamovanie hudby) a riadenia prístupu (dverové zámky a vstupné systémy s alarmom).

Krok 1: Tento návod bol testovaný na kvalitu

Desať stredoškolákov z triedy „Mechatronika“inštruktora Paula Lathropa tento pokyn dôkladne otestovalo na kvalitu a jednoduché používanie. Stalo sa to počas exkurzie na neďalekú univerzitu, kde študenti mali približne dve hodiny na dokončenie stavby, testovanie a zápis.

„Mechatronika“je kombinácia elektroniky a mechanických zariadení, ktoré sú riadené elektronikou. Táto téma štúdia, zvyčajne spojená s výrobou a robotikou, zahŕňa aj bezdrôtovú komunikáciu, pretože tvorí základ internetu vecí (IoT). Aplikovateľnejšie na týchto študentov je štúdium IIoT alebo priemyselný internet vecí.

Krok 2: Zoznam dielov

Na tejto grafike môžete vidieť malú súpravu nástrojov vytvorenú pre každú dvojicu študentov, ktorí stavajú projekt, a je určite dobrý nápad mať plán úložiska pre tieto jemné elektronické súčiastky.

Aj keď by ste všetky zásoby určite mohli nechať v kuchyni v zásuvke na „nožnice a škótsku pásku“, súčiastky sa budú ľahšie hľadať a dlhšie vydržať, ak si kúpite lacnú delenú škatuľu od spoločností Walmart alebo Amazon.

Zostávajúce časti sú z talianskeho webu https://Adafru.it a všetky majú veľmi rozumnú cenu. Web je ľahko vyhľadateľný, preto nebudem poskytovať hlboké odkazy (pretože sa časom môžu rozpadnúť). Tieto komponenty zahŕňajú:

Okruhové ihrisko (klasické)

Modul Flora Bluetooth LE

Mini kábel USB na USB (pre obvodové ihrisko)

5 súprav káblov aligátora až aligátora (na pripojenie modulu Bluetooth)

Voliteľné: držiak batérií AA x 6 a 6 batérií AA.

Voliteľné: Dva káble aligátora až aligátora na pripojenie mobilného napájania.

Krok 3: Inštalácia softvéru do počítača

Nasledujúce pokyny podrobne opisujú kroky pre použité prostredie (Windows 10, aktuálne dostupné verzie softvéru), ale pri postupe vpred môžete použiť aj novšie verzie. Nastavenie softvéru je také, ako je do značnej miery popísané na stránke „Naučiť“Adafru.it s názvom „Okruhové ihrisko a Bluetooth s nízkou spotrebou energie“.

1-Nainštalujte integrované vývojové prostredie (IDE) Tu sme použili arduino-1.8.4-windows, ktorý je k dispozícii na stiahnutie z vyššie uvedenej webovej stránky, ako aj z Arduina.

2 - Nainštalujte ovládače Circuit Playground Tu sme použili adafruit_drivers_2.0.0.0 z vyššie uvedenej webovej stránky.

3 - Otvorte IDE

IDE sa nazýva „Arduino“a v časti Súbor-> Predvoľby vložte nasledujúcu „dodatočnú adresu URL správcu rady“https://adafruit.github.io/arduino-board-index/package_adafruit_index.json

4 - Povedzte OK a potom zatvorte a znova otvorte IDE

5 - Pripojte zariadenie Circuit Playground k Micro USB

• Uistite sa, že sa zapne a spustí predvolený program „Circuit Playground Firmata“

• Dúhová sekvencia svetiel

• prepínač v blízkosti napájacieho konektora batérie zmení poradie

• jedno z tlačidiel prehrá notu pre každú farbu

6 - Rozbaľte knižnicu Circuit Playground Library

Rozbaľte knižnicu Circuit Playground Library do dokumentov -> Arduino -> priečinok s knižnicami „Adafruit_CircuitPlayground -master“

Po rozbalení odstráňte z názvu priečinka príponu „-master“

7 - Rozbaľte knižnicu BlueFruitLE

Rozbaľte knižnicu BlueFruitLE do priečinka Dokumenty -> Arduino -> priečinok s knižnicami „Adafruit_BluefruitLE_nRF51 -master“

Po rozbalení odstráňte z názvu priečinka príponu „-master“

8 - Zastavte a reštartujte IDE a načítajte typ dosky s obvodovými ihriskami

• Nástroje -> Dosky -> Správca rady

• Hľadajte typ „Prispené“a kľúčové slová „Adafruit AVR“

• Nainštalujte „Adafruit AVR Boards“(najnovšia verzia)

• zastaviť a reštartovať IDE

9 - Otestujte Circuit Playground pomocou demo programu

Pripojte sa k obvodovému ihrisku pripojenému cez USB

• Nástroje -> Dosky -> Obvodové ihrisko

• Nástroje -> Porty -> Príslušný port COM

• Stiahnite si demo program

• Súbory -> Príklady -> Adafruit Circuit PLayground -> demo

• Skompilovať a nahrať (na všetko môžete použiť tlačidlo „šípka smerujúca doprava“)

10 - Otestujte ukážkový program a máte hotovo!

• Pozrite sa, že obvodové ihrisko bliká v dúhovom poradí

• Prepínač spôsobí prehrávanie poznámok (vypnite ich)

• Červená kontrolka sťahovania bliká rýchlosťou načasovania Komunikujte s obvodovým ihriskom prostredníctvom textového rozhrania

• V IDE kliknite na tlačidlo „Sériový monitor“

• Vyzerá to ako lupa v pravom hornom rohu okna ukážkového programu

• Ak chcete získať lepší vzhľad, možno budete chcieť vypnúť automatické posúvanie

Krok 4: Pripojte modul Bluetooth

Pripojte modul BlueFruitLE k modulu Circuit Playground

Vyššie uvedené obrázky zobrazujú úplné pripojenie (batérie sú voliteľné a je možné ich pridať neskôr). Konkrétne kroky sú nasledujúce:

Odpojte z USB

• Pripojte sa nasledovne [pozri tiež obrázky]

o Okruhové ihrisko 3,3 V až Flora Bluefruit LE 3,3 V (červený drôt).

o Okruhové ihrisko GND až Flora Bluefruit GND (čierny drôt).

o Obvodové ihrisko sériové TX na Flora Bluefruit sériové RX (žltý vodič). Dôkladne skontrolujte, či pripájate TX k RX, a nie TX k TX!

o Obvodové ihrisko sériové RX až Flora Bluefruit sériové TX (zelený drôt). Opäť dvakrát skontrolujte, či pripájate RX k TX, a nie RX k RX!

o Okruhové ihrisko č. 12 pre režim Flora Bluefruit MODE (biely drôt). Na pripojenie prepínača režimu môžete skutočne použiť ktorýkoľvek z ďalších očíslovaných pinov na Circuit Playground, ale na použitie čísla PIN budete musieť upraviť príklady. Pre jednoduchosť sa držte kolíka 12, takže nemusíte upravovať kód.

Znova pripojte k USB

Circuit Playground aj BLueFruitLE by mali byť zapnuté (druhé má červené blikajúce svetlo)

Krok 5: Stiahnite si softvér na ovládanie osvetlenia

Jeden softvér si stiahnete do svojho smartfónu alebo tabletu (aplikácia BlueFruit) a druhý softvér stiahnete do zariadenia, ktoré ste vytvorili (CPlay_NeoPixel_Picker).

1 - Stiahnite si aplikáciu BlueFruit

• Stiahnite si aplikáciu BlueFruit do smartfónu, ktorý podporuje komunikáciu BlueToothLE (napr.: iPhone, iPad, Samsung)

• Tu je obrázok aplikácie a hľadané slovo použité na jej nájdenie v obchode Apple App Store. podobné je to v obchode Google aj inde.

2 - Načítajte softvér Neo -Pixel na Circuit Playground

• Súbor -> Príklady -> Adafruit Bluefruit LE nRF51 -> cplay_neopixel_picker

• Odovzdajte do svojho zariadenia

Krok 6: Ovládajte svetlá pomocou aplikácie pre smartfóny

Na pripojenie použite smartphone

· Po pripojení na požiadanie aktualizujte firmvér (vyberte najnovšiu verziu)

· POZNÁMKA: Toto sa oznamuje priamo spoločnosti Bluefruit LE

· Pri prvom pripojení môže mať podivný názov

· Po pripojení použite „ovládač“(nie NeoPixels)

· Hrajte s Color Picker (odtieň a jas) a Control Pad (počet zapnutých svetiel)

VOLITELNÉ: Pripojte napájanie z batérie namiesto napájania USB (z počítača), aby bolo vaše zariadenie na cestách!

Krok 7: Zabezpečenie Bluetooth

Študenti sa zabávali tým, že sa pokúšali hacknúť a nechať sa nabúrať. S boxom plným pripojenia Bluetooth sa dá vytvoriť mnoho praktických vtipov, ale očividne sa tiež môže dostať do rúk zákerných používateľov.

Skúste tieto „zábavné hacky“, aby ste zistili, ako fungujú.

- Ako ďaleko sa môžete dostať, kým sa stratí signál Bluetooth? Tip: môže to byť až 50 metrov - alebo asi polovica futbalového ihriska - ale v závislosti od vysielacieho výkonu, antén, elektronického rušenia a architektonických stavebných materiálov (nehovoriac o tom, že kolega robí pukance v mikrovlnnej rúre) - vaše výsledky sa môžu líšiť: -)

- Kto je „Quick-draw McGraw?“Zistite, či dokážete prevziať svetlé farby skôr, ako to urobí váš priateľ. Je prvá osoba, ktorá pripája ovládač, alebo môže svetlá ovládať viac ako jedna osoba?

- Aké ďalšie zariadenia Bluetooth sú v dosahu vášho ovládača? Je zariadenie, z ktorého ste vytvorili jediné viditeľné zariadenie Bluetooth? Tip: Pravdepodobne nie!