使用分組無線電從500m外發送秘密消息

2512787 2022-11-24 | zip | 0.15 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

描述

理念

對某些無線網絡/協議的依賴可能會給項目增加大量成本，并限制它們的距離。WiFi 和藍牙都使用 2.4GHz 頻段，這將它們限制在距離接入點約 50-60 米的范圍內。如果您只想在兩點之間發送簡單的消息，這可能是有害的。此外，其他協議沒有內置加密標準，這會使消息容易被窺探。

該設備解決了這些問題。通過使用 RFM69 無線電模塊，可以將消息發送到 500 米以外，同時還可以使用 AES-128 密碼進行加密。

1 / 2

硬件

構建這個項目所需的硬件非常簡單，由三個主要組件組成：一個帶有 RFM69 分組無線電的 Adafruit Feather M0、一個 128 x 64 像素的 OLED 顯示器和一個模擬操縱桿。從這些項目中，可以創建一對相同的設備并用于來回傳遞消息。整個東西都放在一個迷你面包板上，可以很容易地適應 PCB 格式。

接線和設置

OLED 屏幕在引腳 D20 (SDA) 和 D21 (SCL) 上連接到 Feather 的 I2C 總線，這使得添加變得簡單。操縱桿的兩個軸分別連接到 X 和 Y 軸的模擬 0 和模擬 1 引腳。它讀取一個介于 0 和其模擬分辨率之間的值，并將其轉換為介于 -1 和 1 之間的數字。最后，三個瞬時按鈕開關連接到數字引腳 5、6 和 9，它們控制諸如繪圖、配對和發送消息。

Adafruit Feather 板沒有 PCB 天線，因此您必須將其焊接到背面的引腳上。由于 EM 頻率與天線的長度相關，因此您需要在 7.8 厘米長的電線上焊接 915MHz 型號。

軟件概述

我編寫的軟件在開機時會經過幾個步驟，然后進入一個 while 循環，不斷檢查幾件事并執行相應的操作。有三個不同的類來處理這個問題：RadioComms 類、InputManager 類和 Display 類。使用封裝大大簡化和清理了開發過程，而不是使用一個單一的 ino 文件。

連接

當設備首次啟動時，它不知道自己的地址或需要連接到哪個其他地址。這樣做是為了簡化編程并允許兩個以上可能在未來一起工作。有一個板載按鈕可以在廣播數據包的發送者和接受潛在連接的接收者之間進行選擇。首先，兩個設備都為自己分配一個介于 0 到 50 之間的隨機 ID，這使得它們相同的概率約為 2%。這些可能性很小，因此如果兩個匹配，代碼無法重新分配 ID，盡管它可以更改。然后發送者去向每個ID發送一個測試包，直到它得到響應，從而使接收者與包發送者的ID綁定，發送者與響應包發送者的ID綁定。他們兩個都得救了，他們'

發送和接收消息

程序進入主循環后，它會不斷檢查新的傳入消息和來自操縱桿的輸入。消息使用位封裝（因為顯示為黑色或白色）以二維數組編碼，這使得消息的大小為原來的 1/8。如果有新消息可用，程序會獲取該消息并將其放入結構內的緩沖區中，然后在其中顯示。

反之，按下發送按鈕將導致當前屏幕緩沖區被復制到一個數據包中。接下來，數據包被發送到目標地址以進行傳播和顯示。

顯示器

對于顯示器，我選擇了 DFRobot 的 128 x 64 OLED 屏幕。它使用簡單，并具有 SSD1306 驅動程序，使其與 Adafruit SSD1306 和 Adafruit GFX 庫兼容。Display 類包含一個 OLED 對象，并通過顯示某些屏幕（在枚舉中定義）和顯示消息來控制它。