Arduino - Desbloqueio de Padrão da Web

Componentes e suprimentos

Arduino UNO

PHPoC WiFi Shield para Arduino

Servo motor visto SG92R

Jumper fios

Sobre este projeto

Introdução

Se você é iniciante, recomendo a leitura dos seguintes tutoriais:

Arduino - Motor
Arduino - servo motor
Arduino - Wifi

Você pode estar familiarizado com o padrão de desbloqueio ao acessar seu telefone. Agora, esse recurso está disponível no Arduino. Ele evita que pessoas não autorizadas controlem / monitorem o Arduino.

O usuário pode reutilizar livremente o código deste projeto para outro aplicativo. Para simplificar, tomo o controle do servo motor como exemplo.

Essa ideia se origina de dois projetos, que são escritos para a plataforma PHPoC:

https://www.hackster.io/iot_lover/web-based-pattern-unlock-for-iot-device-aeaf44.
https://forum.phpoc.com/articles/tutorials/350-servo-motor-controlling-servo-motor-via-websocket-with-graphic-ui

Eu os adapto para o Arduino.

Neste projeto, usei PHPoC WiFi Shield para conectar o Arduino à Internet porque:

PHPoC Shield suporta websocket, o que é conveniente para este projeto.
PHPoC Shield tem um servidor web embutido dedicado, permitindo armazenar o aplicativo web embutido no escudo.

O PHPoC Shield tem alguns aplicativos da web integrados que permitem ao usuário usar o aplicativo da web integrado para controlar / monitorar o Arduino sem a necessidade de nenhum conhecimento de programação da web.

Além disso, o escudo PHPoC permite que os usuários que podem programar aplicativos da web desenvolvam seus próprios aplicativos da web e os armazenem no escudo do PHPoC.

Demonstração

Fluxo de dados

Navegador da Web <---> PHPoC WiFi Shield <---> Arduino

Como funciona

Quando o usuário desenha seu padrão no navegador da web, o padrão é mapeado para uma string. Essa string padrão é enviada ao Arduino por meio do WebSocket (via PHPoC Shield).

Quando o Arduino recebe a string de padrão de entrada, ele compara a string recebida com a string de padrão embutida no Arduino. Se houver correspondência, o Arduino envia o código ACEITO de volta ao cliente (navegador da Web) e define a variável autenticada para verdade. Caso contrário, o Arduino enviará o código NEGADO para o cliente e definirá a variável autenticada para falso.

Quando o Arduino recebe um comando de controle do usuário, ele verifica o valor da variável autenticada primeiro. Se o valor for verdadeiro, executa a tarefa correspondente ao comando. Se o valor for falso, envia o código NEGADO ao cliente.

Mapeamento de padrões

O padrão será mapeado para uma string. Por exemplo, na imagem acima, a string padrão é "1, 4, 8, 6, 3".

Um tempo limite é definido. Após um período de tempo, se o usuário não tiver nenhuma atividade, a autenticação expirou, o usuário precisa inserir o padrão novamente para desbloquear o Arduino.

O código-fonte inclui dois arquivos:

ArduinoUnlockExample.ino:é compilado e carregado para o Arduino via Arduino IDE
unlock.php:este é o código do aplicativo da web, ele é carregado para o escudo PHPoC por meio do depurador PHPoC.

O que precisamos fazer

Definir informações de Wifi para escudo PHPoC (SSID e senha)
Carregue uma nova IU para o escudo PHPoC
Escreva o código do Arduino

Definindo informações de Wi-Fi para PHPoC Shield

Veja esta instrução.

Carregar nova IU da web para PHPoC Shield

Baixe o código-fonte do PHPoC para unlock.php (na seção de código).
Baixe duas imagens a seguir para controlar o servo motor

Faça o upload para o escudo PHPoC usando o depurador PHPoC de acordo com esta instrução (observe que NÃO exclua o arquivo existente no escudo PHPoC)

Escreva o código do Arduino

Instale a biblioteca PHPoC para Arduino no Arduino IDE (consulte as instruções)
Consulte o código-fonte na seção de códigos.
Compilar e fazer upload para o Arduino via Arduino IDE

Experimente

Clique no botão serial no Arduino IDE para ver o endereço IP.
Abra o navegador da web, digite http:// replace_ip_address /unlock.php
Clique no botão conectar e teste.

O melhor Arduino Starter Kit para iniciantes

Se você estiver procurando por um kit Arduino, consulte O melhor kit Arduino para iniciantes

Referências de função

Arduino - Biblioteca Servo
Servo.attach ()
Servo.write ()
Servo.writeMicroseconds ()
Servo.read ()
Servo.attached ()
Servo.detach ()
Serial.begin ()
Serial.println ()
atraso ()
milis ()
para loop
while loop
se mais
loop ()
configuração ()
String.toInt ()
String.substring ()
String.indexOf ()
String.remove ()
String.equals ()

Código

unlock.php
ArduinoUnlockExample

unlock.php PHP

Esta é a interface do usuário da Web

Arduino - PHPoC Shield

Arduino - Desbloqueio de padrão da Web

WebSocket: nulo

ArduinoUnlockExample Arduino

 / * servidor web arduino - desbloqueio de padrão * / # include "SPI.h" #include "Phpoc.h" #include  #define CMD_AUTH 0 # define CMD_CTRL 1 # define ACCEPTED "202" #define NÃO AUTORIZADO "401" Servidor PhpocServer (80); Servo servo; Padrão de string; bool autenticado; tempo limite longo sem sinal; lastActiveTime longo não assinado; void setup () {Serial.begin (9600); while (! Serial); Phpoc.begin (PF_LOG_SPI | PF_LOG_NET); //Phpoc.begin (); server.beginWebSocket ("web_pattern"); Serial.print ("endereço do servidor WebSocket:"); Serial.println (Phpoc.localIP ()); servo.attach (8); // anexa o servo no pino 8 ao objeto servo servo.write (90); padrão =String ("1,4,8,6,3"); autenticado =falso; tempo limite =10000; // 10000 milissegundos lastActiveTime =0;} void loop () {// espera por um novo cliente:PhpocClient client =server.available (); if (cliente) {String data =client.readLine (); if (dados) {int pos =data.indexOf (':'); int cmd =data.substring (0, pos) .toInt (); if (cmd ==CMD_AUTH) {String reqPattern =data.substring (pos + 1); reqPattern.remove (reqPattern.indexOf (13)); reqPattern.remove (reqPattern.indexOf (10)); if (pattern.equals (reqPattern)) {authenticated =true; sendResponse (ACEITO, 3); lastActiveTime =millis (); } else {//Serial.print(reqPattern); autenticado =falso; sendResponse (NÃO AUTORIZADO, 3); }} else if (cmd ==CMD_CTRL) {if (autenticado) {ângulo interno =data.substring (pos + 1) .toInt (); // ângulo =mapa (ângulo, -90, 90, 0, 180); ângulo =mapa (ângulo, 90, -90, 0, 180); servo.write (ângulo); lastActiveTime =millis (); Serial.println (ângulo); } else {sendResponse (NÃO AUTORIZADO, 3); }}}} if (autenticado &&((millis () - lastActiveTime)> tempo limite)) {authenticated =false; sendResponse (NÃO AUTORIZADO, 3); }} void sendResponse (char * data, int len) {server.write (data, len); }