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简单逆向某蓝牙血氧仪通信协议,配合 ESP32 实现全天血氧监控

之前买了个血氧仪,带蓝牙数据传输功能,想使用它监控一下整晚睡眠时的血氧。

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但是在使用时才发现,如果想要持续监控,配套的 App 需要一直在前台保持激活状态,就是手机不能息屏,浪费电不说,在后续查看数据时发现 App 中查看也不太好用。

这时想到它既然是使用蓝牙传输数据的,那大概率是直接用了 BLE,如果传输没有加密的话,那不是可以直接用 ESP32-S3 直接来读取一下,再转发到 MQTT 服务器,就可以实现全天的血氧监控了,而且可以有全部数据点的详细数据。

注:本文仅供学习研究与互操作性分析之用。请仅在对目标设备与数据拥有合法权利或已获明确授权的前提下使用。禁止用于未授权访问、数据窃取、绕过安全机制等违法用途;一切后果由使用者自行承担。

拿 Lightblue 测试一下

说干就干,先在电脑上用 BLE 测试软件看看能不能抓到一些数据。

将手指放进血氧仪,待数据稳定之后,打开 Lightblue 看看能不能找到设备~

很快就找到一个 PC-60F 打头的设备。

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可以看到这个设备,有一个 Notify 的 Character,看看这个是不是

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可以看到在订阅这个 Character 之后,血氧仪在一直发送数据,这时把这些数据日志保存下来,看看能不能找到血氧数值在哪条消息里。

怎么逆向?

好吧,其实我用了一个笨方法,通过观察血氧仪的读数,再在日志中查找对应的数字,一般来说,血氧最大值 100%,那么用一个字节就可以表示了,应该是可以直接搜索到的。

在观察过程中,血氧仪显示 97%,那么在日志中搜索对应的 16 进制数 0x61:

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截取这段中有 3 条数据出现了 0x61,但是前一个字节不太一样,分别是 0x01 和 0x02,这个时候可以选择再继续观察后续数据,来确认哪一个是上报的血氧数据。

但是我选择了对比一下心率,当时看到的心率是 81,对应 16 …

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ESP32-S3 + Arduino 各种 JPEG 解码库速度对比,到底哪个才是最快的?

前段时间做了个 ESP32-S3 串流小电视(见 桌面小电视新思路,ESP32-S3 + 12864 OLED 串流视频)的项目,最近准备试试显示彩色图片,这就需要持续显示 JPEG 图片来模拟视频播放。

在 Arduino 生态中找到了好几个解码库,虽然也有一些对比测试,还是想自己实测一下,看看具体的效果怎么样 😃。

起因

在串流进行视频播放时,需要视频的每一帧解码、上屏,如果需要达到 30 FPS 的刷新率,那么解码 + 上屏的时间要在 1000 / 30 = 33.333 ms 以内。在这种情况下,图片解码性能直接影响用户体验。

另外,ESP32-S3 有双核 + 更高主频 + PSRAM + SIMD 指令支持,理论上应该可以跑得更快,但是具体能快多少,不同库之间差距多大,都需要实测数据。

测试环境

硬件平台

  • 开发板: ESP32-S3-Zero 开发板
  • PSRAM: 2MB


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成了,ESP32 卫星不完全复刻指南

前段时间分享了一个国外 Maker 制造的 ESP32 卫星(见 https://mp.weixin.qq.com/s/IYBiLbzDh12QjvQngUoUtA),我也花了点时间完成了复刻,为了制作方便,也做了一些小修改,这里整理了一下需要注意的地方以及一些小技巧

铜丝有紫铜和黄铜

一开始没注意,搜索了一下直接买了个紫铜丝,做了一半才发现原来铜丝还分紫铜丝和黄铜丝,原作者使用的黄铜丝,不过既然已经做了也不管了,紫铜丝的颜色看起来也不错。

PS. 铜丝需要买 2 米。框架加内部搭桥要用掉的铜丝比想象中更多一些,加上浪费的 2 米刚好够用。

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电铬铁,一定要好的

一开始用的电铬铁是很久之前买的一个内热式电铬铁,60W 功率,但是焊接的时候总是不上锡,每次在先给铜丝加热好久,然后锡才能到铜丝上。

后来挑了个便宜的德力西 75W T12 电铬铁,效果好多了,真的能有作者视频中那效果一碰就能上锡的效果。

加商品

先折弯再焊接

1mm 粗的铜丝还是有点硬的,建议先比划好尺寸,并且先裁剪好一个模块所有对应搭桥的铜丝,再进行焊接。

对于要连接的焊盘的部分,可以多留一点,这样在没有对齐的情况下可以重新调整,焊接时再剪掉多余的部分。

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太阳能其实没啥用

之前找 DeepSeek 算过,这个尺寸的太阳能电池板在室内只有 1mW 的发电功率,纯粹图一乐。因此完全没有必要添加太阳能充电模块,可以省不小焊接工作量 😃。

当然也不能直接断接太阳能电池板的正负极,我加了个 100K 电阻在正极铜丝上,然后直接连接到负极了,测试过电流只有 50uA,不会影响啥。

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其他模块要省也可以省

太阳能充电没有意义之后,那这个光靠一个小小的锂电池也没办法续航特别久了。如果作为一个常开的桌面摆件,还要频繁充电,不如直接插电使用。

这样的话就可以去掉不少模块了:

  • 锂电池:不需要电池了
  • 电池指示器:没必要了
  • 开关:都插电了,想断电直接断电源就行了


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AI 误诊 macOS IOKIT Bug:ESP32-S3 USB HID 通信调试记录

前段时间想模仿 BLEUnlock 搞个使用指纹给 macOS 解锁的应用,让 AI Vibe Coding 了很多代码,特别是 USB HID 通信以及 CTAP 协议处理部分。

这中间在调试协议时,AI 花了相当多的时间来反复调整 USB HID 通信时的 Payload 大小,AI 最终的结论是:macOS IOKIT 在发送数据到 USB 设备时有 Bug,会缺少 1 个字节,所以通过宏定义的方式,将包大小减少 1 个字节来绕过这个 Bug 😂。

当然我是不相信这个结论的,毕竟 macOS 上通过 USB HID 通信的设备那么多,不可能有这么明显的 Bug,周末花了点时间来看看到底是咋回事。

问题表现

在整个通信协议相关代码写完,并且主机和设备通信测试成功之后,在设备端会提示 USB HID 在收到消息时,Payload 大小为

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用 ESP32-S3 跑 BASIC 解释器,这比当年比尔盖茨用的电脑配置高多了

之前我做了个 AI 生成外形的复古小电脑,并且同样使用 AI 生成了 3D 模型,塞了 ESP32-S3 开发板 + 0.96 英寸 OLED 进去,顺手做了个能播放《Bad Apple》的固件(见《3 步从 nana banana AI 生成的复古小电脑到真实桌面小玩具》)。

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最近在 GitHub 上看到一个 ArduinoBASIC 项目,一个还算完整的 BASIC 语言解释器,支持 BASIC 语言中常用的特性,这不刚好用来把这个复古小电脑变成真的可以写代码的小电脑吗 😃。

PS. 当年比尔·盖茨和保罗·艾伦为 Altair 8800 写 BASIC 时,机器 CPU 是 2 MHz 的 Intel 8080,只有 4 KB



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百元成本,DIY 一个 ESP32-S3 驱动的炫酷 IV-18 荧光管时钟

前段时间分享了 HV5812 驱动 IV-18 荧光管(见 使用 C 语言位运算和宏,编写一个可自由配置的 HV5812 + IV-18 荧光管驱动),这段时间把固件和外壳搞了搞,总算是差不多做完了,桌上又多了个吃灰的摆件 😃。

在这次开发过程中,固件也是继续尝试了使用 AI 编写,体验还不错,不再需要为配网 + Web 配置界面这些烦琐的事花太多时间了。

成品效果

 

元件选型

做这个 IV-18 桌面时钟,元件中主要的成本就是 IV-18 荧光管本身了,占了绝对的大头。

  • 荧光管:IV-18 真空荧光管透明基板版本,约 95 元
  • 主控:ESP32-S3 Zero 开发板,21 元
  • DCDC 升压芯片:XL6007,7 毛
  • LED 高压驱动:HV5812,6 元
  • 其他阻容:算 5 元吧

PCB 还是老样子,嘉立创每月两样免费打样,外壳 3D 打印也不算了,总成本大约在 130 …

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Wokwi + VSCode 插件在线仿真 ESP32 更好用,值得一试

之前在《玩 ESP32 和 Arduino 的同学一定不能错过这个在线仿真网站》这篇文章中分享了 Wokwi 这个在线仿真平台,它支持 ESP32、STM32、树莓派等众多 MCU,还有相当丰富的外设库,在手边没有硬件设备时临时调试一下固件代码还是很方便的。

不过之前测试的是使用 Wokwi 的在线编译功能,作为免费用户,经常会碰到服务器编译超时错误,然后导致无法调试,又或者是固件项目依赖了太多的三方库,编辑项目相当麻烦。

这个时候想到了它还有一个 VSCode 插件,似乎可以在本地编译固件再进行仿真,尝试了一下发现还真挺好用,妈妈再也不用担心手边没硬件了。

操作演示

这里以我本地编译了一个 ArduinoBASIC 项目进行测试,可以看到整个使用过程还是相当流畅的,完全不用等待 Wokwi 的服务端编译时间了。

安装插件

要安装 Wokwi 的插件也很简单,直接在 VSCode 中的插件市场搜索 wokwi 或者通过以下链接安装即可:

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=wokwi.wokwi-vscode

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在安装完成后,就可以通过 Command + Shift + P 呼出 VSCode 命令窗口,再搜索 wokwi 找到 Wokwi: Start Simulator 就可以开始使用了。

获取免费授权

在第一次使用 Wokwi …

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使用 C 语言位运算和宏,编写一个可自由配置的 HV5812 + IV-18 荧光管驱动

有段时间觉得辉光管挺有意思,刚好也看到有类似尺寸的 LCD 小屏幕,就用 LCD 显示图片做了个 LCD 模拟辉光管时钟(见《AI 干了一半活,做个 LCD 模拟辉光管时钟》)。

不过这效果总是差点意思,后面看到有人分享的荧光管时钟,效果也还可以,但是价格相比辉光管要便宜不少,辉光管一个 60 元左右,荧光管 IV-18 8 位数字的就 90 的样子,就决定也来搞一个做个正经的荧光管时钟。

在立创开源平台找了一些开源项目进行参考,简单搞了个 IV-18 驱动板,基于 XL6007 DC-DC 升压 + HV5812 高压 LED 驱动芯片。在嘉立创打了样焊接测试也一次成功了。

HV5812 驱动拿了立创开源平台 lurt/iv18-vfd 的代码,用 ESP32-S3 也是可以直接驱动起来,能正常显示数字,不过在显示有些字符的时候会有一些异常,应该是跟我为了布线改动了 IV-18 和 HV5812 连接有关系。

HV5812 驱动板 PCB

为了保持面积紧凑,以及为了后续连接不同的 MCU 控制,把 XL6007 和 HV5812 …

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玩 ESP32 和 Arduino 的同学一定不能错过这个在线仿真网站

玩 ESP32 和 Arduino 的时候,经常会碰到手边没有对应的板子或者元器件的情况,这个时候又想测试固件的话,就非常麻烦了。

这个时候在线仿真服务 Wokwi 就可以派上用场了。

我还是在之前找一些开源项目的时候接触到了 Wokwi 这个仿真服务,用了一下感觉还挺方便,特别是在想快速验证一个代码是否有效的时候。

Wokwi 相比我刚开始用的时候,支持了更多的平台,已经不再是只有 ESP32 相关的开发板了,还有 STM32、树莓派 Pico 之类的。现在似乎发展还挺好,搞了不少服务出来,支持 VS Code 和 CI 什么的。

另外如果不喜欢在线工具,也可以看看之前分享的电脑上模拟器《Arduino玩家必备,SimulIDE电路模拟器》,外设可能不如 Wokwi 丰富,但是也基本够用。

Wokwi 优势

相比于自己购买硬件、使用面包板搭建测试电路,Wokwi 还是有一定优势的,在原型验证阶段,可以省掉不少事情。

  • 成本门槛: 开发板、元器件、传感器、工具(万用表、示波器)的购买成本。
  • 时间等待: 采购、物流、焊接、组装耗费大量时间。
  • 物理限制: 场地、电源、设备携带不便;易损坏(短路、烧芯片)。
  • 试错成本高: 代码错误可能导致硬件损坏。
  • 协作困难: 团队成员/师生间共享和复现硬件环境复杂。
  • 快速迭代难: 想法验证需要反复搭建电路,效率低。

当然,作为一个服务网站,也要生存,在使用过程中,可能还是会时不时碰到需要付费才能获得更好体验的情况 🙈,例如创建私有工程、编译时间长等问题,都需要付费。

整体界面

Woki …

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AI 干了一半活,做个 LCD 模拟辉光管时钟

这是一个为了一碗醋包了一盆饺子的故事。

之前为了测试 AI 写单片机代码能不能行,用 Manus 测试了一下,过程可以看这篇 《AI 编程在嵌入式开发中能用吗?体验 Manus 编写 ESP32 固件》,简单来说:能用。

这不为了让 AI 写出来的固件有用武之地,得把整个硬件开发完~

不过好在整个项目比较简单,而且单片机 ESP32-S3 直接用了现成的模块,PCB 几乎没有什么复杂的线路,就 LCD 的 PCB 有几个小一点的元件,主板 PCB 全都用了 2.54mm 的插件。

AI 生成数字图片

之前只介绍了固件是用 Manus 生成了,但是实际上,每个屏幕展示的模拟辉光管效果的数字图片,也是让 AI 生成的。

不过这次是让 ChatGPT 生成的,现在这些 AI 工具,简单是没有设计能力的工程师的福音,想要啥效果,吩咐 AI 就行了 😃。

提示词:

请生成辉光管效果的10个数字,包含数字 0 1 2 3



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