Proiectul Flipper One reprezintă o mini-replică a dispozitivului Flipper Zero, construită în jurul unei plăci Arduino UNO cu microcontroller ATmega328P. Dispozitivul este gândit ca un instrument portabil de testare și analiză pentru comunicații wireless simple, module RFID/NFC și rețele WiFi din apropiere.

Scopul proiectului este să demonstreze, la scară redusă și cu componente accesibile, funcționalități întâlnite în dispozitive de tip multi-tool: captură și retransmitere de semnale RF, citire RFID, scanare WiFi, salvare pe card MicroSD și interacțiune printr-un ecran OLED.

Spre deosebire de un dispozitiv comercial, Flipper One este realizat pe breadboard, folosind module separate și conexiuni explicite, ceea ce îl face util pentru înțelegerea modului în care comunică între ele componentele hardware.

Funcționalități principale:

• capturarea semnalelor RF 433 MHz de la telecomenzi simple
• retransmiterea semnalelor RF capturate
• citirea UID-urilor de pe carduri/tag-uri RFID/NFC folosind PN532
• salvarea semnalelor RF și a UID-urilor RFID pe card MicroSD
• scanarea rețelelor WiFi din jur folosind ESP-01 / ESP8266
• afișarea stării sistemului pe ecran OLED
• control prin 4 butoane conectate prin expander I2C PCF8574
• feedback vizual prin LED RGB

În stadiul actual, partea RF, RFID, OLED, butoane, LED RGB, ESP și MicroSD este funcțională la nivel de testare. Pentru modulul ESP-01, capturarea/listarea rețelelor WiFi din jur funcționează prin comenzi AT.

Work in progress:

• adăugarea unei analize mai avansate pentru rețelele WiFi detectate, de exemplu afișarea unui grafic simplu cu puterea semnalului sau distribuția pe canale;
• adăugarea posibilității de conectare la o rețea WiFi cunoscută.

Laboratoare folosite: GPIO (Lab 0), Întreruperi (Lab 2), Timere/PWM (Lab 3), SPI (Lab 5), plus comunicatie I2C și UART software.

Sistemul este organizat în jurul unei plăci Arduino UNO R3 / ATmega328P, care coordonează toate modulele externe. Interacțiunea cu utilizatorul se face printr-un ecran OLED SPI, un set de 4 butoane conectate prin PCF8574 și un LED RGB folosit pentru feedback vizual.

Pentru economisirea pinilor Arduino, butoanele sunt conectate la un expander I2C PCF8574, astfel încât toate cele 4 intrări de control folosesc doar magistrala I2C formată din A4/SDA și A5/SCL.

Partea RF este realizată cu un receptor și un emițător de 433 MHz. Receptorul este conectat la pinul D2, care permite folosirea întreruperii externe INT0 pentru măsurarea precisă a tranzițiilor semnalului. Semnalul capturat este memorat ca o listă de durate ale pulsurilor, apoi poate fi retransmis prin emițătorul conectat la D8.

Modulul PN532 RFID/NFC este conectat pe I2C, împreună cu PCF8574. Această variantă a fost aleasă pentru stabilitate, deoarece separă complet RFID-ul de magistrala SPI folosită de OLED și MicroSD. PN532 este folosit pentru citirea UID-urilor cardurilor/tag-urilor compatibile ISO14443A.

Modulul ESP-01 / ESP8266 este folosit pentru scanarea rețelelor WiFi din jur. Acesta comunică cu Arduino prin SoftwareSerial: ESP transmite către Arduino pe D4, iar Arduino transmite către ESP pe D7. ESP-ul este alimentat separat la 3.3V prin AMS1117.

Modulul MicroSD este conectat pe magistrala SPI și este folosit pentru stocare persistentă. În implementarea curentă, semnalele RF capturate și UID-urile RFID citite pot fi salvate pe card, pentru a putea fi păstrate după resetarea dispozitivului.

Logica generală de funcționare:

1. Idle State: sistemul așteaptă apăsări de buton și afișează starea curentă pe OLED.
2. RF Capture: receptorul RF ascultă semnalul și salvează duratele pulsurilor detectate.
3. RF Replay: semnalul RF salvat este retransmis prin emițătorul de 433 MHz.
4. RFID Scan: PN532 citește UID-ul unui card/tag RFID și îl afișează pe OLED/Serial.
5. WiFi Scan: ESP-01 scanează rețelele WiFi disponibile și transmite lista către Arduino.
6. MicroSD Save: datele RF și RFID pot fi salvate pe cardul MicroSD.
7. LED Feedback: LED-ul RGB indică diferite stări sau moduri de test.

În stadiul actual, proiectul este realizat pe un breadboard SYB-120, având ca unitate centrală un Arduino UNO R3 / ATmega328P. Pe montaj sunt conectate modulele principale pentru interacțiune și comunicație: display OLED SPI, receptor RF 433 MHz, emițător RF 433 MHz, LED RGB, expander PCF8574 cu 4 butoane, modul PN532 RFID/NFC, modul ESP-01 și cititor MicroSD.

Partea de alimentare este organizată pe magistrale de breadboard:

• 5V pentru modulele compatibile cu 5V: OLED, PN532, PCF8574, module RF, MicroSD;
• 3.3V pentru ESP-01, generat cu AMS1117;
• GND comun pentru toate modulele.

Modulul PN532 este conectat pe I2C, nu pe SPI, pentru a evita conflictele cu OLED-ul și MicroSD-ul. Astfel, magistrala SPI este folosită de OLED și MicroSD, iar magistrala I2C este folosită de PCF8574 și PN532.

Modulul ESP-01 este conectat prin UART software. În montajul curent, Arduino transmite direct către RX-ul ESP-ului pe D7, iar ESP transmite către Arduino pe D4. ESP-ul rămâne alimentat exclusiv la 3.3V prin AMS1117.

MicroSD-ul este inclus funcțional în proiect și este folosit pentru salvarea datelor capturate: semnale RF și UID-uri RFID.

Pentru verificarea conexiunilor punct-cu-punct, am inclus și varianta detaliată, cu nodurile/rândurile de breadboard marcate explicit:

Switch-uri PN532:

• SET0 → H
• SET1 → L
• mod de lucru: I2C

Pinii ESP-01 sunt notați cu modulul orientat cu antena/zig-zagul în sus:

1 2 3 4
5 6 7 8

Observație: ESP-01 este alimentat doar la 3.3V din AMS1117. Linia D7 → RX ESP este conectată direct în montajul curent.

Principiul de conectare este următorul:

• Toate modulele folosesc GND comun, deoarece semnalele digitale trebuie să aibă aceeași referință electrică.
• OLED-ul și MicroSD-ul folosesc magistrala SPI hardware a Arduino UNO: D13/SCK, D11/MOSI și D12/MISO.
• Fiecare modul SPI are propriul pin de selectare: OLED pe D10 și MicroSD pe A3.
• RFID-ul PN532 este conectat pe I2C, împreună cu PCF8574, pentru a evita conflictele pe SPI.
• Receptorul RF este pus pe D2, deoarece acest pin are întreruperea externă INT0.
• Emițătorul RF este pus pe D8, pin digital folosit pentru generarea semnalului retransmis.
• LED-ul RGB este pus pe pini PWM pentru a permite controlul culorilor.
• Butoanele sunt conectate la PCF8574, pentru a economisi pini pe Arduino.
• ESP-01 este alimentat din AMS1117 la 3.3V și comunică prin SoftwareSerial cu Arduino.
• MicroSD-ul este folosit pentru salvarea persistentă a datelor RF și RFID.

• Datasheet ATmega328P
• Datasheet PCF8574
• Datasheet PN532
• Datasheet ESP8266

• Librarie RCSwitch
• Librarie U8g2 OLED
• Librarie PCF8574
• Librarie Adafruit PN532
• Librarie WiFiEsp
• Flipper Zero - inspiratie
• PM Lab 0 - GPIO
• PM Lab 2 - Intreruperi
• PM Lab 3 - Timere/PWM
• PM Lab 5 - SPI

Export to PDF