کتاب جامع پروژه N3XUS | جنگ الکترونیک با ESP32

دنیای الکترونیک و ارتباطات بی‌سیم، یکی از هیجان‌انگیزترین و پرچالش‌ترین حوزه‌های فناوری است. هر روزه شاهد ظهور فناوری‌های جدیدی هستیم که زندگی ما را تحت تأثیر قرار می‌دهند. از گوشی‌های هوشمند و اینترنت اشیا گرفته تا سیستم‌های امنیتی و پهپادها، همه و همه به نوعی به ارتباطات بی‌سیم وابسته هستند.

این کتاب با هدف آشنا کردن شما با یکی از جذاب‌ترین بخش‌های این دنیا، یعنی پروژه N3XUS، نوشته شده است. این پروژه، یک فرصت عالی برای یادگیری عمیق مفاهیم RF، میکروکنترلرها، و برنامه‌نویسی است.

انگیزه من از نوشتن این کتاب، اشتراک‌گذاری دانشی است که در طول سال‌ها کسب کرده‌ام. من معتقدم که بهترین راه برای یادگیری، انجام پروژه‌های عملی است. این کتاب، شما را قدم‌به‌قدم از ایده تا پیاده‌سازی یک پروژه کامل همراهی می‌کند.

هدف این کتاب

هدف این کتاب، آموزش مفاهیم کلیدی الکترونیک و برنامه‌نویسی از طریق یک پروژه عملی و جذاب است. شما پس از خواندن این کتاب، قادر خواهید بود یک دستگاه قدرتمند بسازید، با مفاهیم RF آشنا شوید و مهارت‌های برنامه‌نویسی خود را تقویت کنید.

این کتاب به چهار فاز اصلی تقسیم شده است که هر کدام به تدریج شما را با مفاهیم جدید آشنا می‌کند. در فاز اول، با اصول اولیه سخت‌افزار و نرم‌افزار آشنا می‌شوید. در فاز دوم، قابلیت‌های تعاملی را اضافه می‌کنید. در فاز سوم، ماژول CC1101 را اضافه می‌کنید و در فاز چهارم، پروژه را به یک دستگاه شبکه‌ای قابل کنترل از راه دور تبدیل می‌کنید.

امیدوارم این کتاب، شروعی برای سفر شما در دنیای جذاب الکترونیک و ارتباطات بی‌سیم باشد.

N3XUS یک پروژه منبع‌باز برای تست امنیت شبکه‌های بی‌سیم در باند ۲.۴ گیگاهرتز و زیر ۱ گیگاهرتز است. این پروژه بر پایه برد ESP32، سه ماژول رادیویی NRF24L01+ PA+LNA، یک ماژول CC1101 و یک نمایشگر TFT ساخته شده و قابلیت‌های متنوعی را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

ویژگی‌های کلیدی پروژه N3XUS عبارتند از:

۱۲ حالت عملیاتی: Omniscient، Shadow، Spectrum Analyzer، Device Finder، Annihilator، Sniper، Blackout، Zombie، Mirage، Chameleon، Puppet و Omega.
استفاده همزمان از سه ماژول NRF24 برای پوشش گسترده‌تر و قدرت بیشتر در باند ۲.۴ گیگاهرتز.
ماژول CC1101 برای پوشش فرکانس‌های زیر ۱ گیگاهرتز (۴۳۳، ۸۶۸، ۹۱۵ مگاهرتز).
پنل وب: کنترل کامل دستگاه از طریق مرورگر.
نمایشگر TFT 1.69 اینچی: نمایش وضعیت، مود فعال و اطلاعات لحظه‌ای.
۵ LED رنگی: بازخورد بصری برای حالت‌های مختلف.
۳ دکمه فشاری: کنترل دستی بدون نیاز به کامپیوتر.
ذخیره‌سازی روی SD Card: لاگ‌گیری و ذخیره تنظیمات.

مزیت کلیدی

برخلاف پروژه‌های ساده، N3XUS با ترکیب سه ماژول NRF24 و یک CC1101، یک ابزار کامل برای تحلیل و تست امنیت در هر دو باند ۲.۴ گیگاهرتز و زیر ۱ گیگاهرتز است.

تذکر قانونی و اخلاقی

این پروژه صرفاً برای اهداف آموزشی و آشنایی با مفاهیم فنی طراحی شده است. هرگونه استفاده غیرمجاز، ایجاد مزاحمت یا تداخل در شبکه‌های مخابراتی، ممنوع و پیگرد قانونی دارد. مسئولیت هرگونه سوءاستفاده بر عهده خود کاربر است.

جنگ الکترونیک یا Electronic Warfare (EW)، به مجموعه اقداماتی گفته می‌شود که از طیف الکترومغناطیسی برای شناسایی، حمله و حفاظت در میدان نبرد استفاده می‌کنند. این مفهوم از زمان اختراع رادیو و رادار، به یکی از ارکان اصلی جنگ‌های مدرن تبدیل شده است.

تاریخچه جنگ الکترونیک را می‌توان به سه دوره اصلی تقسیم کرد:

دوره اول (جنگ جهانی اول و دوم): استفاده از رادیو برای ارتباطات و اولین تلاش‌ها برای اختلال در سیگنال‌های دشمن. در جنگ جهانی دوم، نیروهای متفقین از سیستم‌های پیشرفته‌ای مانند Window (پرتاب نوارهای آلومینیومی برای فریب رادار) استفاده کردند.
دوره دوم (جنگ سرد): توسعه سیستم‌های راداری پیشرفته، موشک‌های هدایت‌شونده و جنگنده‌های رادارگریز. در این دوره، جنگ الکترونیک به یک حوزه تخصصی و استراتژیک تبدیل شد.
دوره سوم (امروز): با ظهور فناوری‌های دیجیتال، SDR (رادیو نرم‌افزاری) و اینترنت اشیا، جنگ الکترونیک وارد فاز جدیدی شده است. امروزه، دستگاه‌های کوچک و کم‌هزینه مانند ESP32 و NRF24، امکان پیاده‌سازی مفاهیم جنگ الکترونیک را در مقیاس آزمایشگاهی و آموزشی فراهم کرده‌اند.

پروژه N3XUS، یک گام کوچک در جهت درک مفاهیم جنگ الکترونیک مدرن است. با استفاده از این پروژه، شما می‌توانید با تکنیک‌های شناسایی سیگنال، اختلال و فریب آشنا شوید.

قلاب فکری

آیا می‌دانستید که اولین نمونه‌های عملی اختلال رادیویی (Jamming) در طول جنگ جهانی دوم، توسط نیروهای آلمانی برای مختل کردن ارتباطات متفقین استفاده می‌شد؟ امروزه، با یک برد ESP32 و چند ماژول ساده، می‌توانید همان مفاهیم را در خانه شبیه‌سازی کنید!

امروزه، جنگ الکترونیک به سه حوزه اصلی تقسیم می‌شود:

حمله الکترونیکی (EA): شامل اقداماتی مانند Jamming، Deception و Destruction.
پشتیبانی الکترونیکی (ES): شامل شناسایی، رهگیری و تحلیل سیگنال‌های دشمن.
حفاظت الکترونیکی (EP): شامل اقدامات دفاعی مانند پنهان‌سازی، رمزگذاری و مقاوم‌سازی.

پروژه N3XUS عمدتاً بر حوزه‌های حمله الکترونیکی (EA) و پشتیبانی الکترونیکی (ES) متمرکز است.

پیش از هر اقدامی، لازم است با هر قطعه و ویژگی‌های فنی آن آشنا شوید. در این بخش، قطعات کلیدی پروژه N3XUS را به طور کامل معرفی می‌کنیم.

برد ESP32-WROOM-32 (۳۸ پین)

نقش: پردازنده مرکزی و هسته اصلی پروژه.
پردازنده: دو هسته Tensilica Xtensa LX6 با فرکانس ۲۴۰ مگاهرتز.
حافظه: فلش ۴ مگابایت، رم ۵۲۰ کیلوبایت.
ولتاژ کاری: ۳.۳ ولت.
چیپ USB-to-Serial: CP2102 یا CH340.
قابلیت‌های ارتباطی: وای‌فای ۲.۴ گیگاهرتز، بلوتوث ۴.۲.
مدل مناسب: ۳۸ پین (مدل‌های ۳۰ پین محدودیت دارند).

ماژول NRF24L01+ PA+LNA

نقش: فرستنده و گیرنده سیگنال‌های رادیویی در باند ۲.۴ گیگاهرتز.
کانال‌ها: ۱۲۶ کانال قابل تنظیم.
PA+LNA: تقویت‌کننده توان (برد بیشتر) و تقویت‌کننده کم‌نویز.
برد مؤثر: تا ۱۰۰ متر در فضای باز.
ولتاژ و جریان: ۳.۳ ولت و ۱۵۰ میلی‌آمپر.
پروتکل ارتباطی: SPI.
تعداد مورد نیاز: ۳ عدد (برای استفاده همزمان).

ماژول CC1101

نقش: فرستنده و گیرنده سیگنال‌های زیر ۱ گیگاهرتز.
فرکانس‌ها: ۳۰۰-۳۴۸، ۳۸۷-۴۶۴، ۷۷۹-۹۲۸ مگاهرتز.
قابلیت‌ها: پشتیبانی از مدولاسیون‌های مختلف (ASK، FSK، GFSK، MSK).
ولتاژ و جریان: ۳.۳ ولت و ۵۰ میلی‌آمپر.
پروتکل ارتباطی: SPI.

نمایشگر TFT 1.69 اینچی (ST7789)

نقش: نمایش وضعیت، اطلاعات و منوها.
رزولوشن: ۲۴۰x۲۸۰ پیکسل.
درایور: ST7789.
پروتکل: SPI (پین‌های SCK، MOSI، CS، DC، RST).

نکته حیاتی تغذیه

مجموع جریان مصرفی سه ماژول NRF24 به حدود ۴۵۰ میلی‌آمپر می‌رسد و با اضافه شدن CC1101 و TFT، کل جریان به حدود ۶۰۰-۷۰۰ میلی‌آمپر می‌رسد. حتماً از یک منبع تغذیه جداگانه (رگولاتور AMS1117) برای تغذیه ماژول‌ها استفاده کنید. تغذیه از پین ۳.۳ ولت ESP32 باعث ناپایداری می‌شود.

همچنین، برای هر ماژول NRF24، یک خازن ۱۰-۱۰۰ میکروفاراد بین VCC و GND (نزدیک به خود ماژول) نصب کنید تا از نوسانات ولتاژ جلوگیری شود.

خرید قطعات، یکی از حساسترین مراحل است. با رعایت نکات زیر، از اشتباهات رایج و خرید قطعات تقلبی جلوگیری کنید.

راهنمای خرید ESP32

حتماً مدل ۳۸ پین را انتخاب کنید. مدل‌های ۳۰ پین یا کمتر، برای این پروژه مناسب نیستند.
روی برد عبارت ESP32-WROOM-32 حک شده باشد.
قیمت مناسب در بازار ایران: ۱۵۰ تا ۳۰۰ هزار تومان.
کابل Micro-USB که با برد استفاده می‌کنید، حتماً قابلیت انتقال داده داشته باشد.
به رنگ برد و کیفیت لحیم‌کاری پایه‌ها دقت کنید.

راهنمای خرید NRF24

عبارت PA+LNA روی ماژول حک شده باشد و آنتن خارجی داشته باشد.
حتماً ۳ عدد تهیه کنید.
به کیفیت آنتن و کانکتور آن دقت کنید.
قیمت مناسب: ۸۰ تا ۱۵۰ هزار تومان (هر عدد).

راهنمای خرید CC1101

ماژول دارای آنتن خارجی باشد.
برند معتبر: ELECHOUSE یا SmartRF.
قیمت مناسب: ۸۰ تا ۱۵۰ هزار تومان.

راهنمای خرید سایر قطعات

TFT 1.69 اینچی: با درایور ST7789 و پین‌های CS، DC، RST.
OLED 0.96 اینچی (اختیاری): برای نمایشگر دوم.
خازن‌ها: ۳ عدد خازن ۱۰-۱۰۰µF (برای هر ماژول NRF24 یک عدد).
دکمه‌ها: ۳ عدد تاکت سویچ ۴ پایه.
LEDها: ۵ عدد LED رنگی (سبز، قرمز، زرد، آبی، سفید) با مقاومت‌های ۲۲۰Ω.
رگولاتور: AMS1117 3.3V با هیت‌سینک.
ماژول SD Card Reader: با رابط SPI.

اشتباه رایج

حتماً مدل PA+LNA را تهیه کنید. مدل معمولی (بدون PA+LNA) برد بسیار کمی دارد و برای این پروژه قابل استفاده نیست.

قبل از شروع هر گونه کار عملی، باید محیط کار خود را آماده کنید. این شامل فضای فیزیکی، ابزارهای مورد نیاز و همچنین آماده‌سازی ذهنی برای یادگیری است.

ابزارهای مورد نیاز

هویه (آهن لحیم‌کاری): برای لحیم‌کاری قطعات روی برد نهایی.
سیم‌های جامپر: برای اتصالات موقت روی بردبورد.
بردبورد (بورد بدون لحیم): برای تست و مونتاژ اولیه مدار.
مولتی‌متر: برای اندازه‌گیری ولتاژ و تست اتصالات.
کابل USB با قابلیت انتقال داده: برای اتصال ESP32 به کامپیوتر.
موچین و انبردست: برای جاگذاری قطعات کوچک.
ذوب قلع و سیم لحیم: برای لحیم‌کاری دائمی.
فلوکس (خمیر لحیم): برای بهبود کیفیت لحیم‌کاری.

نکته ایمنی

هنگام کار با هویه، حتماً از عینک ایمنی و تهویه مناسب استفاده کنید. محل کار خود را تمیز و مرتب نگه دارید تا از اتصال کوتاه و آسیب به قطعات جلوگیری شود.

همچنین، از یک زیرانداز مناسب برای لحیم‌کاری استفاده کنید تا از آسیب دیدن میز کار جلوگیری شود. در صورت امکان، یک پایه هویه نیز تهیه کنید.

Arduino IDE محیط اصلی برنامه‌نویسی و آپلود کد روی میکروکنترلرهاست. در این بخش، قدم‌به‌قدم نصب و راه‌اندازی آن را مرور می‌کنیم.

مراحل نصب

به وب‌سایت رسمی آردوینو (www.arduino.cc) مراجعه کنید.
آخرین نسخه پایدار را برای سیستم‌عامل خود دانلود کنید.
در حین نصب، گزینه Install USB drivers را فعال کنید.
پس از اتمام نصب، کامپیوتر را ریستارت کنید.

نصب درایور USB-to-Serial

بردهای ESP32 معمولاً از یکی از دو تراشه CP2102 یا CH340 برای ارتباط سریال استفاده می‌کنند. درایور مناسب را نصب کنید:

CP2102: از وب‌سایت Silicon Labs.
CH340: از وب‌سایت WCH.

تست شناسایی برد

ESP32 را با کابل USB به کامپیوتر وصل کنید. در Device Manager، یک پورت COM جدید با نام "Silicon Labs CP210x" یا "USB Serial Port" ظاهر می‌شود. اگر پورت را نمی‌بینید، کابل USB را عوض کنید.

پس از نصب Arduino IDE، باید آن را برای کار با بردهای ESP32 پیکربندی کنید.

۱. اضافه کردن آدرس مدیر برد

آدرس زیر را در File → Preferences → Additional Boards Manager URLs وارد کنید:

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

۲. نصب پکیج ESP32

از منوی Tools → Board → Boards Manager، عبارت ESP32 را جستجو کرده و پکیج "esp32 by Espressif Systems" را نصب کنید.

۳. انتخاب برد و تنظیم پارامترها

Board: ESP32 Dev Module
Flash Size: 4MB
Upload Speed: 115200
CPU Frequency: 240MHz
Partition Scheme: Default

تست با مثال Blink

از منوی File → Examples → 01.Basics → Blink یک کد نمونه باز کنید و روی دکمه آپلود کلیک کنید. اگر LED داخلی روی برد ESP32 چشمک زد، یعنی همه چیز به درستی پیکربندی شده است.

برای پروژه N3XUS، کتابخانه‌های زیر باید نصب شوند:

کتابخانه‌های اصلی

TFT_eSPI (برای TFT): توسط Bodmer – برای راه‌اندازی نمایشگر ST7789.
RF24 (برای NRF24): توسط TMRh20 – برای ارتباط با ماژول‌های NRF24.
ELECHOUSE_CC1101 (برای CC1101): توسط ELECHOUSE – برای راه‌اندازی ماژول CC1101.
SD (داخلی) – برای کار با کارت SD.
SPI (داخلی) – برای ارتباط SPI.
WiFi (داخلی) – برای اتصال به شبکه.
WebServer (داخلی) – برای راه‌اندازی وب‌سرور.

نصب از Library Manager

از منوی Sketch → Include Library → Manage Libraries... بروید و کتابخانه‌های زیر را جستجو و نصب کنید:

TFT_eSPI – توسط Bodmer
RF24 – توسط TMRh20
ELECHOUSE_CC1101 – توسط ELECHOUSE

تنظیمات TFT_eSPI

پس از نصب TFT_eSPI، فایل User_Setup.h را در مسیر libraries/TFT_eSPI ویرایش کنید و تنظیمات زیر را فعال کنید:

#define ST7789_DRIVER
#define TFT_WIDTH 240
#define TFT_HEIGHT 280
#define TFT_CS 2
#define TFT_DC 16
#define TFT_RST 5
#define TFT_SCLK 18
#define TFT_MOSI 23

اتصال صحیح قطعات، پایه و اساس هر پروژه الکترونیکی است. در این بخش، نقشه اتصال ESP32 به سه ماژول NRF24 را ارائه می‌دهیم.

اتصالات مشترک (SPI Bus)

پایه ESP32	پایه NRF24	توضیح
۳.۳ ولت (منبع جداگانه)	VCC	تغذیه مثبت (از رگولاتور جداگانه)
GND	GND	زمین مشترک
GPIO 18	SCK	خط کلاک SPI (مشترک)
GPIO 19	MISO	Master In Slave Out (مشترک)
GPIO 23	MOSI	Master Out Slave In (مشترک)

پایه‌های اختصاصی (CE و CSN)

ماژول	CE (به ESP32)	CSN (به ESP32)	نقش
NRF1 (Assassin)	GPIO 25	GPIO 26	حمله و ارسال داده
NRF2 (Watcher)	GPIO 32	GPIO 33	شنود و دریافت داده
NRF3 (Ghost)	GPIO 22	GPIO 21	اسکن و عملیات مخفی

خازن — ضروری

یک خازن ۱۰ تا ۱۰۰ میکروفاراد بین VCC و GND هر ماژول NRF24 (نزدیک به خود ماژول) نصب کنید. پایه بلندتر (مثبت) به VCC و پایه کوتاه‌تر (منفی) به GND وصل می‌شود.

پس از اتمام اتصالات، یک بار دیگر همه چیز را با جدول بالا مقایسه کنید تا از صحت سیم‌بندی مطمئن شوید.

پس از اتصال قطعات، نوبت به تست سلامت مدار می‌رسد. از مثال GettingStarted کتابخانه RF24 استفاده کنید.

باز کردن مثال

از منوی File → Examples → RF24 → GettingStarted را انتخاب کنید.

تنظیم پین‌ها

پین‌های CE و CSN را مطابق با اتصالات خود در کد تنظیم کنید. برای NRF1 (Assassin):

// تنظیم پین‌ها برای NRF1
#define CE_PIN 25
#define CSN_PIN 26

تست هر سه ماژول

برای تست هر سه ماژول، کد زیر را آپلود کنید:

#include <SPI.h>
#include <RF24.h>

#define CE1 25
#define CSN1 26
#define CE2 32
#define CSN2 33
#define CE3 22
#define CSN3 21

RF24 radio1(CE1, CSN1);
RF24 radio2(CE2, CSN2);
RF24 radio3(CE3, CSN3);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Testing NRF24 modules...");
  
  if (radio1.begin()) Serial.println("NRF1 (Assassin) OK");
  else Serial.println("NRF1 FAILED");
  
  if (radio2.begin()) Serial.println("NRF2 (Watcher) OK");
  else Serial.println("NRF2 FAILED");
  
  if (radio3.begin()) Serial.println("NRF3 (Ghost) OK");
  else Serial.println("NRF3 FAILED");
}

void loop() {}

اگر پیام "OK" را برای هر سه ماژول مشاهده کردید، همه چیز به درستی کار می‌کند.

رایج‌ترین مشکلات فاز اول و راه‌حل‌های آنها:

مشکل	راه‌حل
NRF24 شناسایی نمی‌شود	خازن ۱۰-۱۰۰µF بین VCC و GND نصب شده است؟ تغذیه ۳.۳ ولت را با مولتی‌متر اندازه بگیرید. پایه‌های CE و CSN را با جدول اتصالات مقایسه کنید.
در Serial Monitor خطای کامپایل می‌آید	کتابخانه RF24 را نصب کرده‌اید؟ برد ESP32 Dev Module را انتخاب کنید.
خروجی Serial Monitor خالی است	نرخ باد را روی ۱۱۵۲۰۰ تنظیم کنید. دکمه EN را روی ESP32 فشار دهید تا برد ریست شود.
برد به طور مداوم ریست می‌شود	تغذیه را تقویت کنید (از آداپتور ۲ آمپر استفاده کنید). یک خازن بزرگ‌تر (۱۰۰۰µF) به ورودی برق اضافه کنید.

نکته مهم

اگر با وجود بررسی همه موارد، مشکل همچنان پابرجا بود، احتمالاً ماژول NRF24 شما معیوب است. سعی کنید یک ماژول دیگر را تست کنید.

TFT به عنوان نمایشگر اصلی پروژه عمل می‌کند و اطلاعاتی مانند وضعیت، کانال فعال، منوها و پیام‌های سیستمی را به کاربر نشان می‌دهد.

نقشه اتصال TFT (ST7789)

پایه TFT	پایه ESP32	توضیح
VCC	۳.۳ ولت	تغذیه مثبت
GND	GND	زمین
BLK	۳.۳ ولت	روشنایی (Backlight)
SCL	GPIO 18	SCK (از SPI مشترک)
SDA	GPIO 23	MOSI (از SPI مشترک)
CS	GPIO 2	Chip Select
DC	GPIO 4	Data/Command
RES	GPIO 5	Reset

کد تست TFT

#include <TFT_eSPI.h>
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

void setup() {
  tft.init();
  tft.setRotation(4);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.setTextColor(TFT_WHITE, TFT_BLACK);
  tft.setTextSize(3);
  tft.setCursor(30, 60);
  tft.println("N3XUS");
}

void loop() {}

نکته

اگر TFT کار نکرد، تنظیمات فایل User_Setup.h کتابخانه TFT_eSPI را بررسی کنید. مطمئن شوید که ST7789_DRIVER فعال است.

دکمه‌ها به کاربر امکان می‌دهند تا بدون نیاز به کامپیوتر یا پنل وب، دستگاه را کنترل کند. سه دکمه برای منو، انتخاب و بازگشت تعبیه شده است.

نقشه اتصال دکمه‌ها

دکمه	پایه ESP32	وظیفه
SW1 (Menu)	GPIO 33	ورود به منو / بازگشت
SW2 (Up/Select)	GPIO 32	حرکت به بالا / انتخاب
SW3 (Down/Back)	GPIO 4	حرکت به پایین / بازگشت

کد تست دکمه‌ها

#define SW1 33
#define SW2 32
#define SW3 4

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(SW1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW3, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  if (digitalRead(SW1) == LOW) Serial.println("SW1 pressed");
  if (digitalRead(SW2) == LOW) Serial.println("SW2 pressed");
  if (digitalRead(SW3) == LOW) Serial.println("SW3 pressed");
  delay(200);
}

پس از آپلود، با فشار دادن هر دکمه، پیام مربوطه در Serial Monitor نمایش داده می‌شود.

پنج LED رنگی برای نمایش وضعیت سیستم، هشدارها و حالت‌های مختلف تعبیه شده است.

نقشه اتصال LEDها

LED	رنگ	پایه ESP32	وظیفه
LED1	سبز 🟢	GPIO 12	سیستم فعال و سالم
LED2	قرمز 🔴	GPIO 13	هشدار / حمله فعال
LED3	زرد 🟡	GPIO 27	اسکن در حال انجام
LED4	آبی 🔵	GPIO 34	ارتباط با SD Card
LED5	سفید ⚪	GPIO 15	حالت آماده‌باش

پایه کاتد (منفی) هر LED را با یک مقاومت ۲۲۰Ω به GND وصل کنید. پایه آند (مثبت) را به پین ESP32 متصل کنید.

کد تست LEDها

int leds[] = {12, 13, 27, 34, 15};
int ledCount = 5;

void setup() {
  for (int i = 0; i < ledCount; i++) {
    pinMode(leds[i], OUTPUT);
  }
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < ledCount; i++) {
    digitalWrite(leds[i], HIGH);
    delay(200);
    digitalWrite(leds[i], LOW);
    delay(100);
  }
}

پس از آپلود، LEDها به صورت متوالی روشن و خاموش می‌شوند.

کد اصلی N3XUS تمام قطعات را یکپارچه می‌کند: سه ماژول NRF24، TFT، LEDها و دکمه‌ها.

ساختار کد اصلی

تنظیمات اولیه: تعریف پین‌ها، اشیاء و متغیرها.
توابع نمایش: نمایش منوها و اطلاعات روی TFT.
توابع NRF: اسکن، حمله و ارسال داده.
مدیریت LEDها: وضعیت‌دهی بر اساس حالت سیستم.
مدیریت دکمه‌ها: پردازش ورودی‌های کاربر.
حلقه اصلی (loop): اجرای عملیات‌ها و به‌روزرسانی نمایشگر.

کد کامل N3XUS

کد کامل پروژه N3XUS شامل بیش از ۴۰۰ خط است و در مخزن گیت‌هاب پروژه موجود است. برای مشاهده و دانلود کد کامل، به آدرس زیر مراجعه کنید:

github.com/here-is-leo/N3XUS

کد اصلی N3XUS از ۱۲ حالت عملیاتی پشتیبانی می‌کند و قابلیت‌های زیر را دارد:

اسکن کامل: اسکن ۱۲۵ کانال در باند ۲.۴ گیگاهرتز.
حمله هدفمند: ارسال پکت به یک کانال خاص.
حمله گسترده: حمله همزمان به همه کانال‌ها.
پارازیت: اختلال کامل در فرکانس‌ها.
تزریق پکت: ارسال پکت‌های جعلی به شبکه.

ماژول CC1101 یک تراشه فرستنده/گیرنده RF کم‌مصرف است که برای کار در فرکانس‌های زیر ۱ گیگاهرتز طراحی شده است. این ماژول به پروژه N3XUS امکان می‌دهد تا علاوه بر باند ۲.۴ گیگاهرتز، در باندهای ۴۳۳، ۸۶۸ و ۹۱۵ مگاهرتز نیز فعالیت کند.

مشخصات فنی CC1101

محدوده فرکانسی: ۳۰۰-۳۴۸، ۳۸۷-۴۶۴، ۷۷۹-۹۲۸ مگاهرتز.
مدولاسیون: 2-FSK، GFSK، MSK، OOK.
نرخ داده: ۰.۶ تا ۵۰۰ کیلوبیت بر ثانیه.
توان خروجی: تا ۱۰ دسی‌بل (با PA+LNA).
حساسیت: -۱۱۴ دسی‌بل (در نرخ داده ۱.۲ کیلوبیت بر ثانیه).
جریان مصرفی: ۵۰ میلی‌آمپر در حالت ارسال.

کاربردهای CC1101

این ماژول در پروژه‌های مختلفی مانند ریموت کنترل، سیستم‌های امنیتی، پهپادها، و دستگاه‌های IoT استفاده می‌شود. در پروژه N3XUS، برای اسکن و اختلال در فرکانس‌های زیر ۱ گیگاهرتز کاربرد دارد.

اتصال CC1101 به ESP32 از طریق پروتکل SPI انجام می‌شود.

نقشه اتصال CC1101

پایه CC1101	پایه ESP32	توضیح
VCC	۳.۳ ولت	تغذیه مثبت
GND	GND	زمین
SCK	GPIO 18	SCK (از SPI مشترک)
MOSI	GPIO 23	MOSI (از SPI مشترک)
MISO	GPIO 19	MISO (از SPI مشترک)
CS	GPIO 16	Chip Select
GDO0	GPIO 17	وقفه/داده (اختیاری)

نکته مهم

پایه CS (Chip Select) CC1101 باید به GPIO 16 متصل شود. این پایه با پایه DC TFT (GPIO 4) متفاوت است. دقت کنید که اتصالات اشتباه نشوند.

پس از اتمام اتصالات، می‌توانید با استفاده از کتابخانه ELECHOUSE_CC1101، ماژول را تست کنید.

پس از اتصال قطعات، نوبت به تست سلامت CC1101 می‌رسد.

کد تست CC1101

#include <ELECHOUSE_CC1101.h>

#define CC_CS 16

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Testing CC1101...");
  
  ELECHOUSE_cc1101.setSpiPin(18, 19, 23, CC_CS);
  
  if (ELECHOUSE_cc1101.Init()) {
    Serial.println("CC1101 OK");
  } else {
    Serial.println("CC1101 FAILED");
  }
}

void loop() {}

اگر پیام "CC1101 OK" را مشاهده کردید، ماژول به درستی کار می‌کند. در غیر این صورت، اتصالات را بررسی کنید.

تنظیم فرکانس

برای تنظیم فرکانس CC1101، از تابع ELECHOUSE_cc1101.setMHZ(433.92) استفاده کنید. فرکانس‌های پشتیبانی‌شده: ۴۳۳.۹۲، ۸۶۸.۰ و ۹۱۵.۰ مگاهرتز.

پنل وب N3XUS امکان کنترل کامل دستگاه را از طریق مرورگر فراهم می‌کند. این پنل با استفاده از کتابخانه WebServer ساخته شده است.

ویژگی‌های پنل وب

نمایش وضعیت: نشان دادن ONLINE/OFFLINE با رنگ‌های سبز و قرمز.
نمایش حالت فعلی: نمایش نام حالت انتخاب‌شده.
دکمه‌های کنترل: فعال/غیرفعال، اجرای حالت، حمله مستقیم.
منوی انتخاب حالت: انتخاب یکی از ۱۲ حالت عملیاتی.
آمار: نمایش تعداد پکت‌ها، شبکه‌ها و آپ‌تایم.
نتیجه عملیات: نمایش آخرین نتیجه اجرا شده.
به‌روزرسانی خودکار: وضعیت هر ۲ ثانیه به‌روز می‌شود.

دسترسی به پنل وب

پس از آپلود کد نهایی، دستگاه یک شبکه وای‌فای با نام N3XUS و رمز 12345678 ایجاد می‌کند.
با گوشی یا لپ‌تاپ به این شبکه متصل شوید.
مرورگر را باز کرده و آدرس http://192.168.4.1 را وارد کنید.
پنل وب N3XUS باز می‌شود.

طراحی واکنش‌گرا

پنل وب برای نمایش روی موبایل، تبلت و دسکتاپ بهینه‌سازی شده است.

ماژول SD Card Reader امکان ذخیره‌سازی لاگ‌ها و تنظیمات پروژه را فراهم می‌کند.

نقشه اتصال SD Card

پایه SD Card	پایه ESP32	توضیح
VCC	۳.۳ ولت	تغذیه مثبت
GND	GND	زمین
SCK	GPIO 18	SCK (از SPI مشترک)
MOSI	GPIO 23	MOSI (از SPI مشترک)
MISO	GPIO 19	MISO (از SPI مشترک)
CS	GPIO 14	Chip Select

کد تست SD Card

#include <SD.h>

#define SD_CS 14

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  if (SD.begin(SD_CS)) {
    Serial.println("SD Card OK");
  } else {
    Serial.println("SD Card FAILED");
  }
}

فرمت SD Card

کارت SD باید با فرمت FAT32 فرمت شده باشد. ظرفیت حداکثر ۳۲ گیگابایت.

پس از آپلود کد نهایی، دستگاه به عنوان یک اکسس پوینت (AP) عمل می‌کند و یک شبکه وای‌فای ایجاد می‌کند.

تنظیمات شبکه

SSID: N3XUS
رمز عبور: 12345678
آدرس IP: 192.168.4.1

مراحل اتصال

دستگاه را روشن کنید.
با گوشی یا لپ‌تاپ، به شبکه N3XUS با رمز 12345678 متصل شوید.
مرورگر را باز کرده و آدرس http://192.168.4.1 را وارد کنید.
صفحه کنترل N3XUS باز می‌شود.

نکته مهم

این شبکه محلی است و به اینترنت متصل نیست. فقط دستگاه‌هایی که به این شبکه متصل هستند، می‌توانند دستگاه را کنترل کنند.

N3XUS شامل ۱۲ حالت عملیاتی در ۴ دسته کلی است:

📡 دسته اول: اسکن و شناسایی (Reconnaissance)

#	نام حالت	توضیح
۱	Omniscient	اسکن کامل همه کانال‌های ۲.۴GHz و زیر ۱GHz
۲	Shadow	اسکن مخفی (بدون ارسال هیچ سیگنالی)
۳	Spectrum Analyzer	نمایش گرافیکی قدرت سیگنال در فرکانس‌ها
۴	Device Finder	جستجوی دستگاه‌های خاص (دوربین، پهپاد)

⚔️ دسته دوم: حمله (Attack)

#	نام حالت	توضیح
۵	Annihilator	حمله به همه شبکه‌های اطراف
۶	Sniper	حمله به یک دستگاه خاص (Targeted Attack)
۷	Blackout	پارازیت گسترده روی همه کانال‌ها
۸	Zombie	تزریق پکت‌های جعلی به شبکه

🎭 دسته سوم: فریب (Deception)

#	نام حالت	توضیح
۹	Mirage	ایجاد شبکه‌های جعلی (Rogue AP)
۱۰	Chameleon	تغییر هویت (Spoofing)
۱۱	Puppet	کنترل دستگاه‌های قربانی

🛡️ دسته چهارم: ترکیبی

#	نام حالت	توضیح
۱۲	Omega	ترکیب همه حالت‌ها به صورت هوشمند

مشکلات پیشرفته‌تر و راه‌حل‌های آنها:

مشکل	راه‌حل
TFT سفید است	درایور ST7789 را در User_Setup.h فعال کنید. پین‌های CS، DC و RST را بررسی کنید.
NRF پیدا نمی‌شود	خازن ۱۰µF نزدیک VCC نصب کنید. تغذیه ۳.۳ ولت را با مولتی‌متر اندازه بگیرید.
CC1101 کار نمی‌کند	پایه CS را به GPIO 16 وصل کنید. کتابخانه ELECHOUSE_CC1101 را نصب کنید.
SD Card خوانده نمی‌شود	کارت SD را با فرمت FAT32 فرمت کنید. ظرفیت کارت حداکثر ۳۲GB باشد.
پنل وب باز نمی‌شود	به شبکه N3XUS متصل شوید و آدرس 192.168.4.1 را وارد کنید. فایروال را موقتاً غیرفعال کنید.
دکمه‌ها کار نمی‌کنند	از INPUT_PULLUP استفاده کنید. اتصالات GPIO به GND را بررسی کنید.
برد به طور مداوم ریست می‌شود	تغذیه را تقویت کنید (آداپتور ۲ آمپر). خازن ۱۰۰۰µF به ورودی برق اضافه کنید.

در بازار امروز، ابزارهای متنوعی برای تست و تحلیل سیگنال‌های رادیویی وجود دارد. در این بخش، پروژه N3XUS را با سه ابزار محبوب مقایسه می‌کنیم.

ویژگی	N3XUS	Flipper Zero	HackRF	RTL-SDR
قیمت	~۵۰$	~۲۰۰$	~۴۰۰$	~۳۰$
باند فرکانسی	۲.۴GHz + Sub-1GHz	Sub-1GHz + RFID	۱MHz-6GHz	۲۴MHz-1.7GHz
قابلیت ارسال	✅	✅ (محدود)	✅	❌
پنل وب	✅	❌	❌	❌
قابلیت شخصی‌سازی	✅ کامل	🟡 محدود	✅ کامل	✅ کامل
مناسب برای مبتدیان	✅	✅	🟡 متوسط	✅

جایگاه پروژه N3XUS

N3XUS با هزینه‌ای حدود ۵۰ دلار، یک ابزار تخصصی برای باندهای ۲.۴ گیگاهرتز و زیر ۱ گیگاهرتز است که هم قدرت ارسال بالایی دارد، هم کنترل از راه‌دور، هم کاملاً آموزشی است و هم کد آن قابل شخصی‌سازی است. این ترکیب، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای یادگیری عمیق و پروژه‌های شخصی تبدیل می‌کند.

سوال ۱: آیا می‌توانم از ماژول NRF24 معمولی استفاده کنم؟

خیر، مدل معمولی (بدون PA+LNA) برد بسیار کمی دارد و برای این پروژه قابل استفاده نیست.

سوال ۲: چرا TFT من کار نمی‌کند؟

سه علت شایع دارد: ۱) تنظیمات درایور ST7789 در User_Setup.h فعال نیست. ۲) اتصالات CS، DC و RST اشتباه است. ۳) تغذیه TFT پایدار نیست.

سوال ۳: چرا پنل وب باز نمی‌شود؟

به شبکه N3XUS متصل شوید و آدرس 192.168.4.1 را وارد کنید. فایروال را موقتاً غیرفعال کنید. مطمئن شوید که کد وب سرور به درستی آپلود شده است.

سوال ۴: فریم‌ور روی ESP32 آپلود نمی‌شود؟

دکمه BOOT را نگه دارید، EN را بزنید و رها کنید، سپس BOOT را رها کنید. پورت COM صحیح را انتخاب کنید. کابل USB را عوض کنید.

سوال ۵: آیا می‌توان از این پروژه برای اهداف غیرآموزشی استفاده کرد؟

خیر. این پروژه صرفاً برای اهداف آموزشی و تست امنیتی در محیط‌های کنترل‌شده طراحی شده است. استفاده غیرمجاز جرم محسوب می‌شود.

سوال ۶: تفاوت بین ۱۲ حالت چیست؟

هر یک از ۱۲ حالت برای یک هدف خاص طراحی شده است. حالت‌های Reconnaissance برای شناسایی، Attack برای حمله، Deception برای فریب و Omega برای ترکیب همه حالت‌ها کاربرد دارند.

پس از تکمیل پروژه N3XUS، می‌توانید پروژه‌های زیر را دنبال کنید:

سطح مبتدی

کنترل LED با ESP32 از طریق وب: یک وب‌سرور ساده روی ESP32 راه‌اندازی کنید.
ساخت فرستنده دما و رطوبت بی‌سیم: با ESP32 و NRF24 داده‌ها را ارسال کنید.
راه‌اندازی OLED با ESP32: اطلاعات ساده را روی OLED نمایش دهید.

سطح متوسط

سیستم هشداردهنده بی‌سیم: با سنسورهای PIR و NRF24 یک سیستم امنیتی بسازید.
کنترل رباتیک با ESP32 و NRF24: یک ربات را از راه دور کنترل کنید.
ذخیره‌سازی داده‌ها روی SD Card: داده‌های سنسورها را ذخیره کنید.

سطح پیشرفته

طراحی شبکه مش (Mesh Network): چندین ESP32 را به صورت مش به هم متصل کنید.
پیاده‌سازی پروتکل MQTT: داده‌ها را به یک سرور مرکزی ارسال کنید.
ساخت اسپکتروم آنالایزر کامل: با استفاده از CC1101 و NRF24.

مسیر پیشنهادی

پیشنهاد می‌کنم به ترتیب مبتدی → متوسط → پیشرفته پیش بروید. هر پروژه، دانش جدیدی به شما اضافه می‌کند.

سلام! من لیو (Leo) هستم، یک توسعه‌دهنده بک‌اند با بیش از ۴ سال سابقه کار حرفه‌ای. تخصص اصلی من در حوزه‌های امنیت سایبری و امنیت شبکه است و این پروژه را به دلیل ارتباط نزدیک آن با مفاهیم شبکه و امنیت، طراحی و اجرا کرده‌ام.

هدف من از نوشتن این کتاب، کمک به علاقه‌مندان حوزه امنیت و شبکه است تا با یک پروژه عملی، درک بهتری از آسیب‌پذیری‌های شبکه‌های بی‌سیم پیدا کنند و بتوانند راه‌های مقابله با آنها را بیاموزند.

راه‌های ارتباط با من

◆ گیت‌هاب: github.com/here-is-leo
◆ تلگرام: t.me/Here_is_leo
◆ ایمیل: ilyafarahanii@gmail.com
◆ وب‌سایت: here-is-leo.ir

"امنیت یک محصول نیست، بلکه یک فرآیند است." — بروس شنایر

از اینکه این کتاب را تا انتها همراهی کردید، صمیمانه سپاسگزارم. امیدوارم که مطالب آن برای شما مفید بوده باشد و بتوانید از دانش کسب‌شده در پروژه‌های آینده خود استفاده کنید.

اگر این کتاب برای شما مفید بود، لطفاً آن را با دوستان خود به اشتراک بگذارید. همچنین، از شما دعوت می‌کنم که در پروژه‌های آینده من مشارکت کنید.

حمایت از تولید محتوا

اگر از محتوای من
لذت می‌برید

با یک قهوه ☕ از من حمایت کنید تا
بتوانم محتوای باکیفیت‌تری تولید کنم.

دعوت به همکاری

اگر ایده‌ای برای همکاری دارید یا می‌خواهید در پروژه‌های آینده من مشارکت کنید، خوشحال می‌شوم که با شما آشنا شوم. از طریق راه‌های ارتباطی که در صفحه «درباره من» آمده است، با من تماس بگیرید.

تبریک! شما یک پروژه جامع و پیشرفته را از صفر تا صد تکمیل کردید. در این مسیر، با مفاهیم کلیدی الکترونیک، برنامه‌نویسی و شبکه آشنا شدید و یک دستگاه کاربردی ساختید.

مرور دستاوردها

پروتکل‌های ارتباطی: کار با SPI را به صورت عملی تجربه کردید.
سخت‌افزار: با قطعات مختلف (ESP32، NRF24، CC1101، TFT) و نحوه تغذیه و سیم‌بندی آنها آشنا شدید.
نرم‌افزار: با Arduino IDE، نصب کتابخانه‌ها و آپلود فریم‌ور مسلط شدید.
شبکه: یک وب‌سرور راه‌اندازی کرده و دستگاه را از طریق وای‌فای کنترل کردید.
۱۲ حالت عملیاتی: با انواع مختلف اسکن، حمله و فریب آشنا شدید.

منابع تکمیلی

مستندات ESP32: docs.espressif.com
کتابخانه RF24: tmrh20.github.io/RF24
کتابخانه TFT_eSPI: github.com/Bodmer/TFT_eSPI
کتابخانه ELECHOUSE_CC1101: github.com/iordic/ELECHOUSE_CC1101
مخزن پروژه N3XUS: github.com/here-is-leo/N3XUS

تأکید بر نکات اخلاقی

دانش و ابزاری که به دست آورده‌اید، قدرتمند است. از آن فقط برای اهداف آموزشی، تست امنیتی در محیط‌های مجاز و توسعه پروژه‌های قانونی استفاده کنید. هرگونه کاربرد مخرب یا غیرمجاز، مسئولیت قانونی و اخلاقی دارد.

موفق و پیروز باشید

N3XUS v2.0 — سفر شما در دنیای جنگ الکترونیک آغاز شده است.

پیش‌گفتار چرا این کتاب؟

معرفی پروژه N3XUS

تاریخچه جنگ الکترونیک

شناخت قطعات مشخصات فنی

برد ESP32-WROOM-32 (۳۸ پین)

ماژول NRF24L01+ PA+LNA

ماژول CC1101

نمایشگر TFT 1.69 اینچی (ST7789)

راهنمای خرید قطعات

راهنمای خرید ESP32

راهنمای خرید NRF24

راهنمای خرید CC1101

راهنمای خرید سایر قطعات

آماده‌سازی محیط کار

ابزارهای مورد نیاز

نصب و راه‌اندازی Arduino IDE

مراحل نصب

نصب درایور USB-to-Serial

پیکربندی ESP32 در Arduino IDE

۱. اضافه کردن آدرس مدیر برد

۲. نصب پکیج ESP32

۳. انتخاب برد و تنظیم پارامترها

نصب کتابخانه‌های ضروری

کتابخانه‌های اصلی

نصب از Library Manager

نقشه اتصال NRF24

اتصالات مشترک (SPI Bus)

پایه‌های اختصاصی (CE و CSN)

تست سلامت NRF24

باز کردن مثال

تنظیم پین‌ها

تست هر سه ماژول

عیب‌یابی فاز اول

افزودن TFT نمایشگر اصلی

نقشه اتصال TFT (ST7789)

کد تست TFT

افزودن دکمه‌ها کنترل دستی

نقشه اتصال دکمه‌ها

کد تست دکمه‌ها

افزودن LEDها وضعیت‌دهی بصری

نقشه اتصال LEDها

کد تست LEDها

کد اصلی N3XUS

ساختار کد اصلی

آشنایی با ماژول CC1101

مشخصات فنی CC1101

اتصال CC1101

نقشه اتصال CC1101

تست و راه‌اندازی CC1101

کد تست CC1101

پنل وب N3XUS

ویژگی‌های پنل وب

دسترسی به پنل وب

ذخیره‌سازی روی SD Card

نقشه اتصال SD Card

کد تست SD Card

اتصال به وای‌فای و کنترل از راه دور

تنظیمات شبکه

مراحل اتصال

۱۲ حالت عملیاتی N3XUS

📡 دسته اول: اسکن و شناسایی (Reconnaissance)

⚔️ دسته دوم: حمله (Attack)

🎭 دسته سوم: فریب (Deception)

🛡️ دسته چهارم: ترکیبی

عیب‌یابی پیشرفته رفع مشکلات

مقایسه با ابزارهای مشابه Flipper Zero، HackRF و RTL-SDR

پرسش‌های متداول FAQ

سوال ۱: آیا می‌توانم از ماژول NRF24 معمولی استفاده کنم؟

سوال ۲: چرا TFT من کار نمی‌کند؟

سوال ۳: چرا پنل وب باز نمی‌شود؟

سوال ۴: فریم‌ور روی ESP32 آپلود نمی‌شود؟

سوال ۵: آیا می‌توان از این پروژه برای اهداف غیرآموزشی استفاده کرد؟

سوال ۶: تفاوت بین ۱۲ حالت چیست؟

پروژه‌های پیشنهادی ادامه مسیر

سطح مبتدی

سطح متوسط

سطح پیشرفته

درباره من

پس‌گفتار سپاسگزاری و دعوت به همکاری

اگر از محتوای من لذت می‌برید

اگر از محتوای من
لذت می‌برید