mcore1976/antispy-jammer

# antispy-jammer 基于 ATTINY13 / ATTINY85 / ATTINY45 / ATTINY25 的简易超声波反间谍录音干扰器，采用 PAM8403 / TPA3116D2 音频放大器模块驱动压电超声波换能器，并配合 AD9833 可编程信号发生器。它通过隐藏麦克风和语音助手来防止未经授权的人类语音录制。 你也可以使用不同的 Arduino 开发板，例如 Raspberry Pi Pico RP2040-Zero、ESP8266/ESP32、Arduino Mini/Nano，但根据你所使用的开发板，你可能需要更改 SPI 连接的引脚号。 本项目基于此处展示的概念： ， 此处 以及此处 ，不过我的设计经历了演化，使用 AD9833 和 25kHZ 换能器是它与原项目仅存的相似之处。 干扰器共有以下版本： - 已废弃：仅包含 ATTINY85/Digispark 和音频放大器 TPA3116D2 + 20 个换能器的版本 A。此版本会产生轻微的可听噪音，可能不被部分人接受。噪音较小的替代方案是使用 TC4420 / IXDN614PI（非反相 MOSFET 驱动芯片）+ MOSFET IRFB4115 + 换能器 + 电感。 - 不再进一步开发：版本 B，采用 ATTINY85/Digispark（或 RP2040/ESP8266/ESP32）+ AD9833 信号发生器 + 音频放大器 TPA3116D2 (XH-M542) / 或 MOSFET 驱动芯片 + 20 个换能器 + 附加组件（如电感和 Mosfet）。此版本几乎听不到声音，并且对 iPhone 等最新款手机具有出色的干扰能力。 - 版本 C，采用 RP2040 + MOSFET 驱动芯片 + MOSFET + 20-80 个换能器 + 电感。这是最新的修订版，几乎听不到声音，并且对 iPhone 等最新款手机具有出色的干扰能力。此版本有两个修订分支——单 MOSFET + 驱动的版本，以及带有全 H 桥和 4 个 MOSFET + 2 个 MOSFET 桥驱动的版本。信号完全由 RP2040 芯片内部的 PWM 生成。 请注意，某些音频放大器（如 TPA3110）无法与超声波换能器正常配合工作（只会发出一些“咔哒”声，没有超声波）。到目前为止，我发现只有 PAM8403 和 TPA3116D2 模块能正常工作。不管怎样，由于其音频功率优势，我最终建议只使用原装 TPA3116D2（小心假冒的 XH-M542 电路板！）。 除了 PAM8403 模块，我还尝试使用自耦变压器电感（3 引脚电感——我使用了 12uH/440 uH 的“蜂鸣器电感放大器”）+ MOSFET 晶体管 IRF4115，但效果依然不如使用 TPA3116D2 音频放大器板或 IRF4115+TC4420 的组合。不过自耦变压器确实可以将换能器上的电压提高 5-10 倍，并产生干扰效果。自耦变压器电感可在此处购买： 如果使用 TPA3116 模块以获得更好的效果，请添加谐振大功率电感作为组件搭配：每 4 个换能器搭配一个 3.3 毫亨电感，或者每 5 个换能器搭配一个 4.7 毫亨电感，或者每 6 个换能器搭配一个 6.8 毫亨电感。此外，我建议加入带有两个 10K 电阻分压器的 MOSFET IRF4115。这种配置的优势在于对 iPhone 具有极佳的干扰性能。 由于市面上存在许多假冒的 XH-M542 音频放大器板，我现在只使用以下配置：TC4420（mosfet 驱动芯片）+ MOSFET IRF4115 + 换能器 + 电感。 你可以使用 20kHz-24mm 直径的超声波换能器（很难买到且非常昂贵，但对某些 iPhone 的干扰效果有时更好）、25kHz-16mm 直径换能器（默认型号）或 40kHz（干扰效果最差），但请记住，只有 25KHz 能对所有类型的麦克风/设备有效工作。40KHz 的干扰能力非常有限，不应被使用，不过该频率的源代码仍可在代码库中找到。 干扰器版本 A 的历史： 在本项目初期（"main.c" 和 "main2.c" 源文件），我使用了一组电阻来构建 5 位 DAC（R-2R 电阻梯形 DAC：详见 ）以生成正弦声波，并使用双极型晶体管（NPN+PNP 桥接——B类放大器）作为音频放大级来驱动压电超声波换能器：（它们会引入交越失真且功率极小）。正弦波参数是使用 Libreoffice Calc / Microsoft Excel 计算的，如有必要可更改为任何其他波形。C 语言代码利用了 ATTINY PORTB (PB0-PB4) 的所有可用引脚，根据源代码版本的不同，为 DAC 创建正弦波或脉冲波。我在此上传这些代码仅供参考，也许有人出于音频干扰之外的不同目的想要对其进行研究。 然而，在测试了第一个原型后，我发现干扰功率太低，因为必须以某种方式对 25kHz 的中心频率进行 FM 调制。最终，我不得不使用 PAM8403 放大器模块（参见带有 "enhanced" 字样的增强版图表）以获得 6 瓦的输出功率，并修改查找表和代码，构建出带有伪白噪声偏置的方波，以此来调制超声波换能器的中心频率。在这个版本中，25kHz 频率会在 23-27 kHz 范围内随机进行 0.4 kHz 偏移，这带来了极佳的干扰效果（干扰范围可达 4-5 米）。请注意，即使是 6 瓦的音频功率也不足以在更远的距离上成功实施干扰，因此我最终改用了 TPA3116D2 模块——这是一款 100 瓦音频功率放大器，毕竟它似乎是最适合压电换能器的。 文件 "main4.c"/"main5.c" 仅使用 DAC 进行 25kHz FM 信号调制，而文件 "main7.c"/"main8.c" 则使用随机 PWM 和幅度调制来生成噪声（在测试中，main7.c/main8.c 的表现优于 main4.c/main5.c）。 如果使用带有 AM 调制的文件，请使用电位器调节信号增益，避免信号失真。 微控制器 ATTINY13 的熔丝位被设置为使用 9.6MHz 内部时钟运行，而 ATTINY85 的熔丝位被设置为像 Digispark 模块那样使用 16MHz 时钟运行。 文件 "main6.c" 及其变体更接近于干扰器的版本 B（用于实现设备的小型化），但它们需要使用 AVRGCC 环境 + USBASP 编程器来烧录 ATTINY 芯片。ATTINY85 芯片连接到 AD9833 信号发生器，再进一步连接到 TPA 3116 音频放大器以及一组换能器和电感。ATTINY85 和 AD9833 通过 LM7805 由 5V 供电，而 TPA3116 则直接由 12V 或更高电压供电。我强烈推荐此方案，因为它在干扰 iPhone 时具有更好的表现。 干扰器版本 B 的历史： 20.02.2022 - 我成功仅使用以下组件重现了最初的设计：ATTINY85 芯片 + AD9833 信号发生器 + PAM8403 音频放大器以及一组换能器。 为此目的准备了代码 "main6.c" 和脚本 "compileattiny6"，电路图文件为 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2-ATTINY85.png"。 此外，支持 SPI 串行总线连接的其他 Arduino 开发板也有相关的 INO 脚本和重现设计的原理图。对于 ARDUINO 版本，请使用图表 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2.png" 和 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2-pro-mini.png"。 27.01.2023 - 更新了原有程序——除了随机 FREQUENCY（频率）偏移外，我还加入了随机 PHASE（相位）偏移，这使得尽管信号稍微有些可闻噪音，但对高端手机的干扰效果更佳。这仅适用于使用 AD9833 信号发生器的版本。 12.04.2023 - 针对于 Digispark/ATTINY85 + AD9833 + TPA3116/PAM8403 的代码已更改为支持在 25KHz ULTRASOUND（超声波）载波上进行 5-25Hz 随机 FM 调制的 INFRASOUND（次声波）。这为干扰 iPhone 和高端手机提供了最佳效果，并且当信号在障碍物上解调时，人耳几乎听不到。然而，由于 ATTINY85 芯片的速度限制，这种方法无法引入到不使用 AD9833 的设计中。如果你想干扰 iPhone，我建议使用以下设计组合：Digispark + AD9833 + TPA3116 + 至少 12 个换能器。 代码使用 SQUARE PULSE（方波脉冲）来生成波形（代码中的 AD_SQUARE 选项），这能提供最佳的整体干扰效果，但你也可以轻松将其更改为噪音更小的 SINUSOIDAL WAVE（正弦波，AD_SINE）或 TRIANGLE WAVE（三角波，AD_TRIANGLE）。正弦信号的干扰能力较弱，但几乎完全听不到声音。 24.08.2023 - 针对于 Digispark/ATTINY85 + AD9833 + TPA3116/PAM8403 的代码已更改为使用伪随机数发生器（rand() 函数）生成 7Hz-15Hz 的次声波，并在 AD9833 上使用 AD_SINE 选项。现在音频信号几乎听不见，但设备仍保持良好的干扰效率。 17.09.2023 - 针对于 Digispark/ATTINY85 + AD9833 + TPA3116/PAM8403 的代码已更改，不仅对 5Hz-25Hz 的次声波使用伪随机数发生器，还对频率摆动 24000-26000 Hz 使用该发生器，并应用 AD9833 上的 AD_SINE 选项。此代码结合了次声波和白噪声两种干扰类型。但请注意，随机次声波仅对 Android 手机有效；对于 iPhone，最佳方案是使用静态 45-50Hz 的超声波 FM 调制（经验总结）。 05.2024 - 针对 ATTINY85 + AD9833 的代码使用 FM 类型调制，并在 24-26 kHz 之间摆动。频率以锯齿状（SAW）步进增加，CAP 随机设置在 20-50Hz 之间。此外还有一些硬件差异——使用 COILS（线圈）和 MOSFET IRF4115 来隔离线圈。请注意，使用线圈、二极管和 IRF MOSFET 是可选的，但可能会提高 iPhone 的干扰能力。 08.2025 - 由于市场上 Digispark 板短缺，添加了 Raspberry Pi Pico RP2040-ZERO、ESP8266 WEMOS D1 MINI、ESP32C3 SUPER MINI + AD9833 模块的版本。添加了这些模块的接线图。 11.2025 - 增加了 MOSFET DRIVER + MOSFET + COILS（电感）的组合，替代了 TPA3116D2 板的使用，并为较新的 ESP8266 WEMOS D1 MINI、ESP32C3 SUPER MINI、RP2040-ZERO 开发板添加了该配置的接线图。 03.2026 - 在 MOSFET IRFB4115 的栅极（Gate）和源极（Source）之间添加了 18V 稳压二极管 1N5355B。MOSFET IRFB4115 的最大允许电压 Ugs 仅为 20V。现在它应该不会那么容易损坏了。 04.2026 - 添加了无 AD9833 模块的 Raspberry RP2040 / RP2035 干扰器版本。该板利用 RP2040 芯片内置的完美 PWM 来生成与先前版本中 AD9833 相同的信号。这降低了成本并提高了设备的可靠性（我发现许多中国制造的 AD9833 模块质量很差）。添加了 PCB 的 KICAD DESIGN（设计）文件 + GERBER 文件（适用于 PCBWAY / JLCPCB）。 06.2026 - 增加了带有 H 桥的 Raspberry RP2040 版本。该板使用 RP2040 中的 PWM 信号发生器，配备 4 个 MOSFET + 2 个 MOSFET 驱动器。其优势在于对 iPhone 的干扰效果。线圈必须根据换能器的数量进行调整，并与并联的换能器组串联连接。对于 20 个 20KHz 换能器，初始线圈值设定为 47 MICROHENR（微亨）。添加了 PCB 的 KICAD DESIGN（设计）文件 + GERBER 文件（适用于 PCBWAY / JLCPCB）。 如果你想提高干扰能力，必须使用配备原装 TPA3116D2 芯片（模块 XH-M542，提供 50 瓦音频功率）的 AUDIO AMPLIFIER（音频放大器），或者最好使用 MOSFET DRIVER TC4420/IXDN614PI + MOSFET IRFB4115 + COILS（线圈）以及更多的换能器，例如每个音频通道配备 40 个！ 所用组件： - 1 x 微控制器 ATTINY13 / ATTINY13A（不推荐）或 ATTINY 85/45/25（最佳），可使用 DIGISPARK 板或任何其他支持 SPI 接口的 Arduino 代替微控制器（如 RP2040-ZERO 或 WEMOS 8266 D1 MINI 开发板）。注意 - 如果使用 RP2040 开发板和 PWM 选项，则无需构建 AD9833。 - 1 x 47 微法电解电容（可使用 1 - 470uF - 用于阻断电源线上的干扰）。 - 1 x 100 纳法电容（可使用 47nf - 680nF - 用于阻断电源线上的干扰）。 - 一组 25kHZ（谐振频率非常重要！）超声波压电换能器，例如 NU25C16T-1, 25kHz 或同等型号。 - 某种电源 3 - 5.5 伏（可为 LiPol 电池或 3xAA 电池组），或根据所选音频放大器板使用 12-24 伏电压。 - 音频放大器：1 x PAM4803：2 x 3 瓦放大器模块（代替 2 个双极型晶体管），但我推荐使用 TPA3116D2 单声道模块（XH-M542）以获得 100 瓦的音频功率。注意！出于某种原因，TPA3110 和 TPA3118 模块无法与换能器正常工作。只有 TPA3116D2 是适用的。 - LM7805 - 在使用以下开发板时用作 5V 稳压器：RP2040、ESP32、ESP8266 或独立的 ATTINY85 芯片。 - 1 x 10K 欧姆电位器（或电阻分压器）可接在 ATTINY85/ARDUINO/AD9833 音频输出引脚和音频放大器板输入引脚之间（请注意，像 XH-M542 之类的某些音频放大器板已带有电位器，因此可能不需要） <可选>。 - 版本 B 干扰器所用的 AD9833 信号发生器板，注意！只有 RP2040 版本没有 AD9833 选项，完全依赖内部 PWM。 - MOSFET IRF 4115 <可选> + MOSFET DRIVER TC4420/IXDN614PI + 18V 稳压二极管 - 如果未使用音频放大器 TPA3116D2/PAM4803 时则必须使用。 - 2 安培或以上的二极管（1N400X 系列） <可选>。 - 2 x 10K 电阻 0.25 瓦 <可选>。 - 使用 MOSFET+DRIVER 时必须额外使用大电流电感（根据实际情况：每 4 个换能器配一个 3.3 毫亨电感，或者每 5 个换能器配一个 4.7 毫亨电感，或者每 6 个换能器配一个 6.8 毫亨电感） - <可选>。 - 切记使用 18V 稳压二极管来保护 MOSFET IRF4115 免受静电放电（ESD）和栅极（Gate）引脚过压的影响。 换能器组可以直接连接到 TPA3116D2 的输出端，或者通过二极管和 IRF MOSFET 连接。 可用的源代码版本： AVR-GCC 版本 你只需要 ATTINY13 或 ATTINY85 芯片，而不需要完整的 Arduino 模块，因此设备可以做得更小。在 ATTINY85 版本中，内部时钟必须重新配置为 PLL 时钟，不使用 DIV8 并设为 16MHz 频率（AVRDUDE 熔丝位：-U lfuse:w:0xf1:m -U hfuse:w:0xdd:m -U efuse:w:0xfe:m ），就像 Digispark 设备一样。源代码中的 NOP 指令数量也经过了微调，以精确匹配约 25kHZ 的频率。必须使用 USBASP 和 AVRDUDE 对 ATTINY 芯片进行编程。这不是 Arduino 代码，不过也可以使用一些更大的芯片，例如 ATMEGA 328P（即 ARDUINO 中使用的那款）。 版本 A：请使用原理图 "antispy-jammer-enhanced-schematic.png" 以及以下源代码和编译脚本的组合： - 适用于 ATTINY85：main4.c + compileattiny85v2 , main7.c + compileattiny85v3 - 适用于 ATTINY13：main5.c + compileattinyv2 , main8.c + compileattinyv3 版本 B：此版本使用 AD9833 信号发生器和 ATTINY85（ATTINY13 容量太小），因此 - 请使用 "main6.c" + "compileattiny6" 的组合，以及原理图 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2-ATTINY85.png"，或者带有 TPA3116D2 的那张："arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2-ATTINY85-TPA3116.png" 。 ARDUINO 版本： 请先按照此处的说明为 DIGISPARK 开发板配置你的 Arduino IDE： 版本 A：ARDUINO DIGISPARK 版本 - 包含一个独立的 "mic-jammer.ino" 版本，由 ARDUINO DIGISPARK (ATTINY85) 连接到 PAM8403 模块和 20 个换能器组成。它同样能提供大范围的干扰能力。 - 适用于 DIGISPARK 版本，请使用原理图 "arduino-mic-supresor-ultrasonic.png" 或 "mic-jammer-TPA3116D2.png" 以及 Arduino 脚本 "mic-jammer.ino"。 - 在 ARDUINO IDE 中，转到 文件/首选项/附加开发板管理器 URL 并输入此 URL： ，然后转到 菜单 工具/开发板 并选择 Digistump AVR Boards / Digispark default 16.5 MHZ。 版本 B： - 带有 AD9833 信号发生器的 Digispark - 请使用原理图 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2.png" 或 "mic-jammer-AD9833-TPA3116D2.png" 以及 INO 脚本 "mic-jammer-ad9833-digispark.ino"。 - 对于 Digispark 以外的开发板，如带有 AD9833 信号发生器的 Arduino Nano/Mini/Pro - 请使用原理图 "arduino-mic-supresor-ultrasonic-v2-pro-mini.png" 和 INO 脚本 "mic-jammer-ad9833.ino"。 - 对于 RP2040/ESP32C3/ESP8266 等开发板，请使用相应的带有该板名称的图表和源代码。 切记要使用 TPA3116D2 代替 PAM8403 以获得更好的干扰能力，并使用线圈（COILS）和 IRF 4115 MOSFET 晶体管 + TC4420 MOSFET 驱动芯片。 如果你想使用除所提供的配置以外的开发板也是可以的，只要你的开发板有可用的 SPI 库，但你将需要更改 SPI 通信引脚以匹配你的板子。 对于板载没有 5V 稳压器的 Arduino 开发板，你还必须使用电压调节器 LM7805 来为特定开发板（如 RP2040-Zero 开发板、ESP32、ESP8266）和 AD9833 模块供电。TPA3116D2 板需要由更高的电压供电 - 在连接 LM7805 之前引入 12V。如果使用 TC4420 MOSFET 驱动器和 IRF 4115 MOSFET，它们同样需要由更高的电压供电（最大 18V ！！！）。 版本 C： 仅适用于 RP2040 芯片，利用其完美的 PWM 功能完全接管信号生成任务。它提高了解决方案的稳定性并进一步降低了制造成本。此版本仅适用于 MOSFET 驱动器和 MOSFET，在此没有使用音频放大器板的选项。使用免费软件 KICAD 查看原理图和 PCB。只需将 UF2 文件拖拽到 RP2040 的 USB 磁盘驱动器中即可刷新软件（通过 USB 连接到 PC 时，必须按住 RP2040 模块的 BOOT 键）。你甚至不需要 Arduino 环境即可刷新此软件。 AVR-GCC 编译信息和芯片烧录说明： "mainXX.c" 源代码是使用 AVR-GCC 编写的，必须通过 AVRDUDE 上传到 ATTINY85/ATTINY13 芯片中。 如果你使用的是基于 Linux 的机器，则需要通过安装以下软件包来设置环境："gcc-avr"、"binutils-avr"（有时直接叫 "binutils"）、"avr-libc"、"avrdude"。对于 Ubuntu / Linux Mint，你可以使用以下命令："sudo apt-get install gcc-avr binutils-avr binutils avr-libc gdb-avr avrdude" 如果你使用的是 Windows 机器，请按照此教程安装必要的软件包： 如果你不知道如何连接 ATMEL ATTINY 芯片进行编程的线缆，请在此处查看我的教程： 编译 项目的第一版： - 针对于 ATTINY13/ATTINY13A 芯片（内部 9.6 MHz 时钟）的 "compileattiny" 和 "main.c" 文件 - 初始版本，请不要再使用了！ - 针对于 ATTINY85 芯片（内部 16MHz PLL 时钟）的 "compileattiny85" 和 "main2.c" 文件 - 初始版本，请不要再使用了！ 版本 A： - 针对于 ATTINY13/ATTINY13A 芯片使用 "compileattinyv2" 和 "main5.c" 文件 - 仅限 FM 调制（内部 9.6 MHz 时钟）。 - 针对于 ATTINY13/ATTINY13A 芯片使用 "compileattinyv3" 和 "main8.c" 文件 - AM/PWM 信号调制（内部 9.6 MHz 时钟）。 - 针对于 ATTINY85 芯片使用 "compileattiny85v2" 和 "main4.c" 文件 - 仅限 FM 调制（内部 16MHz PLL 时钟）。 - 针对于 ATTINY85 芯片使用 "compileattiny85v3" 和 "main7.c" 文件 - AM/FM 信号调制（内部 16MHz PLL 时钟）。 版本 B（带有 AD9833 板）： - 针对于 ATTINY85 芯片（内部 16MHz PLL 时钟）+ AD9833 信号发生器，请使用 "compileattiny6" 和 "main6.c" 文件。 要编译 ATTINY 的代码，请使用相应的 "compileattinyXXX" 脚本（例如：在 linux 下 "chmod +rx compileattiny && ./compileattiny "），在 AVR-GCC 环境下进行编译，并使用 AVRDUDE 和 USBASP 线缆进行烧录。 观看展示该设备工作原理的视频： - 旧版本：（请勿使用，干扰能力较低）。 - 适用于 Arduino 的新版本（以及适用于 ATTINY 的 main4.c / main5.c）： - 为 Digispark 重现的原始版本： - 配备 TPA3116D2 音频放大器板的最新版麦克风干扰利器——连 iPhone 都能干扰： - 支持干扰 iPhone 的版本可在此处获取： - 带有 TC4420/IXDN614PI MOSFET 驱动芯片、IRF4115 MOSFET 晶体管和一组 4.7 毫亨电感的版本： - 2 种无 AD9833 的版本 - 单 MOSFET + 驱动器（在旧款手机上有效），全 H 桥 4 个 MOSFET + 2 个驱动器（在较新的 iPhone 上有效）：

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