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ESP32

Construction des objets connectés basés sur la carte ESP32

Ce module est particulièrement ambitieux car chaque élève va réaliser son propre objet connecté.

Définition des objets connectés :

Les objets connectés sont des objets dotés de capteurs capables de communiquer des données à un ordinateur, une tablette et un Smartphone via Wifi ou Bluetooth.

  • L’objet connecté collecte des données (températures par exemple) provenant de son environnement.
  • L’objet connecté transmet les données à un ordinateur, une tablette ou un Smartphone via Wifi ou Bluetooth.
  • objet connecté permet d’enclencher une action souvent grâce à une application (par exemple allumer une lampe par le Smartphone).

Définition de l’Internet des objets :

L’internet des objets (IOT: Internet on Things) est la connexion des objets physiques à l’Internet.

Les objets physiques désignent des appareils de la vie quotidienne comme les capteurs, des machines agricoles et des robots industriels

L’objet connecté à l’Internet des objets collecte des données sur son environnement via des capteurs. Il les envoie ensuite à un ordinateur, Smartphone ou tablette à l’aide d’une carte électronique équipée d’un module WIFI

Exemples d’objets connectés :

  • La montre connectée:

Elle permet de personnaliser l’affichage de l’heure, de mesurer votre activité physique, de lire et répondre à vos SMS et e-mails, de gérer vos contacts, de consulter la météo, de régler des alarmes et bien plus.

Thermomètre connecté :

Au sens large un objet connecté est un objet capable d’envoyer des informations à un autre périphérique. Autrement présentés comme des thermomètres sans fil ou thermomètre Bluetooth.

Les lampes connectées :

L’avantage ou plutôt la valeur ajoutée des lampes connectées au domaine de l’éclairage connecté, se trouve au niveau de leurs fonctionnalités.

De plus, elles sont connectées en bluetooth ou wi-fi à votre smartphone ce qui vous permet de programmer un des réveils personnalisés pour chaque jour de la semaine. Les applications permettent également la mise en veille ou la mises en route des ampoules connectées. Certaines ont également la capacité de l’allumer dès que vous rentrez chez vous, à condition bien évidemment d’avoir votre smartphone sur vous.

Les ampoules connectées qui changent de couleurs selon vos envies, ont une variété de couleurs différentes pouvant excéder un million.

Vous pouvez également en régler l’intensité. De quoi ne jamais voir la vie sous la même lumière.

Créer un objet connecté basé sur ESP32 :

La carte ESP32 est équipée de Bluetooth et WIFI pour communiquer avec les Smartphones et les ordinateurs.

Divers capteurs peuvent être connectés sur la carte ESP32 afin de rendre l’objet connecté.

Fabriquer un objet connecté comportant un capteur de température et de l’humidité communicant via Bluetooth :

Dans ce projet, nous allons apprendre comment réaliser un objet connecté à l’aide de la carte ESP32.

On collectera à intervalle régulier la température et l’humidité du capteur DHT11.

Les données seront envoyées via Bluetooth à l’application mobile du Smartphone.

C’est pour cela, on va créer deux programmes: une application mobile avec App Inventor pour le Smartphone et un programme micropython pour la carte EPS32.

Composants nécessaires

  • carte ESP32
  • plaque d’essai
  • capteur DHT11
  • des fils de connexion
  • smartphone

Montage

Pour réaliser le montage il faut connecter:

  • la broche GND du capteur DHT11 à la broche GND de la carte ESP32
  • la broche DATA du capteur DHT11 à la broche GPIO23 de la carte ESP32
  • la broche VCC du capteur DHT11 à la broche 3.3V de la carte ESP32

Programme micropython:

Voici le programme micropython qui permet de :

– mesurer la température et l’humidité grâce au capteur DHT11

– connecter la carte ESP32 au smartphone via Bluetooth

– envoyer périodiquement la température et l’humidité

– Il faut importer ces bibliothèques :ble_uart_peripheral.py et ble_advertising.py.

– il faut utiliser le Firmware suivant : esp32-20210902-v1.17.bin

Création de l’application avec AppInventor:

On va créer une application mobile nommée ‘esp32_temperature_humidity’ avec App Inventor qui permet de connecter le smartphone à la carte ESP32 et de recevoir périodiquement la température et l’humidité mesuré par le capteur DTH11.

On vous propose donc de réaliser le design de l’application, avec le visuel suivant

Programmation avec App Inventor

Pour programmer l’application, App Inventor nous propose d’utiliser L’espace Blocs qui permet de créer un programme sous forme de schéma bloc. Très simple d’utilisation mais nécessitant un peu de logique de programmation.

Voici le programme de l’application réalisée dans l’espace Blocs de l’App Inventor:

Remarque:

Après avoir installer l’application mobile sur votre Smartphone, il faut suivre ces étapes pour se connecter à la carte ESP32 il faut :

  1. Cliquer sur le bouton ‘scan
  2. Après avoir trouvé la carte Micro:bit, Cliquer sur le bouton ‘Stop
  3. Appuyer sur le nom de la carte ESP32
  4. Enfin Cliquer sur le bouton ‘connect

Télécharger le projet https://www.robotique.tech/wp-content/uploads/2022/11/esp32_temperature_humidity.apk

Fabriquer une lampe connectée avec la carte ESP32:

Dans ce projet, on va réaliser une lampe capable d’être allumée par le smartphone via Bluettooh.

C’est pour cela, on va créer deux programmes: une application mobile avec App Inventor pour le smartphone et un programme makecode pour la carte ESP32.

Composants nécessaires

  • carte ESP32
  • plaque d’essai
  • relais
  • une lampe ordinaire de 22V
  • des fils de connexion
  • smartphone

Montage

Pour réaliser le montage il faut connecter:

  • la broche (-) du relais à la broche GND de la carte ESP32
  • la broche (+) du relais à la broche 3.3V de la carte ESP32
  • la broche (S) du relais à la broche GPIO23 de la carte ESP32
  • la broche (ON) du relais à l’un des bornes de la lampe
  • la broche (COM) du relais à la source électrique
  • l’autre borne de la lampe à la source électrique

Programme micropython

Voici le programme micropython qui permet de connecter la carte ESP32 au smartphone et de piloter à distance une ampoule :

– Si la carte ESP32 reçoit la valeur ‘1’ du Smartphone, elle allume la lampe.

– Si la carte ESP32 reçoit la valeur ‘0’ du Smartphone, elle éteint la lampe.

 

– Il faut importer ces bibliothèques :ble_uart_peripheral.py et ble_advertising.py.

– il faut utiliser le Firmware suivant : esp32-20210902-v1.17.bin

Création de l’application avec AppInventor:

On va créer une application mobile nommée ‘esp32_allumer_lampe’  avec App Inventor qui permet de connecter le smartphone à la carte ESP32 et allumer à distance une lampe ordinaire.

On vous propose donc de réaliser le design de l’application, avec le visuel suivant

Programmation avec App Inventor

Pour programmer l’application, App Inventor nous propose d’utiliser L’espace Blocs qui permet de créer un programme sous forme de schéma bloc. Très simple d’utilisation mais nécessitant un peu de logique de programmation.

Voici le programme de l’application réalisée dans l’espace Blocs de l’App Inventor:

Remarque:

Après avoir installer l’application mobile sur votre Smartphone, il faut suivre ces étapes pour se connecter à la carte ESP32 il faut :

  1. Cliquer sur le bouton ‘scan
  2. Après avoir trouvé la carte Micro:bit, Cliquer sur le bouton ‘Stop
  3. Appuyer sur le nom de la carte ESP32
  4. Enfin Cliquer sur le bouton ‘connect

Télécharger le projet Télécharger l'application

Système de détection de flamme intelligent avec la carte ESP32 connecté à l’Internet:

Dans ce projet on va réaliser un système de détection incendie intelligent avec la carte ESP32 connecté au réseau Internet.

Il utilise principalement un capteur de flamme KY-026 et un buzzer.

Lorsque le capteur de flamme détecte une flamme, la carte ESP32 donne l’ordre au buzzer de sonner et envoie un email alerte par WIFI.

Composants nécessaires

  • une carte ESP32
  • un détecteur de flamme KY-026
  • un buzzer
  • des fils de connexion
  • une plaque d’essai
  • un réseau wifi

Montage

Pour réaliser le montage, on peut connecter

  • le borne (+) de buzzer à la broche D4 de la carte ESP32
  • le borne (-) de buzzer à la broche GND de la carte ESP32
  • la broche DO du capteur de flamme à la broche D34 de la carte ESP32
  • la broche VCC du capteur de flamme à la broche 3.3V de la carte ESP32
  • la broche GND du capteur de flamme à la broche GND de la carte ESP32

Programme en micropython

Voici le programme du système de détection incendie intelligent connecté à l’Internet:

Remarque: il faut importer les deux bibliothèques: ConnectWifi.py et umail.py.

Utilisation de l’Internet des objets dans l’Agriculture avec la carte ESP32

Ce projet décrit l’application d’IoT (Internet des Objets) dans l’agriculture. Dans ce milieu on prend les mesures l’humidité du sol d’une plante.
La surveillance du paramètre autour de ce processus (informations fournies par le capteur du sol) est effectuée à l’aide des outils et ressources open source tels que ESP32 et ThingSpeak.
On a fait lecture des données du capteur en temps réel sur internet à travers une page web et aussi sur les graphes dans ThingSpeak.

Ce travail est effectué à l’aide d’un microcontrôleur ESP32  qui permettra d’envoyer toutes les informations par WIFI concernant l’environnement de notre plante, vers ThingSpeak.

Composants nécessaires

  • une carte ESP32
  • un capteur de l’humdité du sol
  • des fils de connexion
  • une plaque d’essai
  • un réseau wifi

Montage

Pour réaliser le montage, on peut connecter:

pour le capteur du sol :

  • la broche S à la broche D34 de la carte ESP32
  • la broche (+) à la broche 3.3V de la carte ESP32
  • la broche (-)  à la broche GND de la carte ESP32

Les valeurs de l'humidité du sol envoyées par la carte ESP32 au site thinkspeak.com

Programme en micropython

Remarque: il faut importer la bibliothèque suivante: simple.py




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