ESP32 Internet des objets Projet

Suivi GPS à l’aide de la carte ESP32 et de la plate-forme IoT sur MQTT

25-07-20 7239

Le GPS (Global Positioning System) est un système de navigation par satellite qui permet de déterminer la position, la vitesse et l’heure avec une précision élevée. Il est utilisé dans de nombreuses applications, notamment la navigation routière, l’agriculture, la cartographie, la surveillance, etc.

Un appareil GPS se compose généralement d’un récepteur qui reçoit les signaux des satellites et calcule la position de l’utilisateur en utilisant la triangulation. Les satellites GPS envoient des signaux radio qui sont reçus par le récepteur GPS et utilisés pour déterminer la distance entre le récepteur et le satellite. En utilisant les distances à plusieurs satellites, le récepteur peut calculer sa position avec une précision de quelques mètres.

Il existe de nombreux modules GPS disponibles sur le marché, qui peuvent être utilisés avec différentes cartes de développement et microcontrôleurs comme la carte ESP32.

Le GPS peut être utilisé dans de nombreux projets IoT (Internet des objets) pour ajouter des fonctionnalités de géolocalisation à des appareils connectés.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de communication en temps réel utilisé dans les systèmes IoT (Internet des objets) pour échanger des messages entre des appareils connectés. Il permet de connecter des appareils et des capteurs à un serveur ou à un service de cloud computing de façon fiable et efficace, même avec une faible bande passante ou une faible latence de réseau.

MQTT utilise un modèle de publication-abonnement, dans lequel les appareils envoient des messages (publications) à des sujets (topics) et s’abonnent à des topics pour recevoir des messages. Un serveur MQTT (broker) est utilisé pour acheminer les messages entre les appareils et gérer les abonnements.

But de ce projet:

Ce tutoriel montre comment connecter le module GPS NEO-6M à la carte de développement ESP32, obtenir les données GPS et publier les positions de latitude et de longitude sur le cloud Ubidots IoT en temps réel via le protocole MQTT.

Spécifications du module GPS NEO-6M

Fondamentalement, le module GPS NEO-6M fonctionne en déterminant à quelle distance il se trouve d’un certain nombre de satellites. Il est préprogrammés pour savoir où se trouvent les satellites GPS à un moment donné, puis calculer l’emplacement sur Terre en utilisant le processus de trilatération bien connu.

Ce projet utilise le module GPS NEO-6M à basse consommation, adapté aux batteries, peu coûteux, facile à interfacer avec des microcontrôleurs et incroyablement populaire parmi les amateurs.

Composants nécessaires

carte ESP32

La carte ESP32 est une carte de microcontrôleur basée sur le microcontrôleur ESP32 d’Espressif Systems. C’est une puce système à faible coût et à faible consommation d’énergie conçue pour les applications de l’Internet des objets (IoT).

module GPS NEO-6M

Le module GPS UBLOX NEO-6M est un module de localisation par satellite de haute précision qui peut être utilisé avec différentes cartes de développement et microcontrôleurs pour ajouter des fonctionnalités de géolocalisation à vos projets.

afficheur SSD1306

Le SSD1306 est un contrôleur d’affichage OLED (diode électroluminescente organique) monochrome qui est couramment utilisé dans les petites applications d’affichage. Les affichages OLED sont minces, légers et économes en énergie, ce qui en fait un choix populaire pour les dispositifs portables et d’autres applications où l’espace et la consommation d’énergie sont un problème.

une plaque d’essai

Une plaque d’essai est un type de carte de développement électronique qui permet aux développeurs de tester et de prototyper facilement des circuits électroniques. Elles sont souvent utilisées par les développeurs pour tester rapidement des idées et des conceptions avant de les intégrer à un projet plus important ou de les intégrer dans une carte de développement plus permanente.

des fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils électriques utilisés pour connecter des composants électroniques à une carte de développement Arduino. Ils sont généralement utilisés pour connecter des capteurs, des actionneurs, des afficheurs et d’autres composants à la carte Arduino afin de créer des circuits électroniques.

Montage

Pour réaliser le montage il faut connecter:

Pour le module GPS NEO-6M:

la broche TX à la broche RX de la carte ESP32
la broche RX à la broche TX de la carte ESP32
la broche GND à la broche GND de la carte ESP32
la broche VCC à la broche 3.3V de la carte ESP32

Pour l’afficheur SSD1306:

la broche SDA à la broche D21 de la carte ESP32
la broche SCL à la broche D22 de la carte ESP32
la broche GND à la broche GND de la carte ESP32
la broche VCC à la broche 3.3V de la carte ESP32

Programme en micropython

from machine import UART, Pin, SPI,I2C
from micropyGPS import MicropyGPS
import utime
import ssd1306
import network
import nmea
from umqtt.robust import MQTTClient

ubidotsToken = "***********************" 

clientID = "RANDOM-ALPHA-NUMERIC-NAME_OR_IMEI DEVICE ID" 

client = MQTTClient("clientID", "industrial.api.ubidots.com", 1883, user = ubidotsToken, password = ubidotsToken)

WiFi_SSID = "************"
WiFi_PASS = "************"
def do_connect():
    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
    wlan.active(True)
    if not wlan.isconnected():
        print('connecting to network...')
        wlan.connect(WiFi_SSID, WiFi_PASS)
        while not wlan.isconnected():
            pass
    print('network config:', wlan.ifconfig())

do_connect()

i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21))
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

oled.text('Carte', 0, 0)  # Afficher les deux mots ''
oled.text('ESP32', 0, 10)
oled.show()
uart = UART(2, 9600)
now = utime.ticks_ms()
sentence = ''
state = ''
my_nmea = nmea.nmea(debug=1)

while 1:
	while uart.any():
		b = uart.read()
		my_nmea.parse(b)

	if utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), now) &gt; 5000:
	      now = utime.ticks_ms()
	      print('{} {}'.format( my_nmea.latitude, my_nmea.longitude))
        client.connect()

        lat = my_nmea.latitude

        lng = my_nmea.longitude

        var = 1.5

        msg = b'{"location": {"value":%s, "context":{"lat":%s, "lng":%s}}}' % (var, lat, lng)

        print(msg)

        client.publish(b"/v1.6/devices/ESP32", msg)#envoi de la position du GPS vers le cloud Ubidots IoT

        oled.fill(0)
        y = 0
        dy = 10
        oled.text("Lat:{}".format(my_nmea.latitude),  0, y)
        y += dy
        oled.text("Lon:{}".format(my_nmea.longitude),  0, y)
        oled.show()

from machine import UART, Pin, SPI,I2C

from micropyGPS import MicropyGPS

import utime

import ssd1306

import network

import nmea

from umqtt.robust import MQTTClient

ubidotsToken = "***********************"

clientID = "RANDOM-ALPHA-NUMERIC-NAME_OR_IMEI DEVICE ID"

client = MQTTClient("clientID", "industrial.api.ubidots.com", 1883, user = ubidotsToken, password = ubidotsToken)

WiFi_SSID = "************"

WiFi_PASS = "************"

def do_connect():

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

wlan.active(True)

if not wlan.isconnected():

print('connecting to network...')

wlan.connect(WiFi_SSID, WiFi_PASS)

while not wlan.isconnected():

pass

print('network config:', wlan.ifconfig())

do_connect()

i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21))

oled_width = 128

oled_height = 64

oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

oled.text('Carte', 0, 0) # Afficher les deux mots ''

oled.text('ESP32', 0, 10)

oled.show()

uart = UART(2, 9600)

now = utime.ticks_ms()

sentence = ''

state = ''

my_nmea = nmea.nmea(debug=1)

while 1:

while uart.any():

b = uart.read()

my_nmea.parse(b)

if utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), now) > 5000:

now = utime.ticks_ms()

print('{} {}'.format( my_nmea.latitude, my_nmea.longitude))

client.connect()

lat = my_nmea.latitude

lng = my_nmea.longitude

var = 1.5

msg = b'{"location": {"value":%s, "context":{"lat":%s, "lng":%s}}}' % (var, lat, lng)

print(msg)

client.publish(b"/v1.6/devices/ESP32", msg)#envoi de la position du GPS vers le cloud Ubidots IoT

oled.fill(0)

y = 0

dy = 10

oled.text("Lat:{}".format(my_nmea.latitude), 0, y)

y += dy

oled.text("Lon:{}".format(my_nmea.longitude), 0, y)

oled.show()

Remarque: il faut importer ces bibliothèque suivantes: ssd1306, simple, nmea et micropyGPS

Vous pouvez voir aussi

Afficher les données de localisation envoyées par le GPS NEO-M6 en utilisant la carte ESP32

22-02-23

Construction d’un robot commandé par la carte ESP32 qui détecte et évite les obstacles

07-02-23

Suivi GPS à l’aide de la carte ESP32 et de la plate-forme IoT sur MQTT

But de ce projet:

Spécifications du module GPS NEO-6M

Composants nécessaires

des fils de connexion

Montage

Programme en micropython

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Afficher les données de localisation envoyées par le GPS NEO-M6 en utilisant la carte ESP32

Construction d’un robot commandé par la carte ESP32 qui détecte et évite les obstacles

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