Montage:

Carte ESP32 , lampe LED, resistance de 220 Ω

Principe:

On va se connecter au réseau WiFi disponible puis créer un serveur web sur la cate ESP32 enfin accéder à la carte via son adresse IP pour commander le pin23 dans notre exemple.

Croquis Arduino IDE:

Code MicroPython :

import usocket as socket
from machine import Pin
import network


ssid = 'NOM_RESEAU_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'

station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)
station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:
  pass

print('connexion établie')
print(station.ifconfig())

led = Pin(23, Pin.OUT)


s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('', 80))
s.listen(5)

while True:
  conn, addr = s.accept()
  print('Connexion de =  %s' % str(addr))
  request = conn.recv(1024)
  request = str(request)
  print('Contenu = %s' % request)
  led_on = request.find('/?led=on')
  led_off = request.find('/?led=off')
  if led_on == 6:
    print('LED ON')
    led.value(1)
  if led_off == 6:
    print('LED OFF')
    led.value(0)
 
  response ="""<h1> <a href="/?led=on"><button style="display: block; width: 100%;font-size: 100px;">ON</button></a></h1>
 <h1><a href="/?led=off"><button style="display: block;width: 100%;font-size: 100px;">OFF</button></a></h1>"""

  conn.send('HTTP/1.1 200 OK\n')
  conn.send('Content-Type: text/html\n')
  conn.send('Connection: close\n\n')
  conn.sendall(response)
  conn.close()

Montage:

Carte ESP32 , lampe, relais 5V

Un relais est un commutateur automatique permettant de commander un circuit à courant fort avec un signal à courant faible.
Entrées:

• GND:Conneté au GND (0 V)
• VCC:Connecté au 5V
• SIG: Permet de contrôler le relais (plus que 2.0 V permet de l'activer)

• NO:Normally Open,est connecté au COM lorsque SIG est activé (High)
• COM:Common pin
• NC:Normally Closed, est connecté au COM lorsque SIG est désactivé (LOW)

Principe:

On va se connecter au réseau WiFi disponible puis créer un serveur web sur la cate ESP32 enfin accéder à la carte via son adresse IP pour commander le pin23 dans notre exemple. (le même principe que la commande d'une lampe LED et le même programme installé sur la carte)

Croquis Arduino IDE:

Code MicroPython :

import usocket as socket
from machine import Pin
import network


ssid = 'NOM_RESEAU_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'

station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)
station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:
  pass

print('connexion établie')
print(station.ifconfig())

led = Pin(23, Pin.OUT)


s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('', 80))
s.listen(5)

while True:
  conn, addr = s.accept()
  print('Connexion de =  %s' % str(addr))
  request = conn.recv(1024)
  request = str(request)
  print('Contenu = %s' % request)
  led_on = request.find('/?led=on')
  led_off = request.find('/?led=off')
  if led_on == 6:
    print('LED ON')
    led.value(1)
  if led_off == 6:
    print('LED OFF')
    led.value(0)
 
  response ="""<h1> <a href="/?led=on"><button style="display: block; width: 100%;font-size: 100px;">ON</button></a></h1>
 <h1><a href="/?led=off"><button style="display: block;width: 100%;font-size: 100px;">OFF</button></a></h1>"""

  conn.send('HTTP/1.1 200 OK\n')
  conn.send('Content-Type: text/html\n')
  conn.send('Connection: close\n\n')
  conn.sendall(response)
  conn.close()

Montage:

Carte ESP32 , capteur ultrason HC-S004, 2 resistances 220 Ω, 2 LED rouge et vert

On peut ausi ajouter un pond diviseur de tension,formé de deux résistances( 1 resistance 2.2kΩ, 1 resistance 3.3kΩ). Le but du pont diviseur est de fournir une tension plus petite à partir d'une tension plus grande (tension de ECHO du capteur ultrason vers l'entréée GPIO4 de la carte ESP32)Broches de connexion (capteur ultrason)

• Vcc = Alimentation +5 V DC
• Trig =Entrée de déclenchement de la mesure (Trigger input)
• Echo =Sortie de mesure donnée en écho (Echo output)
• GND = Masse de l'alimentation

Principe:

Le détecteur HC-SR04 utilise les ultrasons pour déterminer la distance à laquelle se trouve un objet. Son champ de vision est de 90° environ selon l'environnement. Si une impulsion de plus de 10µS est détectée (sur l'entrée TRIGGER), alors le capteur envoie une série de 8 impulsions à ultrason de 40kHZ et attends le réfléchissement du signal. Lorsque celui-ci est détecté, une impulsion de durée proportionnelle à la distance mesurée (Plage de mesure : 2 cm à 400 cm) est envoyée sur la sortie "Echo".

Calcul
Distance parcourue par le son : vitesse du son (340 m/s) * temps aller retour du son /2
Distance = 340m/s * t en sec / 2 = 34000 cm /1000000µs * t en µs /2 = 17 /1000 * t
T = Distance * 1000 /17 = D * 58,82 en µs
Distance en cm = temps propagation en µs / 58

Croquis Arduino IDE:(mesure de distance)

#define TRIG 5 //pin 5 carte UNO pour envoyer pulse de 10µs
#define ECHO 4 // pin 4 carte UNO pour recevoir pulse Echo
const long TIMEOUT = 30000UL; // 30ms soit mesure à moins de 6m25
unsigned long distance; //
void setup() {
 pinMode(TRIG,OUTPUT); // configuration pin TRIG en sortie, elle sera raccordée à l'entrée Trig du capteur HC-SR04
 pinMode(ECHO,INPUT); // configuration pin ECHO en entrée, elle sera raccordée à la sortie Echo du capteur HCSR04
 digitalWrite(TRIG, LOW); //Elle doit être à 0 au démarrage
 Serial.begin(115200);
}
void loop() {
 //création impulsion trigger de 10µs
 digitalWrite(TRIG,HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(TRIG, LOW);
 //mesure de la distance en cm capteur / cible
 distance = pulseIn(ECHO, HIGH, TIMEOUT)/58;
 //Affichage mesure toutes les 0.5 seconde
 Serial.print("Distance = ");
 Serial.print(distance);
 Serial.println(" cm");
 delay(500);
}

Pour voir les distances en cm, on peut voir le moniteur série (Outils--> Moniteur série(Ctr+Maj+M) ou cliquer sur l'icône 

Allumage d'une LED suivant une condition:

On va ajouter les instructions permettant d'allumer la LED (Verte) si la distance est >10 et la LED (Rouge) dans le cas contraire.

Croquis Arduino IDE :(allumage des LED suivant une condition)

#define TRIG 5 //pin 5 carte UNO pour envoyer pulse de 10µs
#define ECHO 4 // pin 4 carte UNO pour recevoir pulse Echo
const long TIMEOUT = 30000UL; // 30ms soit mesure à moins de 6m25
unsigned long distance; //
const int ledPinVert = 22;
const int ledPinRouge = 23;
const int seuil=10;
void setup() {
 pinMode(ledPinVert, OUTPUT);
 pinMode(ledPinRouge, OUTPUT);
 pinMode(TRIG,OUTPUT); // configuration pin TRIG en sortie, elle sera raccordée à l'entrée Trig du capteur HC-SR04
 pinMode(ECHO,INPUT); // configuration pin ECHO en entrée, elle sera raccordée à la sortie Echo du capteur HCSR04
 digitalWrite(TRIG, LOW); //Elle doit être à 0 au démarrage
 Serial.begin(115200);
}
void loop() {
 //création impulsion trigger de 10µs
 digitalWrite(TRIG,HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(TRIG, LOW);
 //mesure de la distance en cm capteur / cible
 distance = pulseIn(ECHO, HIGH, TIMEOUT)/58;
 //Affichage mesure toutes les 0.5 seconde
 Serial.print("Distance = ");
 Serial.print(distance);
 Serial.println(" cm");
 delay(500);
 if (distance>seuil) {
  digitalWrite(ledPinRouge, LOW);   // Eteindre le LED Rouge(LOW)
digitalWrite(ledPinVert, HIGH);   // Allumer le LED Vert (HIGH)
 }
 else
 {
  digitalWrite(ledPinVert, LOW);   // Eteindre le LED Vert(LOW)
digitalWrite(ledPinRouge, HIGH);   // Allumer le LED Rouge (HIGH)  
  }
 }

Montage:

On va garder le même montage que le projet 5:

Principe:

Le détecteur HC-SR04 utilise les ultrasons pour déterminer la distance à laquelle se trouve un objet. Lorsque la distance >10 une lampe LED verte s'allume, mais si la distance <=10 une lampe LED Rouge est allumée et une notification est envoyée au smartphone indiquant que la poubelle est pleine et la distance vide qui reste.

Création de notification :

Sur un mobile, une notification push est un message d’alerte reçu via une application que l’on peut ouvrir, supprimer, autoriser ou bloquer. Pour créer une notification on va suivre les étapes suivantes:

Etape1: Configuration du service PushBullet

Pushbullet est un service Internet permettant d'envoyer des SMS, de gérer des notifications et d'envoyer des fichiers entre vos appareils mobiles et votre ordinateur.
Sur le PC : On va commencer par créer un compte gratuit en utilisant un compte existant google ou facbook (sign up with google ou facebook).
https://www.pushbullet.com/ Lien
Sur le smartphone :
Dans google Play chercher PushBullet puis l'installer puis choisir le même compte utilisé sur le PC.

Sur le PC :
Dans le menu Devices sur pc vous devez retrouver votre smartphone.
Ouvrir le menu settings puis cliquer sur Create access Token

Copier le Token généré dans un fichier texte pour une utilisation ultérieure.

Etape2: Configuration de Pushingbox :

PushingBox est un service de notification dans le cloud.
On va créer un compte gratuit en utilisant un compte existant google (login with google).
https://www.pushingbox.com/ Lien
Aller à My services en suite Add a service sélectionner à partir de la liste Pushbullet puis Select this service

dans la fenêtre suivante spécifier un nom puis coller pushbullet Token (précédemment enregistré dans un fichier texte) dans Access Token puis valider.
Ouvrir le menu My scenarios saisir le nom de votre scénario puis cliquer sur Add

Cliquer sur le bouton Add an action puis Add an action with this service

Dans la fenêtre suivante saisir le titre et le contenu du message de notification, notez l'utilisation de $parma$ qui est une variable qui va contenir la mesure capturée.
Il ne reste que noter le Device ID puisqu'on va l'utiliser dans notre programme par la suite.
Le code suivant permet de se connecter au WiFi spécifié puis si la distance mesurée est <=10 alors envoi une requette HTTP à l'API pushingbox relatif au Device ID ce qui va permettre d'envoyer une notification à votre smartphone.

Croquis Arduino IDE:

#include <WiFi.h>
#include <WiFiMulti.h>

WiFiMulti WiFiMulti;
WiFiClient client;
// Pushingbox API
char *api_server = "api.pushingbox.com";
char *deviceId = "v5FE1TE24CA4C6FB32";

#define TRIG 5 //pin 5 carte UNO pour envoyer pulse de 10µs
#define ECHO 4 // pin 4 carte UNO pour recevoir pulse Echo
const long TIMEOUT = 30000UL; // 30ms soit mesure à moins de 6m25
unsigned long distance; //
const int ledPinVert = 22;
const int ledPinRouge = 23;
const int seuil=10;

void setup()
{
 pinMode(ledPinVert, OUTPUT);
 pinMode(ledPinRouge, OUTPUT);
 pinMode(TRIG,OUTPUT); // configuration pin TRIG en sortie, elle sera raccordée à l'entrée Trig du capteur HC-SR04
 pinMode(ECHO,INPUT); // configuration pin ECHO en entrée, elle sera raccordée à la sortie Echo du capteur HCSR04
 digitalWrite(TRIG, LOW); //Elle doit être à 0 au démarrage
 Serial.begin(115200);
    delay(10);

    // We start by connecting to a WiFi network
    WiFiMulti.addAP("SSID_WIFI", "PASSWORD_WIFI");

    Serial.println();
    Serial.println();
    Serial.print("En attente du  WiFi... ");

    while(WiFiMulti.run() != WL_CONNECTED) {
        Serial.print(".");
        delay(500);    
    }

    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connecté");
    Serial.println("addresse IP: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());

    delay(500);
}

void loop()
{
   //création impulsion trigger de 10µs
 digitalWrite(TRIG,HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(TRIG, LOW);
 //mesure de la distance en cm capteur / cible
 distance = pulseIn(ECHO, HIGH, TIMEOUT)/58;
 //Affichage mesure toutes les 0.5 seconde
 Serial.print("Distance = ");
 Serial.print(distance);
 Serial.println(" cm");
 delay(500);
 
 if (distance>seuil) {
  digitalWrite(ledPinRouge, LOW);   // Eteindre le LED Rouge(LOW)
  digitalWrite(ledPinVert, HIGH);   // Allumer le LED Vert (HIGH)

 }
 else
 {
  digitalWrite(ledPinVert, LOW);   // Eteindre le LED Vert(LOW)
  digitalWrite(ledPinRouge, HIGH);   // Allumer le LED Rouge (HIGH)  
  sendNotification(distance);
  
  }
 }
 
void sendNotification(int param) {
    Serial.println("Sending notification to " + String(api_server));
    if (client.connect(api_server, 80)) {
        Serial.println("Connecté au serveur");
        String message = "devid=" + String(deviceId) +
            "&param=" + String(param) +
            "";
        client.print("POST /pushingbox HTTP/1.1\n");
        client.print("Host: api.pushingbox.com\n");
        client.print("Connection: close\n");
        client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n");
        client.print("Content-Length: ");
        client.print(message.length());
        client.print("\n\n");
        client.print(message);
    }
    client.stop();
    Serial.println("Notification envoyée!");
}

Montage:

Carte ESP32 , lampe LED, resistance de 220 Ω

Principe:

Commander une lampe LED par par Internet via une application Android.

• On va utiliser le service Firebase.google.com pour stocker l'état de la lampe LED (allumé "1" , éteinte "0") ,
• La carte ESP32 se connecte à firebase et suivant l'état trouvé dans la base, la LED s'éteint ou s'allume,
• Une application android permet de changer l'état de la lampe LED dans Firebase par conséquent allumer et éteindre la LED.

Etape 1: Création de la base de données :

On va utiliser la base de données Firebase.
Firebase est un ensemble de services d'hébergement pour n'importe quel type d'application (Android, iOS, Javascript, Node.js, Java, Unity, PHP, C++ ...). Il propose d'héberger en NoSQL et en temps réel des bases de données, du contenu, de l'authentification sociale (Google, Facebook, Twitter et Github), et des notifications, ou encore des services, tel que par exemple un serveur de communication temps réel

sources: https://fr.wikipedia.org/wiki/Firebase

Accéder au site firebase.google.com , puis cliquer sur Accéder à la console en utilisant un compte google lien .

Une fois connecté, choisir Créer un projet

Etape 2: Création de l'application mobile :

On va utiliser App inventor.
App Inventor pour Android est une application développée par Google. Elle est actuellement entretenue par le Massachusetts Institute of Technology (MIT). Elle simplifie le développement des applications sous Android et le rend accessible même pour les novices et ceux qui ne sont pas familiers avec les langages de programmation. Elle est basée sur une interface graphique similaire à Scratch et à celle de StarLogo TNG . Grâce à son interface entièrement graphique et à l'absence totale de ligne de code, elle est particulièrement adaptée à l'initiation des enfants à la programmation, et ce dès l'école primaire.

source: https://fr.wikipedia.org/wiki/App_Inventor

Accéder au site appinventor.mit.edu , puis cliquer sur Create Apps! en utilisant un compte google lien .


Une fois connecté, choisir le menu Projects puis Start new project

Etape 3: programmation de la carte ESP32 :

Croquis Arduino IDE:

#include <WiFi.h>                   // Bibliothèque wifi pour esp32
#include <IOXhop_FirebaseESP32.h>               // Bibliothèque firebase
#define FIREBASE_HOST "esp32led-63c2f.firebaseio.com"        // adresse de la base de données dans Firebase
#define FIREBASE_AUTH "0kuMtrFgfF85Q2JuF19xozuFK65Yo7rsxxxxxxxx"               // Code secret de la base de données
#define WIFI_SSID "NOM_RESEAU_WIFI"                     
#define WIFI_PASSWORD "MOT_DE_PASSE_WIFI"                                    
String fireStatus = "0";                                   // Etat de la LED reçu de firebase
int led = 23;                                                               

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  delay(1000);
  pinMode(led, OUTPUT);                
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);                  //essai de connexion wifi
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.print(WIFI_SSID);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println();
  Serial.print("Connected to ");
  Serial.println(WIFI_SSID);
  Serial.print("IP Address is : ");
  Serial.println(WiFi.localIP());                          //Afficher l'adresse IP locale

  Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH);                     // se connecter à firebase
   Firebase.setString("LED_STATUS", "0");                      //Envoyer la valeur initiale de LED_STATUS 
}

void loop() {
  fireStatus = Firebase.getString("LED_STATUS");    // obtenir l'état de la LED (LED_STATUS) à partir de firebase
Serial.println(fireStatus);
  if (fireStatus == "1") {                         // vérifier l'état de la LED reçu de firebase
    Serial.println("Led allumée");                 
    digitalWrite(led, HIGH);                      // Allumer la LED (HIGH)
  }
  else if (fireStatus == "0") {             // vérifier l'état de la LED reçu de firebase
    Serial.println("Led eteinte");
    digitalWrite(led, LOW);                     // Eteindre la LED (LOW)
  }
  else {
    Serial.println("Erreur ! il faut envoyer ON/OFF");
  }
}

• IOXhop_FirebaseESP32 à https://github.com/ioxhop/IOXhop_FirebaseESP32 lien direct
• aussi ArduinoJson V5.13.3 à https://github.com/bblanchon/ArduinoJson/tree/v5.13.3 lien direct

Code MicroPython :

En utilisant Thonny IDE:

import ufirebase as firebase
import network
from machine import Pin
import gc
gc.collect()
ssid = 'NOM_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'
station = network.WLAN(network.STA_IF)
station.active(True)
station.connect(ssid, password)
while station.isconnected() == False:
  pass
print('connexion établie')
print(station.ifconfig())
led = Pin(22, Pin.OUT)
while True:
    led_status=firebase.get('https://esp32led-63c2f.firebaseio.com'+'/LED_STATUS')
    print (led_status)    
    if led_status == '1':
        print('LED ON')
        led.value(1)
    if led_status == '0':
        print('LED OFF')
        led.value(0) 

Remarque:On doit aussi téléverser la bibliothèque ufirebase.py et sa dépendence usseclient.py téléchargés à partir de : https://github.com/vishal-android-freak/firebase-micropython-esp32
Lien direct: master.zip

Code Python

Si vous voulez écrire un programme Python pour seulement consulter et modifier la base de données firebase sans utiliser la carte ESP32

Il faut changer le mode pour fichier Python puis installer les bibliothèques suivantes:
firebase , python_jwt , gcloud, sseclient, Crypto, pycryptodome, requests_toolbelt

• avec Thonny:ouvrir le menu "Outils" puis "Gérer les paquets"

Montage(1):

Carte ESP32 , lampe LED, résistance de 220 Ω, bouton poussoir

Code MicroPython (1):

from time import sleep
from machine import Pin

p=Pin(23,Pin.OUT)
p15=Pin(15,Pin.IN)
while True:
    print(p15.value())
    if p15.value()==1:
        p.on()
    else :
        p.off()

NB: Après exécution du programme (1), on remarque un comportement imprévisible du port 15, dans le cas où le bouton poussoir est pressé le pin15 va recevoir 3.3v donc il est à (1) mais dans le cas ou le bouton n'est pas pressé le pin15 n'est relié à rien donc son état est non défini.

Pour corriger ce problème on peut utiliser une résistance Pull-down:

L'électricité va toujours choisir le chemin qui lui résiste le moins. Mais si elle n'a pas le choix, elle passe tout de même là où ça résiste. Nous allons donc ajouter une résistance à notre circuit. Une assez forte pour que le courant ne passe que s'il y est obligé (souvent de l'ordre de 10kΩ).

Montage(2):

Donc notre montage devient :

Remarque: si on veut l'utilisation inverse du bouton, on pourra utiliser une resistance en Pull-up:

Utilisation de la résistance pull-down interne de la carte ESP32:

On peut utiliser le montage(1) sans utiliser une resistance supplementaire, en activant la Résistance pull-down du port15 de la carte ESP32, en utilisant la commande Pin(15,Pin.IN,Pin.PULL_DOWN)

Croqui Arduino IDE:

Code MicroPython :

from time import sleep
from machine import Pin

p=Pin(23,Pin.OUT)
p15=Pin(15,Pin.IN,Pin.PULL_DOWN)
while True:
    print(p15.value())
    if p15.value()==1:
        p.on()
    else :
        p.off()

Rmarque: Pour éviter d'utiliser la notion de Pull-up et Pull-down, on pourra commencer par utiliser le programme(1) avec un pin qui est par défaut en pull-down par exemple GPIO12, GEPIO13, GPIO18,...

Montage:

Carte ESP32 , lampe LED, resistance de 220 Ω

Avant de commencer:

Le protocole MQTT

Principe:

Commander une lampe LED par Internet en utilisant le protocole MQTT et une application android.

1. Créer un compte sur cloudmqtt.com pour avoir un MQTT Broker sur le cloud
2. Programmer la carte esp32 pour se connecter au MQTT broker puis s'abonner Subscribe au topic maison/bureau/lampe pour recevoir les messages de ce dernier.
   • Si message = ON alors allumer la LED sur le pin 23
   • Si message = OFF alors éteindre la LED sur le pin 23
3. Utiliser l'application Android IoT MQTT Dashboard pour publier (Publish) sur le topic maison/bureau/lampe le message ON/OFF par conséquent allumer ou éteindre la lampe LED.

Etape 1: Serveur MQTT :

On va utiliser un serveur MQTT sur le cloud www.cloudmqtt.com lien, pour cela on va commencer par créer un compte gratuit: Menu "Pricing" puis dans "Cute Cat FREE" cliquer sur "Get Now"

Utiliser votre compte google existant ou créer un nouveau compte sur cloudmqtt.com lien .

Une fois connecté, choisir le nom de votre projet ici on a choisi "lampe":

dans l'étape Region choisir l'emplacement du serveur , vous pouvez laisser le choix par défaut:

Un résumé contenant le plan choisi, le nom du projet et l'emplacement du serveur s'affiche, il suffit de cliquer sur Create instance pour confirmer votre choix:

Une fois l'instance crée, cliquer sur le nom pour afficher les détails:

Les détails du l'instance s'affichent, Notez : Server , User, Password et Port , on va les utiliser dans notre programme par la suite.

Voir aussi l'onglet WEBSOCKET UI qu'on va utiliser pour envoyer un message ou pour afficher les messages réçus.

Etape 2: Programmation de la carte ESP32 (Réception des messages) :

Allumer la LED branché sur le GPIO23 si message envoyé sur le broker est égale ON et l'éteindre dans le cas si le message envoyé est OFF.

Code MicroPython :

En utilisant Thonny IDE:

main.py

import network
from mqtt import MQTTClient
import machine
import time
from machine import Pin
import gc
gc.collect()

ssid = 'NOM_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'

def settimeout(duration): 
    pass


station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)
station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:
  pass

print('Connection successful')
print(station.ifconfig())

print("Connected to Wifi\n")

topic_sub = b'maison/bureau/lampe'
mserver='farmer.cloudmqtt.com'

p=Pin(23,Pin.OUT)
def sub_cb(topic, msg):
  print((topic, msg))
  print(msg.decode())
  if msg.decode()=='ON':
        p.on()
  if msg.decode()=='OFF':
        p.off()



client = MQTTClient("demo", server="farmer.cloudmqtt.com", user="fizwwsid", password="RpBWoH3wZFy2", port=10193)

client.set_callback(sub_cb)
client.connect()
client.subscribe(topic_sub)
print('Connected to %s MQTT broker, subscribed to %s topic' % (mserver, topic_sub))
  
while True:
     new_message = client.check_msg()

Remarque:On doit aussi téléverser boot.py et la bibliothèque mqtt.py téléchargés à partir de : https://github.com/pycom/pycom-libraries/tree/master/examples/mqtt
Lien direct: boot.py et mqtt.py (clic droit sur le lien puis enregistrer le lien sous)

NB:Si l'erreur "IndexError: list index out of rang" s'affiche, alors au lieu d'exécuter à partir de Thonny après téléversement des fichiers, appuyer simplement sur le bouton EN(Enable) de la carte ESP32 pour la redémarrer.

Pour tester le programme, aller dans l'onglet WEBSOCKET UI du site www.cloudmqtt.com, puis envoyer un message pour allumer la lampe.

Après envoi:

La lampe LED s'allume.

Etape 3: Utilisation d'une application mobile pour contrôler la LED:

Pour contrôler la LED à travers le MQTT Broker, on va utiliser l'application android IoT MQTT Dashboard :

Commencer par télécharger IoT MQTT Dashboard puis l'installer sur votre smartphone.

Une fois installée, ouvrir l'application, puis cliquer sur le + en bas à droite de l'écran pour créer une nouvelle connexion à un MQTT Broker:

Une fois la connexion créée, cliquer dessus pour s'abonner (Subscribe) à un topic pour voir les messages publiés.

Puis choisir l'onglet PUBLISH pour publier un message sur un Topic.

Pour allumer la lampe LED , il faut écrire ON puis cliquer sur le bouton PUBLISH, pour éteindre la lampe LED , il faut écrire OFF puis cliquer sur le bouton PUBLISH, et pour voir les messages publiés il suffit de réouvrir l'onglet SUBSCRIBE

Remarque: Pour faciliter le contrôle de la lampe, on pourra utiliser à la place du type texte, le type switch:

NB:Pour se connecter/déconnecter , il suffit de cliquer sur l'icône 

Annexe:Utilisation de la carte ESP32 pour publier des messages :

On peut aussi utiliser la carte ESP32 pour publier des messages sur un serveur MQTT en utilisant le programme suivant

Programmation de la carte ESP32 (envoi) :

Code MicroPython :

En utilisant Thonny IDE:

main.py

import network
from mqtt import MQTTClient
import machine
import time

ssid = 'NOM_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'

def settimeout(duration): 
    pass


station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)
station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:
  pass

print('Connection successful')
print(station.ifconfig())


print("Connected to Wifi\n")
client = MQTTClient("demo", server="farmer.cloudmqtt.com", user="fizwwsid", password="RpBWoH3wZFy2", port=10193)
client.settimeout = settimeout
client.connect()

while True:
     print("Envoyer ON")
     client.publish("maison/bureau/lampe", "ON")
     time.sleep(2)
     print("Envoyer OFF")
     client.publish("maison/bureau/lampe", "OFF")
     time.sleep(2)

Remarque:On doit aussi téléverser boot.py et la bibliothèque mqtt.py téléchargés à partir de : https://github.com/pycom/pycom-libraries/tree/master/examples/mqtt
Lien direct: boot.py et mqtt.py (clic droit sur le lien puis enregistrer le lien sous)

NB:Si l'erreur "IndexError: list index out of rang" s'affiche, alors au lieu d'exécuter à partir de Thonny après téléversement des fichiers, appuyer simplement sur le bouton EN(Enable) de la carte ESP32 pour la redémarrer.

-On peut voir les messages reçus dans l'onglet WEBSOCKET UI du site www.cloudmqtt.com.

Principe:

Communication entre 2 objets connectés en utilisant le protocole MQTT. (Allumer des LED et actionner un moteur suivant une température capturée par un détecteur de température DHT11)

Etapes:

1. Créer un compte sur cloudmqtt.com pour avoir un MQTT Broker sur le cloud
2. Programmer la carte esp32 (Client1 MQTT) pour se connecter au MQTT broker puis publier publish dans le topic maison/temperature un messages contenant la température capturée par le DHT11(capteur de température et d'humidité).
3. Programmer la carte esp32 (Client2 MQTT) pour se connecter au MQTT broker puis s'abonner Subscribe au topic maison/température pour recevoir les messages (contenant la température capturée).
   • Si température < 14 alors allumer la LED Bleu sur le pin 5
   • Si température >= 14 et <26 alors allumer la LED verte sur le pin 18
   • Si température >26 alors allumer la LED rouge sur le pin 19 et actionner le moteur sur le pin15
4. Utiliser l'application Android IoT MQTT Dashboard pour consulter la température sur le topic maison/temperature .

Montage:

Carte ESP32 , lampe LED, resistance de 220 Ω

Etape 1: Serveur MQTT :

On va utiliser un serveur MQTT sur le cloud www.cloudmqtt.com lien, pour cela on va commencer par créer un compte gratuit: Menu "Pricing" puis dans "Cute Cat FREE" cliquer sur "Get Now"

Utiliser votre compte google existant ou créer un nouveau compte sur cloudmqtt.com lien .

Une fois connecté, choisir le nom de votre projet ici on a choisi "temperature":

dans l'étape Region choisir l'emplacement du serveur , vous pouvez laisser le choix par défaut:

Un résumé contenant le plan choisi, le nom du projet et l'emplacement du serveur s'affiche, il suffit de cliquer sur Create instance pour confirmer votre choix:

Une fois l'instance crée, cliquer sur le nom pour afficher les détails:

Les détails du l'instance s'affichent, Notez : Server , User, Password et Port , on va les utiliser dans notre programme par la suite.

Voir aussi l'onglet WEBSOCKET UI qu'on va utiliser pour afficher les messages réçus(température).

Etape 2: Programmation de la carte ESP32 (Client 1 MQTT) :

Code MicroPython :

En utilisant Thonny IDE:

main.py

from machine import Pin
import network
from mqtt import MQTTClient
import time
import dht 
import gc
gc.collect()
ssid = 'NOM_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'
station = network.WLAN(network.STA_IF)
station.active(True)
station.connect(ssid, password)
while station.isconnected() == False:
  pass
print('connexion établie')
print(station.ifconfig())

def settimeout(duration): 
    pass
client = MQTTClient("demo", server="farmer.cloudmqtt.com",
                    user="fizwwsid", password="RpBWoH3wZFy2", port=10193)
client.settimeout = settimeout
client.connect()

sensor = dht.DHT11(Pin(4))

while True:
    sensor.measure()
    temp = sensor.temperature()
    print("Envoyer la température=",temp)
    client.publish("maison/temperature", str(temp))
    time.sleep(5)
     

Remarque:On doit aussi téléverser boot.py et la bibliothèque mqtt.py téléchargés à partir de : https://github.com/pycom/pycom-libraries/tree/master/examples/mqtt
Lien direct: boot.py et mqtt.py (clic droit sur le lien puis enregistrer le lien sous)

NB:Si l'erreur "IndexError: list index out of rang" s'affiche, alors au lieu d'exécuter à partir de Thonny après téléversement des fichiers, appuyer simplement sur le bouton EN(Enable) de la carte ESP32 pour la redémarrer.

Pour tester le programme, aller dans l'onglet WEBSOCKET UI du site www.cloudmqtt.com, pour voir les messages envoyés par la carte ESP32.

Etape 3: Programmation de la carte ESP32 (Client 2 MQTT) :

Code MicroPython :

En utilisant Thonny IDE:

main.py

import network
from mqtt import MQTTClient
import machine
import time
from machine import Pin
import gc
gc.collect()

ssid = 'NOM_WIFI'
password = 'MOT_DE_PASSE_WIFI'
def settimeout(duration): 
    pass
station = network.WLAN(network.STA_IF)
station.active(True)
station.connect(ssid, password)
while station.isconnected() == False:
    pass
print('Connection successful')
print(station.ifconfig())
print("Connecté au Wifi\n")
topic_sub = b'maison/temperature'
mserver='farmer.cloudmqtt.com'

rouge=Pin(19,Pin.OUT)
vert=Pin(18,Pin.OUT)
bleu=Pin(5,Pin.OUT)
moteur=Pin(15,Pin.OUT)
def sub_cb(topic, msg):
    print((topic, msg))
    temp=int(msg.decode())
    if temp<14:
        bleu.value(1)
        rouge.value(0)
        vert.value(0)
        moteur.value(0)
    elif temp<26:
        bleu.value(0)
        rouge.value(0)
        vert.value(1)
        moteur.value(0)
    else:
        bleu.value(0)
        rouge.value(1)
        vert.value(0)
        moteur.value(1)
        
client = MQTTClient("demo", server="farmer.cloudmqtt.com",
                    user="fizwwsid", password="RpBWoH3wZFy2", port=10193)

client.set_callback(sub_cb)
client.connect()
client.subscribe(topic_sub)
print('Connected to %s MQTT broker, subscribed to %s topic' % (mserver, topic_sub))
  
while True:
     new_message = client.check_msg()

Remarque:On doit aussi téléverser boot.py et la bibliothèque mqtt.py téléchargés à partir de : https://github.com/pycom/pycom-libraries/tree/master/examples/mqtt
Lien direct: boot.py et mqtt.py (clic droit sur le lien puis enregistrer le lien sous)

NB:Si l'erreur "IndexError: list index out of rang" s'affiche, alors au lieu d'exécuter à partir de Thonny après téléversement des fichiers, appuyer simplement sur le bouton EN(Enable) de la carte ESP32 pour la redémarrer.

Etape 4: Utilisation d'une application mobile pour afficher la température:

Pour afficher ka température capturée et envoyée vers le MQTT Broker, on va utiliser l'application android IoT MQTT Dashboard :

Commencer par télécharger IoT MQTT Dashboard puis l'installer sur votre smartphone.

Une fois installée, ouvrir l'application, puis cliquer sur le + en bas à droite de l'écran pour créer une nouvelle connexion à un MQTT Broker:

Une fois la connexion créée, cliquer dessus pour s'abonner (Subscribe) à un topic pour voir les messages publiés.

NB:Pour se connecter/déconnecter , il suffit de cliquer sur l'icône 

Remarque:Il vaut mieux ne pas connecter le moteur directement sur la carte, il faut utiliser le montage suivant:

Montage:

Carte ESP32 , lampe LED, resistance de 220 Ω

Principe:

On va utiliser l'application Android Serial Bluetooth Terminal pour envoyer via le Bluetooth le texte "on" ou "off" à une carte ESP32 pour allumer/éteindre une diode led connectée sur le pin23 dans notre exemple.

Croquis Arduino IDE:

Code MicroPython :

from machine import Pin, Timer
from time import sleep_ms
import ubluetooth
import gc
gc.collect()


class BLE():
    def __init__(self, name):   
        self.name = name
        self.ble = ubluetooth.BLE()
        self.ble.active(True)

        self.led = Pin(2, Pin.OUT)
        self.timer1 = Timer(0)
        self.timer2 = Timer(1)
        
        self.disconnected()
        self.ble.irq(self.ble_irq)
        self.register()
        self.advertiser()

    def connected(self):        
        self.timer1.deinit()
        self.timer2.deinit()

    def disconnected(self):        
        self.timer1.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led(1))
        sleep_ms(200)
        self.timer2.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led(0))   

    def ble_irq(self, event, data):
        if event == 1:
            '''Central disconnected'''
            self.connected()
            self.led(1)
        
        elif event == 2:
            '''Central disconnected'''
            self.advertiser()
            self.disconnected()
        
        elif event == 3:
            '''New message received'''            
            buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)
            message = buffer.decode('UTF-8').strip()
            print(message)            
            if message == 'on':
                led.value(1)
                print('led', led.value())
                ble.send('led ON')
            if message == 'off':
                led.value(0)
                print('led OFF')
                ble.send('led OFF')            
           
    def register(self):        
        # Nordic UART Service (NUS)
        NUS_UUID = '6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'
        RX_UUID = '6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'
        TX_UUID = '6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'
            
        BLE_NUS = ubluetooth.UUID(NUS_UUID)
        BLE_RX = (ubluetooth.UUID(RX_UUID), ubluetooth.FLAG_WRITE)
        BLE_TX = (ubluetooth.UUID(TX_UUID), ubluetooth.FLAG_NOTIFY)
            
        BLE_UART = (BLE_NUS, (BLE_TX, BLE_RX,))
        SERVICES = (BLE_UART, )
        ((self.tx, self.rx,), ) = self.ble.gatts_register_services(SERVICES)

    def send(self, data):
        self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')

    def advertiser(self):
        name = bytes(self.name, 'UTF-8')
        self.ble.gap_advertise(100, bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + name)
        
# test
led = Pin(23, Pin.OUT)
ble = BLE("ESP32")