Nous allons résumer ici les différentes façons d'utiliser les fonction réseau des cartes compatibles Arduino possédant une puce Wi-Fi (Wemos D1 mini, ESP32, ...). Ces fonctions vont permettre à ces cartes de discuter entre elles, d'accéder à un site web, ou même de se comporter elles-même comme un (mini) site web.
Difficulté
Technique
Durée
10 heure(s)
Disciplines scientifiques
Arduino, Informatique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Connexion Wi-Fi de base
- 3 Étape 2 - Oui, mais si mon Wi-Fi change ?
- 4 Étape 3 - Et si je veux rester en mode AP (Access Point ?)
- 5 Étape 4 - Et maintenant, on fait quoi avec le Wi-Fi ? (tiens, pourquoi pas un petit serveur web ?)
- 6 Étape 5 - Interrogation de serveurs web (mode JSON)
- 7 Étape 6 - Diffusion d'information (mode MQTT)
- 8 Commentaires
Introduction
Cette expérience regroupe différentes manières de bénéficier des capacités de communication des cartes compatibles Arduino possédant une puce Wi-Fi. On suppose (Cf. "Expériences ré-requises" ci-après) que vous avez déjà manipulé une carte Arduino et son environnement de développement. Toutes les étapes décrites ici sont en fait indépendantes :
- Les deux premières étapes permettent à notre carte de se connecter au Wi-Fi, de façon basique (étape 1) ou un peu plus évoluée, et souple (étape 2) ;
- L'étape 3 permet à la carte d'être dans un mode particulier, dit "AP"(Access Point") et se comporter comme une borne Wi-Fi.
- Les étapes suivantes correspondent à des besoins différents :
- étape 4 : visualiser et/ou modifier des paramètres de notre carte via une interface web ;
- étape 5 : permettre à notre carte d'accéder à des données d'un site externe, utilisant le format standardisé JSON (1)
- étape 6 : permettre à notre carte d'envoyer et de recevoir des messages courts, via le protocole standardisé MQTT (1)
Dans la même philosophie que les expériences "Code minimal des capteurs pour Arduino" et "Code minimal des actionneurs pour Arduino", nous fournirons ici uniquement le code relatif à nos besoins de connexion, sans mettre au point une quelconque application. Donc, ici, pas besoin de connecter une led ou un capteur, donc pas de schéma de montage : vous branchez simplement votre carte en USB sur votre ordinateur, et les résultats seront visibles en mode texte dans le moniteur série de l'environnement de développement Arduino.
Il existe bien sûr déjà un tas de tutoriels avec des exemples similaires, sans compter bien sûr les exemples fournis avec les bibliothèques que l'on va utiliser (2). La modeste contribution de de cette page est de tenter de regrouper les cas de figures les plus importants. S'il en manque, n'hésitez pas à mettre un commentaire, voire à ajouter une étape !
(1) Pas d'inquiétude sur les "JSON "et autre "MQTT", on explique tout dans les étapes correspondantes
- Matériel et outils
- Expériences pré-requises
D1 mini 
C'est un cousin de l'Arduino, avec du wifi !
Câble USB - micro-USB 
Le terme anglais Universal Serial Bus ou USB (en français bus universel en série) est une norme relative à un bus informatique en série qui sert à connecter des périphériques informatiques à un ordinateur ou à tout type d'appareil prévu à cet effet (tablette, smartphone, etc.).
Logiciel Arduino 
C'est le logiciel libre développé pour accompagner et programmer la carte Arduino
Étape 1 - Connexion Wi-Fi de base
Cette première étape permet à un Wemos D1 mini (ou autre carte compatible Arduino avec puce Wi-Fi) de se connecter au Wi-Fi dans un environnement connu, et qui ne change pas ; C'est-à-dire que l'on à accès à une borne Wi-Fi, on connait son mot de passe - aka "clé de sécurité réseau", et a priori la carte va rester dans cet environnement.
Ces bibliothèques sont pré-chargées dans l'environnement Arduino, il n'est pas nécessaire d'aller les chercher dans le gestionnaire de bibliothèques.
| Connexion Wi-Fi de base | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | #include <ESP8266WiFi.h> // Pour le Wemos D1 Mini, ou ...
#include "WiFi.h" // Pour l'ESP32 |
| Création de l’objet | ||
| Dans le Setup | Démarrage de la connexion | WiFi.begin(SSID, SecKey) ; // Où SSID est le nom du point d'accès Wi-Fi, et SecKey son mot de passe |
| Test de la connexion | if (WiFi.Status() == WL_CONNECTED) { (...) } | |
| Récupération de l'adresse IP | WiFi.localIP() ; | |
| Dans le Loop | Utilisation | Le test de la connexion, et la récupération de l'adresse IP peuvent aussi être utilisés dans le loop(). |
Pour connaître toutes les possibilités de ces bibliothèques, voir leurs références, respectivement ici (D1 Mini) et ici (ESP32).
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 1 : connexion basique au Wi-Fi
4 *
5 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
6 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
7 * ========================================================================================================= */
8
9 // Bibliothèques WiFi : UNE SEULE EST NECESSAIRE, choisir celle correspondant à votre matériel.
10 // ATTENTION AUX MAJUSCULES & MINUSCULES ! Sinon d'autres bibliothèques, plus ou moins valides, seraient utilisées.
11
12 #include <ESP8266WiFi.h> // A utiliser pour le D1 Mini
13 //#include <WiFi.h> // A utiliser pour l'ESP32
14
15 // Définition du point d'accès Wi-Fi et de son mot de passe ("clé de sécurité")
16 // A REMPLACER PAR LES VERITABLES VALEURS CORRESPONDANT A VOTRE EMPLACEMENT
17
18 const char* mySSID = "MA_BOX_INTERNET";
19 const char* mySecKey = "MA_CLE_DE_SECURITE";
20
21 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
22 * SETUP : Initialisation
23 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
24 void setup() {
25
26 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
27
28 Serial.begin(115200);
29 delay(100) ;
30 Serial.println();
31 Serial.println("----------------------------------") ;
32 Serial.println("Exemple de connexion Wi-Fi basique") ;
33 Serial.println("----------------------------------") ;
34
35 // Initialisation de la bibliothèque avec le nom du point d'accès Wi-Fi et son mot de passe
36
37 WiFi.begin(mySSID, mySecKey) ;
38
39 // Essai de connexion au Wi-Fi, pendant 10 secondes (20 x 500 ms)
40
41 Serial.print("Connexion à "); Serial.print(mySSID) ; Serial.print(" ") ;
42 int tryNumber = 1 ;
43 while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
44 {
45 delay(500);
46 Serial.print(".");
47 if (++tryNumber > 20) {
48 Serial.println() ; Serial.println("Pas de connexion, abandon") ;
49 return ;
50 }
51 }
52
53 // La connexion a réussi ! On affiche l'adresse IP obtenue.
54
55 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
56 Serial.println(WiFi.localIP());
57
58 }
59
60 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
61 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
62 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
63 void loop() {
64 /* On ne fait rien de particulier sur cet exemple */
65 }
Étape 2 - Oui, mais si mon Wi-Fi change ?
Dans l'étape précédente on supposait que le Wi-Fi était permanent (cas où les cartes ne quittent pas notre labo, par exemple). Mais si on souhaite faire voyager nos cartes (démos dans des écoles, etc ...), on a deux possibilités
- on vient avec son environnement de développement Arduino, on met à jour le code Arduino avec les nouvelles informations Wi-Fi, et on téléverse le code sur toutes nos cartes ... un peu laborieux ...
- on utilise la bibliothèque "wifimanager", qui nous simplifie grandement la tâche !
(... à suivre)
METTRE LIEN(S) vers description et exemples
| Wifimanager | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | |
| Création de l’objet | ||
| Dans le Setup | Démarrage de l’objet | |
| Dans le Loop | Utilisation |
1 ////////////////////////
2 // *Code Minimal* //
3 // Wi-Fi Manager //
4 ////////////////////////
5 /*Les programmes "Code Minimal" des petits débrouillards sont conçu pour
6 permettre la prise en main rapide d'un composant électronique.
7 A retrouver sur https://www.wikidebrouillard.org
8
9 (...)
10
11 ___
12 / ___ \
13 |_| | |
14 /_/
15 _ ___ _
16 |_| |___|_| |_
17 ___|_ _|
18 |___| |_|
19
20 Les petits Débrouillards - décembre 2020 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
21
22 */
23
24 // Déclaration des variables constantes
25 (...)
26
27 // Boucle d'initialisation
28 void setup() {
29
30 (...)
31
32 }
33
34 //Boucle principale
35 void loop() {
36
37 (...)
38
39 }
Étape 3 - Et si je veux rester en mode AP (Access Point ?)
Étape 4 - Et maintenant, on fait quoi avec le Wi-Fi ? (tiens, pourquoi pas un petit serveur web ?)
... Site web pour allumer une led (à détailler)
METTRE LIEN(S) vers description et exemples
| Site web | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | |
| Création de l’objet | ||
| Dans le Setup | Démarrage de l’objet | |
| Dans le Loop | Utilisation |
1 ////////////////////////
2 // *Code Minimal* //
3 // Wi-Fi de base //
4 ////////////////////////
5 /*Les programmes "Code Minimal" des petits débrouillards sont conçu pour
6 permettre la prise en main rapide d'un composant électronique.
7 A retrouver sur https://www.wikidebrouillard.org
8
9 (...)
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20 Les petits Débrouillards - décembre 2020 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
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22 */
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24 // Déclaration des variables constantes
25 (...)
26
27 // Boucle d'initialisation
28 void setup() {
29
30 (...)
31
32 }
33
34 //Boucle principale
35 void loop() {
36
37 (...)
38
39 }
Une application plus complète, permettant d'actionner plusieurs leds et un moteur, et de récupérer des données d'un capteur, est disponible ici.
L'utilisation de notre carte en mode n'est qu'un exemple de ce qu'il est possible de faire, il existe plein d'autres possibilités, détaillées dans les étapes suivantes !
Étape 5 - Interrogation de serveurs web (mode JSON)
Étape 6 - Diffusion d'information (mode MQTT)
Dernière modification 6/02/2023 par user:Philby.
Draft