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 des données sur Internet, ou même de proposer une interface web.
Difficulté
Technique
Durée
10 heure(s)
Disciplines scientifiques
Arduino, Informatique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Connexion Wi-Fi en environnement stable
- 3 Étape 2 - Oui, mais si je dois changer de borne Wi-Fi ?
- 4 Étape 3 - Et si je veux rester en mode AP (Access Point) Wi-Fi ?
- 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 Étape 7 - Utilisation de plusieurs cartes ...(DRAFT)
- 9 Comment ça marche ?
- 10 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 en environnement stable
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 autres 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 // Démarrage de la tentative de connexion, avec le nom du point d'accès Wi-Fi et son mot de passe
36
37 WiFi.begin(mySSID, mySecKey) ;
38
39 // Attente de la connexion 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 je dois changer de borne Wi-Fi ?
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 trois 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, n'est-il pas ?
- ou bien, on dispose en permanence d'un téléphone mobile avec forfait données (4G ou +), et on utilise systématiquement celui-ci en mode "Point d'accès mobile". C'est donc ce téléphone qui sera vu en permanence comme le point d'accès Wi-Fi préféré de votre carte (D1 mini ou ESP32), quelque soit l'endroit où vous vous trouvez. Pas toujours possible ...
- et sinon, on utilise la bibliothèque "WiFiManager", qui nous simplifie grandement la tâche !
En effet, cette bibliothèque permet d'enregistrer de façon pérenne (même si on débranche la carte) le dernier Point d'Accès Wi-Fi sur lequel la carte a réussi à se connecter. La bibliothèque va d'abord chercher à se connecter sur ce Point d'Accès "connu". Et si ça ne fonctionne pas (on a changé de lieu, par exemple), alors elle va se positionner elle-même en mode "Point d'Accès", et va proposer sur l'adresse 192.168.4.1 une interface web permettant d'afficher les Points d'Accès Wi-Fi environnants, et d'en sélectionner un. Le nouveau Point d'Accès choisi sera sauvegardé pour les fois suivantes.
Pour plus de détails, et présentation de l'interface utilisateur proposée par la bibliothèque, voir le chapitre "Explications" en bas de cette page.
La bibliothèque doit être rajoutée à l'environnement Arduino dans le gestionnaire de Bibliothèques (voir ici pour le mode d'emploi) :
| Wifimanager | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | #include <WiFiManager.h> |
| Création de l’objet | WiFiManager myWiFiManager; | |
| Dans le Setup | Déclaration du mode bloquant | myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(true); // ... ou rien (mode par défaut) |
| Déclaration du mode non bloquant | myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(false); | |
| Tentative de connexion à un PA Wi-Fi | if (myWiFiManager.autoConnect(Nom_AP, MotDePasse_AP)) { (... connexion OK !) } | |
| Dans le Loop | Activation régulière pour le mode non bloquant | myWiFiManager.process() ; // Obligatoire en mode non bloquant |
Pour connaître toutes les autres possibilités de cette bibliothèque, voir sa référence, ici.
Code minimal : mode bloquant (par défaut)
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 2 : Connexion à un point d'accès choisi par l'utilisateur
4 *
5 * CAS A : MODE BLOQUANT - On attend tant que l'utilisateur n'a pas choisi son Point d'Accès Wi-Fi
6 *
7 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
9 * ========================================================================================================= */
10
11 // Bibliothèque WiFiManager. Un seule bibibliothèque suffit ici, quelque soit la carte (ESP32 ou Wemos D1 Mini)
12
13 #include <WiFiManager.h> // Gestion de la connexion Wi-Fi (recherche de points d'accès)
14 WiFiManager myWiFiManager; // Création de mon instance de WiFiManager.
15
16 // Définition de la carte lorsqu'elle se positionne en mode "Point d'Accès".
17
18 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // Nom du point d'accès
19 const char* mySecKey = "PSWD1234" ; // Mot de passe, 8 caractères au minimum
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 évoluée") ;
33 Serial.println("----------------------------------") ;
34
35 // Tentative de connexion au Wi-Fi. Si la carte n'a pas réussi se connecter au dernier Point d'Accès connu,
36 // alors elle va se positionner en mode Point d'Accès, demandera sur l'adresse 192.168.4.1 quel nouveau
37 // Point d'Accès choisir. Par défaut, on restera bloqué tant que l'utilisateur n'aura pas fait de choix.
38
39 Serial.println("Connexion au Wi-Fi ...");
40 if (myWiFiManager.autoConnect(mySSID, mySecKey)) {
41
42 // Wi-Fi en mode standard ok --> On affiche l'adresse IP obtenue.
43
44 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
45 Serial.println(WiFi.localIP());
46
47 }
48 else {
49 Serial.println("Connexion Wi-Fi KO :-(");
50 }
51
52 }
53
54 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
55 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
56 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
57 void loop() {
58 /* On ne fait rien de particulier sur cet exemple */
59 }
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 2 : Connexion à un point d'accès choisi par l'utilisateur
4 *
5 * CAS B : MODE NON BLOQUANT - On peut faire autre chose en attendant que l'utilisateur ait choisi
6 * son Point d'Accès Wi-Fi
7 *
8 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
9 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
10 * ========================================================================================================= */
11
12 // Bibliothèque WiFiManager. Un seule bibibliothèque suffit ici, quelque soit la carte (ESP32 ou Wemos D1 Mini)
13
14 #include <WiFiManager.h> // Gestion de la connexion Wi-Fi (recherche de points d'accès)
15 WiFiManager myWiFiManager; // Création de mon instance de WiFiManager.
16
17 // Définition de la carte lorsqu'elle se positionne en mode "Point d'Accès".
18
19 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // Nom du point d'accès
20 const char* mySecKey = "PSWD1234" ; // Mot de passe, 8 caractères au minimum
21
22 // Pour les besoins de l'exemple (traces)
23
24 bool IAmNotConnected = true ;
25
26 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
27 * SETUP : Initialisation
28 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
29 void setup() {
30
31 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
32
33 Serial.begin(115200);
34 delay(100) ;
35 Serial.println();
36 Serial.println("----------------------------------") ;
37 Serial.println("Exemple de connexion Wi-Fi évoluée") ;
38 Serial.println("----------------------------------") ;
39
40 // Déclaration du mode "non bloquant".
41 // Bonus : suppression des traces fournies par le WiFiManager (il est très bavard)
42
43 myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(false);
44 myWiFiManager.setDebugOutput(false);
45
46 // Tentative de connexion au Wi-Fi. Si la carte n'a pas réussi se connecter au dernier Point d'Accès connu,
47 // alors elle va se positionner en mode Point d'Accès, demandera sur l'adresse 192.168.4.1 quel nouveau
48 // Point d'Accès choisir. On ne reste pas bloqué, la suite du setup() va se dérouler, et le WiFiManager
49 // traitera les demandes ultérieurement, dans la fonction loop().
50
51 Serial.println("Connexion au Wi-Fi ...");
52 if (myWiFiManager.autoConnect(mySSID, mySecKey)) {
53
54 // Wi-Fi en mode standard ok --> On affiche l'adresse IP obtenue.
55
56 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
57 Serial.println(WiFi.localIP());
58
59 }
60 else {
61
62 // Wi-Fi standard KO, on est passé en mode AP, qui sera traité dans le loop().
63
64 Serial.println("Pas de point Wi-Fi connu, passage en mode AP (identifiant \"" + String(mySSID) + "\")");
65 }
66
67 }
68
69 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
70 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
71 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
72 void loop() {
73
74 // Obligatoire en mode non bloquant, pour que le WiFiManager continue sa tâche.
75
76 myWiFiManager.process() ;
77
78 // Test pour savoir si on est enfin connecté - on ne l'affiche qu'une fois pour limiter les traces
79
80 if (IAmNotConnected) {
81 if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
82 Serial.print("Connecté au point d'accès " + String(WiFi.SSID()) + ", Adresse IP : ") ;
83 Serial.println(WiFi.localIP());
84 IAmNotConnected = false ;
85 }
86 }
87
88 }
Étape 3 - Et si je veux rester en mode AP (Access Point) Wi-Fi ?
Il existe des cas particuliers où une application n'a en fait pas besoin du Wi-Fi pour aller envoyer ou recevoir des données d'Internet, mais souhaite être juste être considérée comme un Point d'Accès Wi-Fi. Ce mode est suffisant si l'on souhaite commander notre carte (*) depuis un système local
(*) Par exemple en mode web, depuis un mobile ... petit "spoiler" de l'étape 4 :-)
Pour utiliser le mode "Point d'Accès", on garde les librairies de base, vues à l'étape 1, en utilisant d'autres fonctions.
| 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 | Lancement du mode AP
avec mot de passe | if (WiFi.softAP(SSID, SecKey)) { (... succès ... } ; // Où SSID est le nom du point d'accès Wi-Fi, et SecKey son mot de passe |
| Lancement du mode AP
sans mot de passe | if (WiFi.softAP(SSID)) { (... succès ... } ; // Où SSID est le nom du point d'accès Wi-Fi | |
| Récupération de l'adresse IP de base | WiFi.softAPIP() ; | |
| Dans le Loop | Utilisation | La récupération de l'adresse IP peut aussi être utilisée dans le loop(). |
Pour connaître toutes les autres possibilités de ces bibliothèques, voir leurs références, respectivement ici (D1 Mini) et ici (ESP32).
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 3 : Configuration en mode Point d'Accès
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 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ;
16 const char* mySecKey = "PSWD1234" ;
17
18 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
19 * SETUP : Initialisation
20 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
21 void setup() {
22
23 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
24
25 Serial.begin(115200);
26 delay(100) ;
27 Serial.println();
28 Serial.println("-----------------------------") ;
29 Serial.println("Exemple en mode Point d'Accès") ;
30 Serial.println("-----------------------------") ;
31
32 // Déclaration du mode "Point d'Accès"
33
34 Serial.println("Déclaration Mode AP, SSID \"" + String(mySSID) + "\"") ;
35
36 if (WiFi.softAP(mySSID,mySecKey)) {
37
38 // Voilà, nous somme en mode "Point d'Accès", notre carte sera visible des systèmes Wi-Fi environnants,
39 // au même titre que les autres box Wi-Fi du voisinage. Par contre, ça s'arrête là, et si une fois
40 // connecté sur ce Point d'Accès "AP_PetitDeb" on cherche à joindre notre carte sur l'adresse IP obtenue
41 // ci-dessous par WiFi.softAPIP(), on aura droit à un beau "ERR_CONNECTION_REFUSED". Normal, on n'a pas
42 // précisé dans l'application ce qu'il faut faire : voir exemple suivant Code_Minimal_Etape4.
43
44 Serial.print("Mode AP OK, IP Address : ") ;
45 Serial.println(WiFi.softAPIP()) ;
46 }
47 else {
48 Serial.println("Mode AP KO ... :-(") ;
49 }
50
51 }
52
53 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
54 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
55 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
56 void loop() {
57
58 // Rien de spécial dans cet exemple
59
60 }
Étape 4 - Et maintenant, on fait quoi avec le Wi-Fi ? (tiens, pourquoi pas un petit serveur web ?)
Une première véritable utilisation du Wi-Fi sur nos cartes, est d'y définir un mini-serveur web , qui nous permettra d'afficher voire de modifier des données gérées par la carte, sur n'importe quel navigateur.
On peut trouver quelques exemples d'applications de ce type, réalisée par des Petits Débrouillards, en particulier le Petit Bot, petit robot commandable, ou encore Commander un D1 mini avec une interface web, permettant d'animer des leds, de gérer un moteur, et de récupérer des données du D1 mini sur une interface web.
| Site web | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | #include <ESP8266WebServer.h> // Pour le D1 Mini, ou ...
#include <WebServer.h> // ... pour l'ESP32 |
| Création du serveur web (sur le port 80) | ESP8266WebServer myWeb(80); // Pour le D1 Mini , ou ...
// WebServer myWeb(80) ; // ... pour l'ESP32 | |
| Dans le Setup | Déclaration de la fonction qui s'occupera
de la génération de la page web | myWeb.on ( "/", runPage01 ); |
| Démarrage du serveur web | myWeb.begin(); | |
| Dans le Loop | Traitement des requêtes web | myWeb.handleClient(); |
Code Minimal 4a : affichage d'un paramètre de la carte.
La page web hébergée sur notre carte doit être codée en HTML. La page peut être assez évoluée, intégrer du code javascript, être formatée en mode CSS, etc ... Dans l'exemple "minimal" ci-dessous, on se contente d'une page HTML basique.
Une fois le code téléversé sur votre carte, pour voir le résultat, connectez-vous (avec un ordinateur ou un mobile) sur le point d'accès "AP_PetitDeb" (mot de passe "PSWD1234"), puis lancez votre navigateur préféré et tapez 192.168.4.1.
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 4 : site WEB
4 *
5 * CAS A : Page HTML Basique, consultation d'une variable de la carte
6 *
7 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
9 * ========================================================================================================= */
10
11 // Bibliothèques WiFi et WebServer: ATTENTION, choisir celles correspondant à votre matériel.
12 // ATTENTION AUX MAJUSCULES & MINUSCULES ! Sinon d'autres bibliothèques, plus ou moins valides, seraient utilisées.
13
14 #include <ESP8266WiFi.h> // A utiliser pour le D1 Mini
15 #include <ESP8266WebServer.h> // A utiliser pour le D1 Mini
16 //#include <WiFi.h> // A utiliser pour l'ESP32
17 //#include <WebServer.h> // A utiliser pour l'ESP32
18
19 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // On va utiliser le mode "Access Point" pour cet exemple
20 const char* mySecKey = "PSWD1234" ;
21
22 // Déclaration de notre serveur web interne.
23
24 ESP8266WebServer myWeb(80); // A utiliser pour le D1 Mini
25 // WebServer myWeb(80) ; // A utiliser pour l'ESP32
26
27 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
28 * webPage01 : formattage HTML de la page web.
29 * - En fait cette fonction doit rendre une chaîne (String) contenant l'intégralité du code HTML qui sera
30 * envoyé au navigateur de l'utilisateur.
31 * - On peut y insérer des informations de la carte, comme ici par exemple, le nom du Point d'accès (mySSID).
32 * Dans une véritable application, ça pourrait être la valeur d'un capteur de température.
33 * - Pour pouvoir débugger facilement le code HTML/Javascript sur un browser (par exemple Firefox / Outils
34 * supplémentaires / Outils de développement Web), il est préférable d'indenter le code à l'intérieur de la chaîne
35 * de caractère, et de mettre des sauts de ligne ("\n") à la fin de chaque ligne de code HTML.
36 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
37 String webPage01() {
38
39 String p;
40 p = "<html lang=fr-FR><head><title>ETAPE 4 (Mini-Web)</title></head>\n" ;
41 p += "<body>\n" ;
42 p += " <br><br><br><center><font size=\"12\">\n" ;
43 p += " Bonjour, je suis " + String(mySSID) + "...\n" ; // C'est ici qu'on place l'information SSID.
44 p += " <br>... très heureux de te rencontrer !\n" ;
45 p += " </center>\n" ;
46 p += "</body></html>\n" ;
47 return p;
48
49 }
50
51 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
52 * runPage01 : gestion de la page web
53 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
54 void runPage01() {
55
56 // Affichage de la page Web.
57 myWeb.send ( 200, "text/html", webPage01() );
58 }
59
60 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
61 * SETUP : Initialisation
62 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
63 void setup() {
64
65 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
66
67 Serial.begin(115200);
68 delay(100) ;
69 Serial.println();
70 Serial.println("----------------------") ;
71 Serial.println("Exemple de serveur WEB") ;
72 Serial.println("----------------------") ;
73
74 // Déclaration du mode "Point d'Accès". On s'arrête là si échec.
75
76 Serial.println("Déclaration Mode AP, SSID \"" + String(mySSID) + "\"") ;
77 if (!WiFi.softAP(mySSID,mySecKey)) {
78 Serial.println("Mode AP KO ... :-(") ;
79 return ;
80 }
81
82 // Affichage de l'adresse IP principale du Point d'Accès.
83
84 Serial.print("Mode AP OK, IP Address : ") ;
85 Serial.println(WiFi.softAPIP()) ;
86
87 // Définition des points d'entrée du serveur Web (un seul ici), et démarrage du serveur.
88
89 myWeb.on ( "/", runPage01 );
90 myWeb.begin();
91
92 }
93
94 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
95 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
96 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
97 void loop() {
98
99 // Traitement des requêtes web.
100 myWeb.handleClient();
101
102 }
Code Minimal 4b : actionner la carte via l'interface web
Dans l'exemple précédent, on se contente de récupérer un paramètre de la carte. Mais il est également possible de modifier un paramètre (par exemple l'état d'une des sorties de la carte, et donc d'agir sur un de ses périphériques : led, moteur, ...).
Le code ci-dessous présente donc un code "moins minimal", permettant d'afficher et de modifier une variable du programme Arduino. Dans une application réelle, il suffira alors d'utiliser cette variable pour afficher et agir sur sur l'état d'une des entrées/sorties de la carte.
La partie HTML est un peu plus complexe, car on va y définir une fonction javascript, qui permettra de faire passer des informations du navigateur au serveur web hébergé. Voir les explications complémentaires dans le code lui-même.
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 4 : site WEB
4 *
5 * CAS B : Page HTML plus évoluéee, et modification d'une variable de la carte
6 *
7 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
9 * ========================================================================================================= */
10
11 // Bibliothèques WiFi et WebServer: ATTENTION, choisir celles correspondant à votre matériel.
12 // ATTENTION AUX MAJUSCULES & MINUSCULES ! Sinon d'autres bibliothèques, plus ou moins valides, seraient utilisées.
13
14 #include <ESP8266WiFi.h> // A utiliser pour le D1 Mini
15 #include <ESP8266WebServer.h> // A utiliser pour le D1 Mini
16 //#include <WiFi.h> // A utiliser pour l'ESP32
17 //#include <WebServer.h> // A utiliser pour l'ESP32
18
19 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // On va utiliser le mode "Access Point" pour cet exemple
20 const char* mySecKey = "PSWD1234" ;
21
22 // Déclaration de notre serveur web interne, qui écoutera sur le port 80.
23
24 ESP8266WebServer myWeb(80); // A utiliser pour le D1 Mini
25 // WebServer myWeb(80) ; // A utiliser pour l'ESP32
26
27 // Variable qui sera affichée et modifiée depuis notre interface web.
28
29 int myValue = 0 ;
30
31 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
32 * webPage01 : formattage HTML de la page web.
33 * - En fait cette fonction doit rendre une chaîne (String) contenant l'intégralité du code HTML qui sera
34 * envoyé au navigateur de l'utilisateur.
35 * - On peut y insérer des informations de la carte, comme ici par exemple, le nom du Point d'accès (mySSID).
36 * Dans une véritable application, ça pourrait être la valeur d'un capteur de température.
37 * - Pour pouvoir débugger facilement le code HTML/Javascript sur un browser (par exemple Firefox / Outils
38 * supplémentaires / Outils de développement Web), il est préférable d'indenter le code à l'intérieur de la chaîne
39 * de caractère, et de mettre des sauts de ligne ("\n") à la fin de chaque ligne de code HTML.
40 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
41 String webPage01() {
42
43 String p;
44
45 // Début de construction de la page web (entête, titre, paramètres)
46
47 p = "<html lang=fr-FR><head>\n" ;
48 p += "<title>ETAPE 4B</title>\n" ; // Titre de la page
49 p += " <meta charset='UTF-8'>\n" ; // Codage des caractères, UTF-8 est fortement recommandé
50 p += "</head>\n" ;
51
52 // Définitions CSS (), qui permettent de décrire le format des objets sur la page web.
53 // Si vous voulez tout savoir sur CSS, on peut trouver une bonne introduction ici : https://developer.mozilla.org/fr/docs/Learn/CSS
54 // et une référence complète ici : https://developer.mozilla.org/fr/docs/Web/CSS/Reference
55
56 p += "<style>\n" ;
57 p += " body { background-color: #000088; color: white; font-size: 25px; }\n"; // couleur fond écran (bleu foncé) et textes (blanc).
58 p += " input { width:25%; margin:10px; font-size:20px; border-radius: 5px; }\n"; // format des boutons (taille, coins arrondis, ...).
59 p += "</style>\n" ;
60
61 // Début du code javascript. Javascript est le langage utilisé au niveau des navigateurs web (Firefox, Microsoft Edge, Google Chrome, ...)
62 // pour introduire un peu de dynamisme et d'intelligence dans les pages web. Cela peut permettre, par exemple, de réaliser une action
63 // locale et immediate, telle que l'agrandissement d'une image, le changement d'un texte, etc ... sans avoir à réinterroger le serveur web.
64 //
65 // Dans notre cas, la fonction 'addition(val)' ci-dessous va ajouter le paramètres 'val' à l'adresse du serveur web, et va ensuite appeler
66 // la page web de notre carte, avec ce paramètre. Par exemple, si l'adresse du site web de notre carte est 192.168.4.1, l'appel à la fonction
67 // addition(-1) va demander la page '192.168.4.1?add=-1'. Le paramètre 'add' de valeur '-1' sera alors exploité par la carte dans la
68 // fonction runPage01() définie plus bas.
69 //
70 // Dans un exemple réel on pourrait bien sûr définir plusieurs paramètres, du style '192.168.4.1?voyant=vert&servo1=90&servo2=0'
71
72 p += "<script>\n" ;
73 p += "function addition(val) {\n";
74 p += " window.location = window.location.pathname + '?add=' + val ;\n";
75 p += "}\n";
76 p += "</script>\n" ;
77
78 // Corps de la page web : affichage de la valeur récupérée sur la carte, et de deux boutons 'ajouter 1' et 'enlever 1'.
79 // La fonction addition() définie dans le code javascript ci-dessus, sera appelée lorsqu'on appuie sur ces boutons.
80
81 p += "<body><center>\n" ;
82 p += " </br></br>Valeur actuelle : " + String(myValue) + "</br></br>\n";
83 p += " <form>\n";
84 p += " <input type='submit' value='ajouter 1' formaction='javascript:addition(1);' formmethod=post>\n" ;
85 p += " <input type='submit' value='enlever 1' formaction='javascript:addition(-1);' formmethod=post>\n" ;
86 p += " </form>\n";
87 p += "</center></body></html>" ;
88
89 // ça y est, la page web est complètement constituée !
90
91 return p;
92
93 }
94
95 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
96 * runPage01 : gestion de la page web
97 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
98 void runPage01() {
99
100 // Si la page a un paramètre 'add', alors on récupère sa valeur, et on l'ajoute à notre variable 'myValue'.
101
102 if ( myWeb.hasArg("add") ) {
103 Serial.println("Traitement pge web, arg = '" + String(myWeb.arg("add")) + "'") ;
104 int myArg = myWeb.arg("add").toInt() ;
105 myValue = myValue + myArg ;
106 Serial.println("Traitement page web, arg = '" + String(myWeb.arg("add")) + "' --> Nouvelle valeur : " + String(myValue)) ;
107 }
108
109 // On renvoie la page Web.
110 myWeb.send ( 200, "text/html", webPage01() );
111 }
112
113 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
114 * SETUP : Initialisation
115 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
116 void setup() {
117
118 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
119
120 Serial.begin(115200);
121 delay(100) ;
122 Serial.println();
123 Serial.println("----------------------") ;
124 Serial.println("Exemple de serveur WEB") ;
125 Serial.println("----------------------") ;
126
127 // Déclaration du mode "Point d'Accès". On s'arrête là si échec.
128
129 Serial.println("Déclaration Mode AP, SSID \"" + String(mySSID) + "\"") ;
130 if (!WiFi.softAP(mySSID,mySecKey)) {
131 Serial.println("Mode AP KO ... :-(") ;
132 return ;
133 }
134
135 // Affichage de l'adresse IP principale du Point d'Accès.
136
137 Serial.print("Mode AP OK, IP Address : ") ;
138 Serial.println(WiFi.softAPIP()) ;
139
140 // Définition des points d'entrée du serveur Web (un seul ici),
141 // et démarrage du serveur.
142
143 myWeb.on ( "/", runPage01 );
144 myWeb.begin();
145
146 }
147
148 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
149 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
150 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
151 void loop() {
152
153 // Traitement des requêtes web.
154 myWeb.handleClient();
155
156 }
Étape 5 - Interrogation de serveurs web (mode JSON)
JSON, c'est quoi ?
Nous allons maintenant nous intéresser à la récupération de données sur Internet. De nombreux serveurs de données, et en particulier les serveurs "Open Data" (offrant des données libres de droit), sont accessibles en mode web. C'est-à-dire qu'une simple requête dans la barre d'adresse de votre navigateur, permet de récupérer les informations souhaitées.
Et, encore mieux, dans la plupart des cas, la réponse revient sous une forme standardisée de type JSON (JavaScript Objet Notation), que les navigateurs récents sont capables de décoder. A titre d'exemple, ouvrez un nouvel onglet dans votre navigateur, et recopiez dans la barre d'adresse ce qui suit ...
https://data.rennesmetropole.fr//api/records/1.0/search/?dataset=etat-du-trafic-en-temps-reel&q=rocade
... et vous devriez avoir en retour un texte, que votre navigateur va quasi-immédiatement immédiatement reconnaître comme un format JSON, et l'afficher sous une forme structurée.
Oui, mais mon D1 mini n'a pas de navigateur ?
C'est là où deux autres bibliothèques vont nous être utiles :
- la première pour permettre à notre carte se connecter au site web en mode sécurisé (car la plupart des sites web ont une adresse 'https://www...') : WiFiClientSecure (intégrée de base dans l'environnement de développement Arduino) ;
- la seconde pour décoder le format JSON et extraire facilement les éléments de réponse qui nous intéressent : ArduinoJson, à aller chercher dans le gestionnaire de bibliothèques :
1 bientôt !
Étape 6 - Diffusion d'information (mode MQTT)
Étape 7 - Utilisation de plusieurs cartes ...(DRAFT)
Identifiant unique (D1 min vs ESP ?) proposer code utilisant l'id unique de la pucey
d'ailleurs si même une seule carte à un endroit, id unique utile (MQTT par exemple). Introduire cette notion plus haut ?
Comment ça marche ?
Explications
Compléments d'information pour l'étape 2 "Oui, mais si mon Wi-Fi change ?"
Grâce à la bibliothèque WiFiManager, dans le cas où la carte n'a pas pu se connecter au dernier Wi-Fi connu, elle s'est elle-même positionnée comme un Point d'Accès Wi-Fi. La sélection de votre box Wi-Fi préférée se fait alors en trois étapes :
- Avec un téléphone ou ordinateur, connectez-vous au point d'accès "AP_PetitDeb" et tapez le mot de passe associé (Cf. le code décrit à l'étape 2). Il y aura probablement un message indiquant qu'Internet n'est pas disponible, c'est normal, ne pas en tenir compte ;
- Sur votre navigateur préféré, tapez "192.168.4.1", ce qui fera apparaître l'interface web générée par la bibliothèque WiFiManager. Cliquez sur "Configure WiFi", vous arrivez sur le choix du point d'accès.
- Choisissez alors votre point d'accès Wi-Fi préféré, son nom sera reporté dans la case "SSID", complétez avec le mot de passe dans la case "Password", et cliquez sur Save
... Lors des prochaines réinitialisation, ou ré-allumage de la carte, celle-ci cherchera d'abord à se connecter à ce nouveau Point d'Accès Wi-Fi.
Dernière modification 6/02/2023 par user:Philby.
Draft