Robotique Niveau 1 Formateur Makhzoumi Abdelhalim Inspectrice Mme Tounsi Besma 2021-2022 CREFOP Tunis1

Objectifs • Présenter la carte ESP32 • Configurer l’environnement de travail avec Thonny • Communiquer entre la carte ESP32 et les différents composants (capteurs, actionnaires, lampes leds,…) • Programmer une carte ESP32 avec le langage Micropython

Plan Présentation du projet à réaliser Présentation de la carte ESP32 Act1 : Installation et configuration de la carte ESP32 Act2 : Manipuler la diode led intégrée de la carte Act3 : Allumer une diode led Act4 : Réaliser un feu de circulation Act5 : Réaliser une lampe veilleuse automatique Act7 : Commander une barrière automatique Act6 : Allumer une lampe led avec mouvement Act8 : Mesurer le niveau d’eau

Projet: Mise en place d’un parking intelligent (Smart parking)

Description • Gestion des accès au parking : • L’entrée est assuré suite à la détection de présence d’un véhicule et selon la disponibilité des places (une led témoin indique si le parking est plein ou il y a assez de places) • Pour sortir le conducteur passe sa carte pour comptabiliser son stationnement (nous simulons cette tache par un touch sensor) • Gestion des places : chaque place possède un témoin indiquant si elle est occupée ou libre (vert: libre, rouge: occupée) • Gestion de disponibilité: suite à chaque accès ou sortie nous devons mettre à jour la disponibilité des places dans le parking • Economie de l’éclairage électrique : Allumer les lampes du parking le soir et les éteindre le jour

Exemple de Maquette

Présentation de la carte ESP32 ESP32 est une série de microcontrôleurs de type système sur une puce (SoC) d'Espressif Systems, basé sur l'architecture Xtensa LX6 de Tensilica (en), intégrant la gestion du Wi-Fi et du Bluetooth. Elle est utilisée dans applications des systèmes embarqués et le domaine de l’internet des objets (IOT)

Activité 1: Installation et configuration de la carte ESP32 Objectifs: Installation de la carte Configuration et communication avec la carte

Act1: configuration de la carte ESP32 • Comment Installer la carte ESP32 sur Windows ? • Comment utiliser la carte ? • Comment la flasher ? • Comment utiliser Micropython pour la programmer?

Act1: Solution Brancher la carte ESP32 au PC avec un câble USB (cable data) et installer son pilote : Télécharger la dernière version du Firmware Télécharger et installer la dernière version de Thonny Ajouter la bibliothèque «esptool » cliquer sur Outils et choisir l’interpréteur ESP32 et spécifier le port utilisé pour téléverser le micropython dans la carte

Flashage de la carte 1) Choisir l’interpréteur ESP32 2) Sélectionner le port utilisé pour communiquer avec la carte 3) Sélectionner le microcontrôleur Micropython et ajouter le firmware téléchargé à l’étape 2) 4) Cocher la case « Erase flash before installing » 5) Cliquer sur install et maintenir le bouton boot de la carte Utilisation du firmware pour flasher la carte appuyé pour flasher la carte.

Remarque ? • Le fichier boot.py est chargé à chaque redémarrage de la carte (bouton EN) • Ajouter l’instruction « print("boot chargé") » dans le fichier boot et cliquer sur EN/RST. Que constatez vous ? • Créer un fichier main.py contenant l’instruction « print("main chargée") » et l’enregistrer sur la carte, et la redémarrer. Que constatez vous ? Explorateur de la mémoire de la carte ESP32

Activité 2: Manipuler la diode led intégrée de la carte Objectifs: Allumer la diode led intégrée de la carte Ecrire un programme micropython pour clignoter la led

Act2 : diode led intégrée Clignoter la diode led intégrée de la carte avec un temps d’attente d’une seconde.

Activité 3: Allumer une diode led externe Objectifs: Réaliser un circuit utilisant une diode led Communiquer avec une diode led externe

description • Qu’est ce qu’une diode led ? • Comment réaliser le circuit? • Comment allumer une diode led? • Comment écrire un programme qui réalise cette action?

présentation d’une diode LED Une diode électroluminescente (abrégé en DEL en français, ou LED, de l'anglais : light-emitting diode) est un dispositif opto-électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.

Act3 : allumer diode led avec touch pin Allumer un diode led rouge suite au touche d’un pin touch .

Act3 : solution1 Composants nécessaires : Diode LED, Résistance 220 ohm, Fils de connexions, Plaque d’essai.

Act3 : allumer diode led avec un bouton poussoir Allumer une diode LED en utilisant un bouton poussoir.

Act3 : allumer diode led avec un bouton poussoir Allumer un diode LED en utilisant un bouton (Rocker switch).

Activité 4: Réalisation d’un feu de circulation Objectifs: Utiliser plusieurs diodes led Gérer le temps d'attente entre les différents feux

Act4 : Feux de circulation Créer un feux de circulation, avec un temps d’attente de 8 secondes pour les feux rouge et vert et de 3 secondes pour l’orangé comme illustré ci après:

Act4 : solution Composants nécessaires : 3 diodes LED 3 résistances 220 ohm fils de connexions. Plaque d’essai

Activité 5: Réalisation d’une lampe veilleuse Objectifs: Allumer une lampe en absence de la lumière Utiliser une résistance LDR pour détecter des obstacles

Act5 : veilleuse automatique Allumer automatiquement une lampe en absence de la lumière (Exemple : le soir) et l’éteindre en présence se la lumière (Exemple: le jour).

Act5 : solution Composants nécessaires : diode led blanche, 1 résistance 220 ohm, une résistance 10kohm, résistance photovoltaïque LDR 3mm, fils de connexions.

Activité 6: Allumer une diode LED avec détection de mouvement Objectifs: Détecter un mouvement avec un capteur (PIR HC-SR501) Allumer une lampe suite un mouvement

Act6 : détecteur de mouvement Allumer une diode LED pendant une période (quelques secondes) suite à la détection d’un mouvement d’un objet et par la suite l’éteindre.

présentation d’un PIR HC-SR501

Act6 : solution Composants nécessaires: Diode led, Une résistance 220 ohm, Un détecteur de mouvements HC-SR501, Fils de connexions. Plaque à essai

Activité 7: Commande d’une barrière automatique par un capteur de mouvement Objectifs: Commander une barrière automatique (Servo moteur SG920) Détecter un mouvement avec capteur (PIR HC-SR501)

Act7: barrière automatique Elever une barrière automatique en cas de détection d’une voiture dans la porte d’un parking tout en allumant une diode led.

présentation d’un servo moteur SG92

Act7: solution Composants nécessaires : Diode led, Une résistance 220 ohm, Un détecteur de mouvements HC-SR501 Un Servo moteur SG92 Fils de connexions. Plaque à essai

Activité 8: Mesurer le niveau d’eau Objectifs: Commander une barrière automatique (Servo moteur SG920) Détecter un mouvement avec capteur (PIR HC-SR501)

Act8 : niveau d’eau Afficher une alerte de dépassement d’eau d’un niveau seuil: • Vert : distance entre capteur et eau >4 cm • Rouge : 3 cm