wifi4564

Noms :

 
Centre d'intérêt : Communication entre systèmes
Classe : 1ère Sti2d Sin
Id programme : sin17, sin19, sin22, sin29, sin33, sin36, sin39  
Condition : En binôme, durée  2 heures.
Matériel :

- Carte Esp8266;
- shield I/O Dfrobot;
- tablette tactile;
- capteurs

Logiciel :

- IDE Netbeans pour HTML5

- IDE Arduino pour Esp8266

I. Objectifs

- Etudier un réseau sans fil wifi;
- Créer une application qui commande un robot.

II. Etude du Wifi avec la carte Esp8266

Pour réaliser votre application, vous utiliserez la carte  Esp8266 avec module wifi intégré :. 

Carte Esp8266  

2.1. Etude documentaire

A partir des liens suivants répondre aux questions ci-dessous :

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardYun?from=Products.ArduinoYUNet

http://infotechplus.free.fr/topo_w.inc.php

Quel est l'intérêt des réseaux wifi ?

Quelle est la particularité de la carte esp8266 par rapport aux cartes arduino?

 

En déduire pour le reseau wifi de la carte Esp8266 Esp12s :  

La portée du signal en champ libre:
Le debit maximum :
La puissance d'émission du signal:
La bande de fréquences utilisée :
Le type de modulation :
La norme utilisée :

Calculer sa puissance électrique consommée pour une tension d'alimentation de 5V.

 

Donner les 3 types de topologies pour le wifi ( nom et schéma ):

 
 
 
Nom :  Nom :
 
 
 
Nom :   

2.2.Normes Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac :

A partir du lien ci-dessous donnée le débit et la portée de chacune des normes:

http://www.frandroid.com/comment-faire/241426_les-differentes-normes-wi-fi-802-11abgnac-quelles-differences-pratique

 

2.3. Norme OSI et TCP/IP

 

Les réseaux wifi appartiennent à quelle couche des modèles OSI et TCP/IP?

 

 

III. Application avec le wifi de l'Esp8266

3.1. Cahier des charges

Un utilisateur souhaite commander par son mobile un robot.

 

Le diagramme Sysml de cas d'utilisation est le suivant :

 Cas d'utilisation

Les contraintes imposées par l'utilisateur sont les suivantes :

  - la liaison entre la tablette et la carte esp8266 se fera en wifi;

  - l'application permettra de commander et superviser le niveau de batterie du robot.

Quelle topologie allez vous réaliser pour cette application?

 

  

V. Programmation du robot ESP8266

https://learn.sparkfun.com/tutorials/esp8266-thing-hookup-guide/installing-the-esp8266-arduino-addon

En vous aidant des 2 programmes ci-dessous, vous allez réaliser un programme pour commander le robot mobile à l'aide de la tablette ou de votre mobile.

Programme 1 : Commander la led intégrée à l'esp8266  

si /ON -> allumer led 
si /OFF -> éteindre led

Vous choisirez comme type de carte dans  ide arduino : NodeMCU 0.9.

Programme 1 : Serveur web en passant par le routeur wifi de la salle

//Charger la librairie Wifi pour l'Esp
#include <ESP8266WiFi.h>

//déclaration des paramètres wifi
const char* ssid = "STI2D";
const char* password = "Mot de Passe du Wifi";
const char* host = "192.168.1.60"; //IP statique pour Esp8266

WiFiServer server(80); //Utilise le port http

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
  Serial.println(WiFi.localIP());
  // prepare GPIO2
  //Declare la sortie BUILTIN_LED
  pinMode(BUILTIN_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);

  // Connection au Wifi de la salle
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
     delay(500);
     Serial.print(".");
  }
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected");

    //Demarrage du serveur
    server.begin();
    Serial.println("Serveur Esp Ok");

    //Affiche l'adresse IP de l'Esp
    Serial.println(WiFi.localIP());
}//fin de la fonction setup

void loop() {
//Teste si un client est connecté

  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }

   // Attend que le client envoie des données
   while (!client.available()) {
      delay(1);
  }

   //Récupère la 1ère ligne de la requête
   String req = client.readStringUntil('\r');
   client.flush();

   //Traite la requête
   if (req.indexOf("") != -10) { //Vérifie si c'est la page principale

   if (req.indexOf("/OFF") != -1) { //Vérifie si OFF
      digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);
      Serial.println("Led OFF");
   }
   if (req.indexOf("/ON") != -1) { //Vérifie si ON
      digitalWrite(BUILTIN_LED, HIGH);
      Serial.println("Led ON");
    }
  }
  else {
    Serial.println("invalid request");
    client.stop();
    return;
  }

  //Créer de la réponse
  String s = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
  s += "Content-Type: text/html\r\n\r\n";
  s += "<!DOCTYPE HTML>\r\n";
  s += "<html>\r\n";
  s += "<head>\r\n";
  s += "<meta charset=\"utf-8\"/>\r\n";
  s += "<title>Esp8266 en SIN</title>\r\n";
  s += "</head>\r\n";
  s += "<body>\r\n";
  s += "<br/><input type=\"button\" name=\"bl\" value=\"Turn LED ON \" onclick=\"location.href='/ON'\">";
  s += "<br/><br/>";
  s += "<input type=\"button\" name=\"bl\" value=\"Turn LED OFF\" onclick=\"location.href='/OFF'\">";
  s += "</body>\r\n";
  s += "</html>\n";

  client.flush();


  //Envoie la page au client
  client.print(s);
  delay(1);
}//fin fonction loop

 

Programme 2 :  Esp8266 En point d'accès (Hotspot)

 

//Charger la librairie Wifi pour l'Esp
#include <ESP8266WiFi.h>

//declaration des parametres wifi
const char* ssid = "EspSin";
const char* password = "12345678";

WiFiServer server(80); //Utilise le port http

void setup() {
   Serial.begin(115200);
   delay(10);
   Serial.println(WiFi.localIP());
   // prepare GPIO2
   //Declare la sortie BUILTIN_LED
   pinMode(BUILTIN_LED, OUTPUT);
   digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);

   // Connection au Wifi de la salle
   Serial.println();
   Serial.println();
   Serial.print("Connecting to ");
   Serial.println(ssid);

   //Déclaration du point d'accès
   WiFi.mode(WIFI_AP);
   WiFi.softAP(ssid, password);

   //Demarrage du serveur
   server.begin();
   Serial.println("Serveur Esp Ok");

   //Affiche l'adresse IP de l'Esp
   Serial.println(WiFi.localIP());
}

void loop() {
  //Teste si un client est connecté

  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }

  // Attend que le client envoie des données
 while (!client.available()) {
     delay(1);
  }

    //Récupère la 1ère ligne de la requète
    String req = client.readStringUntil('\r');
    client.flush();

    //Traite la requète
    if (req.indexOf("") != -10) { //Vérifie si c'est la page principale

   if (req.indexOf("/OFF") != -1) { //Vérifie si OFF
     digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);
     Serial.println("Led OFF");
   }
    if (req.indexOf("/ON") != -1) { //Vérifie si ON
      digitalWrite(BUILTIN_LED, HIGH);
      Serial.println("Led ON");
    }
   }
   else {
    Serial.println("invalid request");
    client.stop();
    return;
  }

  //Créer la réponse
  String s = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
  s += "Content-Type: text/html\r\n\r\n";
  s += "<!DOCTYPE HTML>\r\n";
  s += "<html>\r\n";
  s += "<head>\r\n";
  s += "<meta charset=\"utf-8\"/>\r\n";
  s += "<title>Esp8266 en SIN</title>\r\n";
  s += "</head>\r\n";
  s += "<body>\r\n";
  s += "<br/><input type=\"button\" name=\"bl\" value=\"Turn LED ON \" onclick=\"location.href='/ON'\">";
  s += "<br/><br/>";
  s += "<input type=\"button\" name=\"bl\" value=\"Turn LED OFF\" onclick=\"location.href='/OFF'\">";
  s += "</body>\r\n";
  s += "</html>\n";

  client.flush(); //initialise le client.print


  //Envoie la page au client
  client.print(s);
  delay(1);
}

 

Adresse ip de l'esp est 192.168.4.1 pour le 2ème programme.

Essayer les 2 programmes et visualiser les données envoyer sur le port série.

 

Commander le robot

 Les bornes de Esp8266 pour commander le shield moteur sont les suivantes :

Moteur A
D5 pour la PWM
D0 pour la direction 

Moteur B
D4 pour le PWM
D2 pour la direction

 

A l'aide des indications ci-dessous, écrire votre programme, dans le bloque ci-dessous, pour  le robot puisse avancer et stopper.

Tester votre programme et le faire valider par le professeur.

Pour finir, réaliser le programme pour  le robot puisse avancer, stopper,reculer, tourner à gauche et à droite.

 

Tester votre programme et le faire valider par le professeur.

 

Méthode 3 : Application sur la tablette

Vous allez  réaliser une application ionic cordova

Ouvrir le terminal de commande.

Aller dans le répertoire applications (cd application). Si celui-ci n'existe pas créer le ( mkdir applications).

Ensuite créer application :

cordova create espapp com.sciencesappliquees.espapp "Esp App"

 Aller dans le répertoire espapp

cd espapp

Ajouter les plateformes  windows et android

 cordova platform add windows

 cordova platform add android

Lancer le serveur cordova pour visualiser votre application sur chrome à l'adresse http://localhost:8000

cordova serve

 Modifier le fichier index.html dans le répertoire www 

 

 

 

V. Conclusion

Faire une synthèse du TP


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J'enseigne au
Lycée Paul SERUSIER
Avenue de Waldkappel
29270 CARHAIX PLOUGUER
Tél : 02 98 99 29 29
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Richard GAUTHIER
Professeur de Physique Appliquée
Certification ISN
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