Utilisation du capteur ultrason HC-SR04 et l’écran LCD I2C par ESP32

ESP32 02-02-24

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Plan du tutoriel

1- But du projet

2- Les composants nécessaires pour contrôler le capteur HC-SR04 et l'écran LCD I2C par la carte ESP32

3- Schéma de câblage de la carte ESP32 avec le capteur HC-SR04 et l'afficheur LCD I2C

4- Programmer la carte ESP32 avec Micropython pour déterminer et afficher la distance entre le capteur HC-SR04 et un objet

But du projet

Le but de ce projet est de mesurer la distance entre le capteur ultrason HC-SR04 et un objet détecté et l'afficher sur l'écran LCD I2C.

Voici quelques objectifs courants pour ce projet :

Projet éducatif : En tant que projet pédagogique, le système peut être utilisé pour enseigner les concepts de base de la programmation, de l'électronique et de la mesure de distance avec des capteurs.

Automatisation et contrôle : Permettre à un système de contrôler automatiquement des dispositifs en fonction de la distance mesurée. Par exemple, activer un dispositif lorsque la distance à un objet spécifique est inférieure à une valeur prédéfinie.

Prévention des collisions : Utiliser le système pour détecter la proximité d'objets et ainsi éviter les collisions. Cela peut être appliqué à des robots, des véhicules autonomes, des drones, etc.

Systèmes d'alarme : Mettre en place un système d'alarme qui avertit lorsqu'un objet ou une personne s'approche à une distance critique. Cela peut être utile pour la sécurité périmétrique.

Surveillance de l'espace physique : Surveiller l'occupation d'un espace ou la présence de personnes dans une zone spécifique. Par exemple, dans une salle de réunion, une salle de classe ou un parking.

Stationnement intelligent : Faciliter le stationnement en guidant les conducteurs vers des espaces disponibles à l'aide d'un affichage sur l'écran LCD en fonction de la distance mesurée.

Contrôle d'accès : Utiliser le système pour détecter la proximité des personnes et autoriser ou refuser l'accès en fonction de la distance mesurée.

En résumé, le but d'un système de mesure de distance avec le HC-SR04, l'écran LCD I2C et l'ESP32 est souvent d'automatiser des actions ou de fournir des informations en temps réel en fonction de la distance entre le capteur et un objet ou une personne. Ces systèmes peuvent être utilisés dans divers domaines, y compris la robotique, l'automatisation industrielle, la surveillance, la sécurité, et bien d'autres.

Les composants nécessaires pour contrôler le capteur HC-SR04 et l'écran LCD I2C par la carte ESP32

Carte ESP32 :

Carte ESP32

L'ESP32 est un microcontrôleur à faible consommation d'énergie, doté de fonctionnalités Wi-Fi et Bluetooth intégrées. Il est largement utilisé dans le domaine de l'IoT (Internet des Objets), du développement de projets embarqués et dans d'autres applications nécessitant une connectivité sans fil et un traitement de données sur une petite échelle.

Capteur HC-SR04 :

HC-SR04

Le capteur ultrason HC-SR04 est un dispositif électronique utilisé pour mesurer la distance entre le capteur et un objet en utilisant des ondes ultrasonores.

Afficheur LCD I2C :

Un écran LCD qui simplifie la connexion à la carte ESP32 en utilisant le protocole I2C. Il comprend un contrôleur intégré qui réduit le nombre de broches nécessaires pour le connecter à la carte ESP32.

Il est utilisé pour afficher la distance entre le capteur ultrason HC-SR04 et un objet détecté.

Fils de connexion :

Fils de connexion

Pour établir les connexions physiques entre la carte ESP32, le capteur HC-SR04 et l'afficheur LCD I2C. Assurez-vous d'avoir des fils de bonne qualité pour des connexions stables.

Plaque d'essai (Breadboard) :

plaque d'essai

On utilise le plaque d'essai pour faciliter le câblage des différents composants.

Schéma de câblage de la carte ESP32 avec le capteur HC-SR04 et l'afficheur LCD I2C

Détail des connexions :

Pour le Capteur HC-SR04 :

Connecter la broche VCC du capteur HC-SR04 à la broche 3.3V de la carte ESP32.

Connecter la broche GND du capteur HC-SR04 à la broche GND de la carte ESP32.

Connecter la broche Trig du capteur HC-SR04 à la broche GPIO16 de la carte ESP32.

Connecter la broche Echo du capteur HC-SR04 à la broche GPIO17 de la carte ESP32.

Pour l'Afficheur LCD I2C :

- Connecter la broche VCC de l'afficheur à 5V de la carte ESP32

- Connecter la broche GND de l'afficheur à GND de la carte ESP32

- Connecter la broche SDA de l'afficheur à la broche GPIO21 de la carte ESP32

- Connecter la broche SCL de l'afficheur à la broche GPIO22 de la carte ESP32

Programmer la carte ESP32 avec Micropython pour déterminer et afficher la distance entre le capteur HC-SR04

Pour programmer la carte ESP32 avec MicroPython afin de mesurer la distance entre le capteur HC-SR04 et un objet et l'afficher sur l'écran LCD I2C, vous pouvez suivre ces étapes générales:

1- Assurez-vous d'avoir MicroPython installé sur votre ESP32 avant de commencer

2- Installé le firmware esp32-20210902-v1.17.bin sur votre ESP32

3- Importer les bibliothèques MicroPython "i2c_lcd" et "lcd_api" dédiées à l'écran LCD I2C

4- Importer la bibliothèque MicroPython "hc-sr04" dédiées au capteur ultrason HC-SR04

5- Écrire ce code pour lire les données du capteur HC-SR04 et afficher la distance sur l'afficheur LCD I2C

import machine
from machine import Pin, SoftI2C
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd
from hcsr04 import HCSR04
import time

I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 2
totalColumns = 16
#initializing the I2C method for ESP32
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)     
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)
# initialisation du capteur HC-SR04
sensor = HCSR04(trigger_pin=16,echo_pin=17,echo_timeout_us=1000000)
 
while True:
 #calculer la distance entre le capteur HC-SR04 et un objet
 distance = sensor.distance_cm() 
 print('distance= ',distance,' cm')
 lcd.putstr("distance= ")
 #afficher la distance sur ecran LCD I2C
 lcd.putstr(str(int(distance)))
 lcd.putstr(" cm")
 time.sleep_ms(2000)
 lcd.clear()