Afficher dans l’écran LCD un message transmis à ESP32 via Bluetooth

Bluetooth 05-03-24

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Plan du Tutoriel :

1- Comment afficher sur l'écran LCD un message envoyé du Smartphone à la carte ESP32 via Bluetooth ?

2- Les composants nécessaires

3- Montage de la carte ESP32 avec l'afficheur LCD I2C

4- Programmer la carte ESP32 pour recevoir un message du Smartphone

5- Développer une application mobile pour envoyer un message à la carte ESP32

Comment transmettre un message du Smartphone à la carte ESP32 via Bluetooth ?

L'ESP32 est une carte de développement populaire qui intègre un microcontrôleur ESP32 de la société Espressif Systems. L'ESP32 possède une connectivité sans fil intégrée, y compris le Bluetooth et le Wi-Fi, ce qui en fait un choix courant pour les projets IoT (Internet des Objets). En particulier, l'ESP32 prend en charge le Bluetooth Classic (BT) et le Bluetooth Low Energy (BLE).

On peut utiliser le Bluetooth pour permettre à votre ESP32 de communiquer avec un smartphone. Cela peut inclure des transferts de données, le contrôle à distance, la collecte de données depuis le smartphone, etc.

Pour afficher un message sur un écran LCD à partir d'un smartphone via Bluetooth avec une carte ESP32 en utilisant MicroPython et App Inventor, suivez ces étapes :

Matériel requis :

1- Carte ESP32 avec module Bluetooth intégré.

2- Module d'affichage LCD compatible avec l'ESP32 (par exemple, un écran LCD 16x2).

3- Smartphone avec Bluetooth activé.

Étapes détaillées :

1- Configurer l'ESP32 avec MicroPython :

a- flasher votre ESP32 avec le firmware MicroPython. Vous pouvez trouver des instructions sur la manière de le faire sur le site officiel de MicroPython pour ESP32.

b- assurez-vous que vous avez une bibliothèque MicroPython compatible avec votre écran LCD.

c- initialisez l'écran LCD dans votre script MicroPython.

d- créez un script MicroPython qui configure la communication Bluetooth et l'écran LCD et affiche le message reçu via Bluetooth sur l'écran LCD

2- Configurer l'application sur App Inventor :

a- créez une application sur App Inventor qui utilise le composant BluetoothClient.

b- configurez l'application pour se connecter au ESP32 via Bluetooth.

c- utilisez le composant zone de texte pour permettre à l'utilisateur d'entrer un message.

d- ajoutez un bouton pour envoyer le message au ESP32 via Bluetooth.

3- Tester le système :

a- Téléversez le script MicroPython sur l'ESP32.

b- installez et exécutez l'application App Inventor sur votre smartphone.

c- appairez votre smartphone avec l'ESP32 via Bluetooth dans l'application.

d- envoyez un message depuis l'application, et il devrait s'afficher sur l'écran LCD

Les composants nécessaires

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.

Afficheur LCD I2C 1602 :

Ces écrans LCD sont souvent utilisés dans divers projets électroniques pour afficher des informations textuelles telles que des messages, des valeurs de capteurs, des menus, des données de contrôle, etc

Fils de connexion :

Fils de connexion

Pour établir les connexions physiques entre la carte ESP32 et l'afficheur LCD I2C 1602. Assurez-vous d'avoir des fils de bonne qualité pour des connexions stables.

Plaque d'essai (Breadboard) :

plaque d'essai

Une plaque d'essai est utile pour créer un circuit temporaire et connecter facilement les composants entre eux.

Montage de la carte ESP32 avec l'afficheur LCD I2C

Voici le schéma de câblage typique pour connecter l'afficheur LCD I2C 1602 à la carte ESP32.

Schéma de câblage de la carte ESP32 avec l'afficheur LCD I2C 16X2

Pour connecter l'Afficheur LCD I2C 1602 à la carte ESP32 il faut suivre les étapes suivantes:

1- connecter la broche VCC de l'afficheur à 5V de la carte ESP32.

2- connecter la broche GND de l'afficheur à GND de la carte ESP32.

3- connecter la broche SDA de l'afficheur à la broche GPIO 21 de la carte ESP32.

4- connecter la broche SCL de l'afficheur à la broche GPIO 22 de la carte ESP32.

Programmer la carte ESP32 pour recevoir un message du Smartphone

Pour recevoir un message du smartphone à ESP32 et l'afficher dans l'écran LCD en utilisant le MicroPython, on peut suivre ces étapes :

1. Installation de MicroPython :

- Flashez votre ESP32 avec MicroPython en utilisant Firmware esp32-20210902-v1.17.bin.

- Importez ces bibliothèques :ble_uart_peripheral.py et ble_advertising.py.

- Importez ces bibliothèque MicroPython i2c_lcd et lcd_api dédiées à l'écran LCD I2C

2. Écriture du code MicroPython :

########## DIGITAL MANUFACTURING ##########
# PIKACHU Project
# Authors: Miguel Angel Guzman
#          Kadriye Nur Bakirci
###########################################
 
########## IMPORT REQUIRED LIBRARIES ##########
 
import bluetooth
from ble_uart_peripheral import BLEUART
import machine
from machine import Pin, SoftI2C
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd


I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 2
totalColumns = 16
 #initialiser l'afficheur LCD
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)    
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

# Create BLE object
ble = bluetooth.BLE()
# Open UART session for BLE
uart = BLEUART(ble)
# Define ISR for an UART input on BLE connection
def on_rx():
    # Read UART string, AppInventor sends raw bytes
    # lire le message recu du Smartphone via Bluetooth
    uart_in = uart.read() 
    # afficher le message recu dans l'afficheur LCD
    message=uart_in.decode()
    lcd.clear()
    lcd.putstr(message[:-1])
# Map ISR to UART read interrupt
uart.irq(handler=on_rx)
uart.close()

########## DIGITAL MANUFACTURING ##########

# PIKACHU Project

# Authors: Miguel Angel Guzman

# Kadriye Nur Bakirci

###########################################

########## IMPORT REQUIRED LIBRARIES ##########

import bluetooth

from ble_uart_peripheral import BLEUART

import machine

from machine import Pin, SoftI2C

from lcd_api import LcdApi

from i2c_lcd import I2cLcd

I2C_ADDR = 0x27

totalRows = 2

totalColumns = 16

#initialiser l'afficheur LCD

i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)

lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

# Create BLE object

ble = bluetooth.BLE()

# Open UART session for BLE

uart = BLEUART(ble)

# Define ISR for an UART input on BLE connection

def on_rx():

# Read UART string, AppInventor sends raw bytes

# lire le message recu du Smartphone via Bluetooth

uart_in = uart.read()

# afficher le message recu dans l'afficheur LCD

message=uart_in.decode()

lcd.clear()

lcd.putstr(message[:-1])

# Map ISR to UART read interrupt

uart.irq(handler=on_rx)

uart.close()

Ce programme Micropython permet à la carte ESP32 de :

1- connecter au Smartphone

2- recevoir le message du Smartphone

3- afficher le message dans l'écran LCD I2C

Développer une application mobile pour envoyer un message à la carte ESP32

1- Création de l'application avec App Inventor :

- Créez une application mobile avec App Inventor.

- Utilisez les composants Bluetooth disponibles pour établir une connexion avec l'ESP32.

- Ajoutez une zone de texte pour écrire un message.

- Ajoutez une zone de texte pour envoyer le message

Voici l'interface de l"application mobile :

2. Programmation de l'application :

a- Utilisez les composants Bluetooth du designer pour configurer la communication avec l'ESP32.

extensions_bluetooth

- L'extension "BluetoothLE1" fait en effet référence à une extension spécifique pour MIT App Inventor qui permet de gérer la communication Bluetooth Low Energy (BLE) dans vos applications mobiles. Cette extension facilite l'interaction entre votre application App Inventor et les périphériques BLE, tels que les capteurs, les appareils de suivi, les dispositifs portables, etc.

- L'extension "BluetoothClient1" dans MIT App Inventor vous permet de créer des applications mobiles qui peuvent se connecter à des dispositifs Bluetooth, comme des modules Bluetooth série (par exemple, HC-06) connectés à des microcontrôleurs, des appareils Bluetooth audio, etc. Cette extension facilite la communication avec ces dispositifs en utilisant des connexions Bluetooth série.

- À partir d'Android 12, les autorisations Bluetooth ont été renforcées pour améliorer la sécurité et la protection des données des utilisateurs. C'est pour cela on doit déclarer les autorisations dont votre application a besoin dans le fichier AndroidManifest.xml. Pour Bluetooth, vous devrez inclure les autorisations ACCESS_FINE_LOCATION, BLUETOOTH_SCAN, et éventuellement BLUETOOTH_CONNECT, en fonction des fonctionnalités que vous utilisez.