Robot voiture à deux roues commandé par ESP32 et Wifi

ESP32 25-11-24

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Plan de tutoriel

1- Fonctionnement du robot voiture commandé par ESP32 et Wifi

2- Matériel nécessaire

3- Montage du robot

4- Programmer de la carte ESP32

Fonctionnement du robot voiture commandé par ESP32 et Wifi

Un robot voiture à deux roues contrôlé par un ESP32 utilise le Wi-Fi pour recevoir des commandes (via une application ou une interface web) et pilote les moteurs grâce à un module L298N. Ce type de robot est couramment utilisé dans des projets éducatifs, des expériences de robotique ou des démonstrations d'automatisation.

Le Wi-Fi intégré de l’ESP32 permet de créer un serveur web pour recevoir des commandes (comme avant, arrière, gauche, droite, stop) depuis un smartphone, une tablette ou un PC.

Fonctionnement Étape par Étape

1. Initialisation

L'ESP32 s’allume, se connecte au réseau Wi-Fi (ou crée un point d’accès).

L'utilisateur accède à l'interface de contrôle via un navigateur ou une application.

2. Réception des Commandes

Les commandes envoyées par l'utilisateur (via Wi-Fi) sont interprétées par l'ESP32.

Par exemple :

Commande "Avant" → Les moteurs tournent dans le même sens pour avancer.

Commande "Gauche" → Un moteur tourne tandis que l'autre est arrêté ou tourne dans le sens inverse.

3. Pilotage des Moteurs

L'ESP32 envoie des signaux numériques et PWM au module L298N :

Direction : IN1/IN2 et IN3/IN4 déterminent si les moteurs avancent ou reculent.

Vitesse : ENA et ENB reçoivent des signaux PWM pour contrôler la vitesse.

4. Déplacement du Robot

Les roues se déplacent selon la direction et la vitesse définies, permettant à la voiture de se déplacer en avant, en arrière, de tourner ou de s’arrêter.

Matériel nécessaire

Le robot est constitué de :

ESP32 :

ESP32 card

Il agit comme le contrôleur principal, recevant les commandes via Wi-Fi (par une application ou un navigateur) et contrôlant le module L298N.

Module L298N :

Pilote les moteurs DC pour déplacer la voiture dans différentes directions.

Kit robot voitures de 2 roues

Moteurs DC (2 moteurs pour les roues).

Châssis : Structure du robot avec deux roues motrices et une roue folle.

Batterie :

Fournit l’énergie aux moteurs et à l’ESP32.

âblage et connecteurs :

Fils de connexion

Des fils électriques et des connecteurs seront nécessaires pour relier les différents composants entre eux

Plaque d'essai (Breadboard) :

plaque d'essai

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

Montage du robot

- Connecter la broche N°5 de la carte ESP32 à la broche IN1 du module L298N.

- Connecter la broche N°4 de la carte ESP32 à la broche IN2 du module L298N.

- Connecter la broche N°23 de la carte ESP32 à la broche IN3 du module L298N.

- Connecter la broche N°22 de la carte ESP32 à la broche IN4 du module L298N.

- Connecter la broche GND de la carte ESP32 à la broche GND du module L298N.

- Connecter la broche 5V de la carte ESP32 à la borne (+) du module de l’alimentation

- Connecter la broche GND de la carte ESP32 à la borne (-) du module de l’alimentation

- Connecter la broche 12V du module L298N à la borne (+) du module de l’alimentation

Programmer de la carte ESP32

Voici un code simplifié pour contrôler la voiture via une interface web :

1- la bibliothèque DCMotor.py pour commander le module L298N.

2- Copiez le code suivant dans le fichier boot.py de la carte ESP32.

# Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com
from dcmotor import DCMotor       
from machine import Pin, PWM   
from time import sleep     

try:
  import usocket as socket
except:
  import socket

from machine import Pin
import network

import esp
esp.osdebug(None)

import gc
gc.collect()

ssid = '***********'     # login du WIFI
password = '***********' # mot de passe du WIFI 

station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)
station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:
  pass

print('Connection successful')
print(station.ifconfig())

#led = Pin(2, Pin.OUT)

frequency = 15000       
pin1 = Pin(5, Pin.OUT)    
pin2 = Pin(4, Pin.OUT)  
pin3 = Pin(23, Pin.OUT)    
pin4 = Pin(22, Pin.OUT) 
enable = PWM(Pin(18), frequency)  
enable1 = PWM(Pin(21), frequency)
dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable)      
dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable, 350, 1023)
dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1)      
dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1, 350, 1023)

# Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com

from dcmotor import DCMotor

from machine import Pin, PWM

from time import sleep

try:

import usocket as socket

except:

import socket

from machine import Pin

import network

import esp

esp.osdebug(None)

import gc

gc.collect()

ssid = '***********' # login du WIFI

password = '***********' # mot de passe du WIFI

station = network.WLAN(network.STA_IF)

station.active(True)

station.connect(ssid, password)

while station.isconnected() == False:

pass

print('Connection successful')

print(station.ifconfig())

#led = Pin(2, Pin.OUT)

frequency = 15000

pin1 = Pin(5, Pin.OUT)

pin2 = Pin(4, Pin.OUT)

pin3 = Pin(23, Pin.OUT)

pin4 = Pin(22, Pin.OUT)

enable = PWM(Pin(18), frequency)

enable1 = PWM(Pin(21), frequency)

dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable)

dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable, 350, 1023)

dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1)

dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1, 350, 1023)

3- Copiez le code contenant le serveur web dans le fichier main.py de la carte ESP32.

# Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com

def web_page():

  html = """<html><head> <title>ESP Web Server</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <link rel="icon" href="data:,"> <style>html{font-family: Helvetica; display:inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}
  h1{color: #0F3376; padding: 2vh;}p{font-size: 1.5rem;}.button{display: inline-block; background-color: #e7bd3b; border: none; 
  border-radius: 4px; color: white; padding: 16px 30px; text-decoration: none; font-size: 10px; margin: 2px; cursor: pointer;}
  .button2{background-color: #4286f4;}.button3{background-color: red;}</style></head><body> <h1>ESP Web Server</h1> 
  <strong>Commander une voiture</strong></p>
  <table>
  <tr><td></td><td><p><a href="/?direction=avant"><button class="button button2">AVANT</button></a></p></td><td></td></tr>
  <tr><td><p><a href="/?direction=gauche"><button class="button button2">GAUCHE</button></a></p></td><td><p><a href="/?direction=off"><button class="button button3">STOP</button></a></p></td>
  <td><p><a href="/?direction=droite"><button class="button button2">DROITE</button></a></p></td></tr>
  <tr><td></td><td><p><a href="/?direction=arriere"><button class="button button2">ARRIERE</button></a></p></td><td></td></tr>
  </body></html>
  </table>
  """
  return html

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('', 80))
s.listen(5)

while True:
  conn, addr = s.accept()
  print('Got a connection from %s' % str(addr))
  request = conn.recv(1024)
  request = str(request)
  print('Content = %s' % request)
  direction_avant = request.find('/?direction=avant')
  direction_stop = request.find('/?direction=off')
  direction_droite = request.find('/?direction=droite')
  direction_gauche = request.find('/?direction=gauche')
  direction_arriere = request.find('/?direction=arriere')
  if direction_avant == 6: #si on clique sur le bouton Avant
    dc_motor.forward(80) # la voiture avance
    dc_motor1.forward(80)
  if direction_stop == 6: #si on clique sur le bouton Stop
    dc_motor.stop() # la voiture s'arrête
    dc_motor1.stop()
  if direction_droite == 6: #si on clique sur le bouton droite
    dc_motor.forward(10) # la voiture tourne à droite
    dc_motor1.forward(80)
  if direction_gauche == 6: #si on clique sur le bouton gauche
    dc_motor.forward(80) # la voiture tourne à gauche
    dc_motor1.forward(10)
  if direction_arriere == 6: #si on clique sur le bouton arriere
    dc_motor.backwards(80) # la voiture recule
    dc_motor1.backwards(80)  

  response = web_page()
  conn.send('HTTP/1.1 200 OK\n')
  conn.send('Content-Type: text/html\n')
  conn.send('Connection: close\n\n')
  conn.sendall(response)
  conn.close()

# Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com

def web_page():

html = """<html><head> <title>ESP Web Server</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">

h1{color: #0F3376; padding: 2vh;}p{font-size: 1.5rem;}.button{display: inline-block; background-color: #e7bd3b; border: none;

border-radius: 4px; color: white; padding: 16px 30px; text-decoration: none; font-size: 10px; margin: 2px; cursor: pointer;}

.button2{background-color: #4286f4;}.button3{background-color: red;}</style></head><body> <h1>ESP Web Server</h1>

<strong>Commander une voiture</strong></p>

<table>

<tr><td></td><td><p><a href="/?direction=avant"><button class="button button2">AVANT</button></a></p></td><td></td></tr>

<tr><td><p><a href="/?direction=gauche"><button class="button button2">GAUCHE</button></a></p></td><td><p><a href="/?direction=off"><button class="button button3">STOP</button></a></p></td>

<td><p><a href="/?direction=droite"><button class="button button2">DROITE</button></a></p></td></tr>

<tr><td></td><td><p><a href="/?direction=arriere"><button class="button button2">ARRIERE</button></a></p></td><td></td></tr>

</body></html>

</table>

"""

return html

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

s.bind(('', 80))

s.listen(5)

while True:

conn, addr = s.accept()

print('Got a connection from %s' % str(addr))

request = conn.recv(1024)

request = str(request)

print('Content = %s' % request)

direction_avant = request.find('/?direction=avant')

direction_stop = request.find('/?direction=off')

direction_droite = request.find('/?direction=droite')

direction_gauche = request.find('/?direction=gauche')

direction_arriere = request.find('/?direction=arriere')

if direction_avant == 6: #si on clique sur le bouton Avant

dc_motor.forward(80) # la voiture avance

dc_motor1.forward(80)

if direction_stop == 6: #si on clique sur le bouton Stop

dc_motor.stop() # la voiture s'arrête

dc_motor1.stop()

if direction_droite == 6: #si on clique sur le bouton droite

dc_motor.forward(10) # la voiture tourne à droite

dc_motor1.forward(80)

if direction_gauche == 6: #si on clique sur le bouton gauche

dc_motor.forward(80) # la voiture tourne à gauche

dc_motor1.forward(10)

if direction_arriere == 6: #si on clique sur le bouton arriere

dc_motor.backwards(80) # la voiture recule

dc_motor1.backwards(80)

response = web_page()

conn.send('HTTP/1.1 200 OK\n')

conn.send('Content-Type: text/html\n')

conn.send('Connection: close\n\n')

conn.sendall(response)

conn.close()

Exécution du programme

Pour commander la voiture par wifi, on ouvre un navigateur web et on saisit l’adresse IP de la carte Esp32 pour obtenir une interface de commandement comme dans l’image ci-dessous.