Système de porte automatique avec ESP32 et télécommande infrarouge

ESP32 14-04-25

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Plan du tutoriel

1- Les portes à ouverture à distance

2- Comment ouvrir une porte par la carte ESP32 et la télécommande ?

3- Matériel nécessaire

4- Branchement des composants du système

5- Programme Micropython du système

Les portes à ouverture à distance

Les portes à ouverture à distance sont des systèmes automatisés qui permettent d’ouvrir et de fermer une porte sans contact physique direct, généralement à l’aide d’un dispositif de contrôle tel qu’une télécommande, une application mobile, une carte RFID, un capteur infrarouge, ou un réseau sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, etc.).

Ces portes sont souvent équipées de composants électroniques comme :

- Un microcontrôleur (ex : ESP32, Arduino)

- Un moteur ou servomoteur

- Un module de réception de signal (IR, Bluetooth, Wi-Fi)

- un afficheur (LCD)

Elles sont utilisées dans des contextes variés :

- Maisons intelligentes (domotique)

- Bâtiments sécurisés

- Portes de garage

- Portes d’entrée automatisées

- Accès contrôlé en entreprise ou à l’école

Comment ouvrir une porte par la carte ESP32 et la télécommande ?

Le système présenté permet de contrôler l’ouverture et la fermeture d’une porte à l’aide d’une télécommande infrarouge, grâce à l’intégration d’un microcontrôleur ESP32, d’un servomoteur, d’un afficheur LCD I2C et d’un récepteur infrarouge. Il constitue une solution simple, économique et efficace pour la gestion d’accès à distance, souvent utilisée dans les projets de domotique.

Fonctionnement général :

1- Réception du signal de la télécommande :

Le capteur infrarouge (par exemple un capteur KY-022 ou VS1838B) est connecté à la carte ESP32. Il est chargé de recevoir les signaux IR émis par la télécommande. Chaque bouton de la télécommande envoie un code unique (valeur HEX), qui est traité par l’ESP32.

2- Traitement du signal par l’ESP32 :

L’ESP32 est programmé pour reconnaître les codes spécifiques correspondant aux actions "ouvrir" ou "fermer". Une fois le code détecté, l’ESP32 exécute la commande correspondante.

3- Commande du servomoteur :

Lorsqu’un code d’ouverture est reçu, l’ESP32 envoie un signal PWM au servomoteur, qui tourne généralement de 0° à 90° pour simuler l’ouverture d’une porte. En cas de fermeture, le servo revient à 0°.

Affichage de l’état sur l’écran LCD I2C :

Un afficheur LCD I2C connecté à l’ESP32 affiche en temps réel l’état du système, par exemple : « Porte ouverte » ou « Porte fermée »

Matériel nécessaire

1. Carte ESP32

Rôle : C’est le microcontrôleur central du projet. Il reçoit les signaux du capteur KY-032, analyse les commandes de la télécommande infrarouge, contrôle le servomoteur, et affiche l’état du système sur l’écran LCD.

2. Télécommande infrarouge

Télécommande infrarouge

Rôle : Permet à l’utilisateur de contrôler la porte à distance en envoyant des signaux infrarouges.

3. Capteur infrarouge KY-032

Capteur infrarouge KY-032

Rôle : Détourné de son usage principal, il est utilisé ici comme un récepteur IR pour détecter la présence de signaux IR émis par la télécommande.

4. Servomoteur (ex: SG90)

Rôle : Il permet d’ouvrir ou fermer mécaniquement la porte en tournant à un certain angle.

5. Afficheur LCD I2C (16x2 ou 20x4)

Pinouts of 1602 LCD display with I2C

Rôle : Affiche des informations textuelles telles que l’état de la porte (Ouverte, Fermée, En attente de commande IR, etc.).

Breadboard (Plaque d’essai)

Breadboard

Rôle: facilite les connexions des composants sans soudure.

Fils de connexion (Dupont)

Fils de connexion

Rôle : relient les composants entre eux (Arduino UNO, servomoteur, capteur KY-032) et permettent de transférer les signaux et l’alimentation.

Prototype de maison en bois

Le prototype de maison en bois simule une vraie maison avec une porte mobile.

Il constitue un support pour fixer le servomoteur et la porte.

Branchement des composants du système

Connexion de l'afficheur I2C LCD à la carte ESP32

LCD I2C Pin	ESP32 pin
VCC	5 volt
GND	GND
SDA	GPIO 21
SCL	GPIO 22

Connexion du servomoteur à la carte ESP32

Servomoteur	ESP32
Fil marron (-)	GND
Fil rouge (+)	5V
Fil jaune	GPIO 23

Connexion du capteur KY-032 à la carte ESP32

KY-032	ESP32
GND	GND
(+)	3.3V
OUT	GPIO19

Programme Micropython du système

Voici un programme complet en MicroPython pour un système d'ouverture/fermeture de porte avec ESP32, utilisant une télécommande, un capteur infrarouge KY-032, un servomoteur et un écran LCD I2C.

Bibliothèques requises

Servo → pour commander le servomoteur

i2c_lcd et lcd_api → pour afficher les informations sur l’écran LCD I2C

ir_rx → pour contrôler le capteur KY-032

import machine
from machine import Pin, SoftI2C
from time import sleep
from servo import Servo
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd
from ir_rx import NEC_16

I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 4
totalColumns = 20
# === Initialisation LCD I2C ===
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)     #initializing the I2C method for ESP32
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)



def ir_callback(data, addr, ctrl):
    global ir_data
    global ir_addr
    if data > 0:
        ir_data = data
        ir_addr = addr
        print('Data {:02x} Addr {:04x}'.format(data, addr))

# === Initialisation du capteur infrarouge (entrée) ===
ir_gpio=Pin(19, Pin.IN)
ir = NEC_16(ir_gpio, ir_callback)
ir_data = 0
ir_addr = 0

# === Initialisation Servo ===
motor=Servo(pin=23) # A changer selon la broche utilisée
motor.move(90) # tourne le servo à 0°
position_door=90

lcd.clear()                    
lcd.move_to(1,1)
lcd.putstr("Porte fermee")



while True:
  
  if ir_data > 0:
   if ir_data==0x0C: # on appuie sur la touche 1 de la télécommande
     if position_door==90: #si la porte est fermee
      lcd.clear()                    
      lcd.move_to(1,1)
      lcd.putstr("Porte s'ouvre")
      
      for i in range(91,19,-1):
        motor.move(i) # tourne le servo à 20° pour ouvrir la porte
        sleep(0.1)
      position_door=20
      
      lcd.clear()                    
      lcd.move_to(1,1)
      lcd.putstr("Porte ouverte")

   if ir_data==0x18: # on appuie sur la touche 2 de la télécommande  
     if position_door==20: # si la porte est ouverte
      lcd.clear()                    
      lcd.move_to(1,1)
      lcd.putstr("Porte se ferme")

      for i in range(20,91):
        motor.move(i) # tourne le servo à 90° pour fermer la porte
        sleep(0.1)
      position_door=90
      lcd.clear()                    
      lcd.move_to(1,1)
      lcd.putstr("Porte fermee")