Utilisation des fonction réseau des cartes compatibles Arduino, possédant une puce Wi-Fi
=== Episode 1 : Connecter le Wemos D1 mini à internet en wifi ===
Difficulté
Technique
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Arduino, Informatique
Introduction
Cette expérience fait partie d'une série de 4 épisodes, présentant différentes façons de bénéficier des capacités de communication des cartes compatibles Arduino possédant une puce Wi-Fi (Wemos D1 mini, ESP32, ...). On suppose (Cf. "Expériences ré-requises" ci-après) que vous avez déjà manipulé une carte Arduino et son environnement de développement. Ces 4 épisodes sont les suivants :
- Connecter le Wemos D1 mini à internet en wifi (cette page).
- Héberger un site web sur mon Wemos D1 mini (accessible sur le réseau local ou en AP).
- Mon Wemos D1 mini récupère des donnée sur Internet (Json).
- Mon wemos D1 mini discute sur Internet avec MQTT
Il est nécessaire de commencer par l'épisode 1, par contre les épisodes suivants peuvent être consultés dans n'importe quel ordre.
Dans la même philosophie que les expériences "Code minimal des capteurs pour Arduino" et "Code minimal des actionneurs pour Arduino", nous fournirons ici uniquement le code relatif à nos besoins de connexion, sans mettre au point une quelconque application. Donc, ici, pas besoin de connecter une led ou un capteur, donc pas de schéma de montage : vous branchez simplement votre carte en USB sur votre ordinateur, et les résultats seront visibles en mode texte dans le moniteur série de l'environnement de développement Arduino.
- Matériel et outils
- Expériences pré-requises
- Fichiers
D1 mini 
C'est un cousin de l'Arduino, avec du wifi !
Logiciel Arduino 
C'est le logiciel libre développé pour accompagner et programmer la carte Arduino
Câble USB - micro-USB 
Le terme anglais Universal Serial Bus ou USB (en français bus universel en série) est une norme relative à un bus informatique en série qui sert à connecter des périphériques informatiques à un ordinateur ou à tout type d'appareil prévu à cet effet (tablette, smartphone, etc.).
Étape 1 - Connexion Wi-Fi en environnement stable
Cette première étape permet à un Wemos D1 mini (ou autre carte compatible Arduino avec puce Wi-Fi) de se connecter au Wi-Fi dans un environnement connu, et qui ne change pas ; C'est-à-dire que l'on à accès à une borne Wi-Fi, on connait son mot de passe - aka "clé de sécurité réseau", et a priori la carte va rester dans cet environnement.
Ces bibliothèques sont pré-chargées dans l'environnement Arduino, il n'est pas nécessaire d'aller les chercher dans le gestionnaire de bibliothèques.
| Connexion Wi-Fi de base | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | #include <ESP8266WiFi.h> // Pour le Wemos D1 Mini, ou ...
#include <WiFi.h> // ... Pour l'ESP32 |
| Création de l’objet | ||
| Dans le Setup | Démarrage de la connexion | WiFi.begin(SSID, SecKey) ; // Où SSID est le nom du point d'accès Wi-Fi, et SecKey son mot de passe |
| Test de la connexion | if (WiFi.Status() == WL_CONNECTED) { (...) } | |
| Récupération de l'adresse IP | WiFi.localIP() ; | |
| Dans le Loop | Utilisation | Le test de la connexion, et la récupération de l'adresse IP peuvent aussi être utilisés dans le loop(). |
Pour connaître toutes les autres possibilités de ces bibliothèques, voir leurs références, respectivement ici (D1 Mini) et ici (ESP32).
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 1 : connexion basique au Wi-Fi
4 *
5 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
6 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
7 * ========================================================================================================= */
8
9 // Bibliothèques WiFi : UNE SEULE EST NECESSAIRE, choisir celle correspondant à votre matériel.
10 // ATTENTION AUX MAJUSCULES & MINUSCULES ! Sinon d'autres bibliothèques, plus ou moins valides, seraient utilisées.
11
12 #include <ESP8266WiFi.h> // A utiliser pour le D1 Mini
13 //#include <WiFi.h> // A utiliser pour l'ESP32
14
15 // Définition du point d'accès Wi-Fi et de son mot de passe ("clé de sécurité")
16 // A REMPLACER PAR LES VERITABLES VALEURS CORRESPONDANT A VOTRE EMPLACEMENT
17
18 const char* mySSID = "MA_BOX_INTERNET";
19 const char* mySecKey = "MA_CLE_DE_SECURITE";
20
21 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
22 * SETUP : Initialisation
23 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
24 void setup() {
25
26 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
27
28 Serial.begin(115200);
29 delay(100) ;
30 Serial.println();
31 Serial.println("----------------------------------") ;
32 Serial.println("Exemple de connexion Wi-Fi basique") ;
33 Serial.println("----------------------------------") ;
34
35 // Démarrage de la tentative de connexion, avec le nom du point d'accès Wi-Fi et son mot de passe
36
37 WiFi.begin(mySSID, mySecKey) ;
38
39 // Attente de la connexion pendant 10 secondes (20 x 500 ms)
40
41 Serial.print("Connexion à "); Serial.print(mySSID) ; Serial.print(" ") ;
42 int tryNumber = 1 ;
43 while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
44 {
45 delay(500);
46 Serial.print(".");
47 if (++tryNumber > 20) {
48 Serial.println() ; Serial.println("Pas de connexion, abandon") ;
49 return ;
50 }
51 }
52
53 // La connexion a réussi ! On affiche l'adresse IP obtenue.
54
55 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
56 Serial.println(WiFi.localIP());
57
58 }
59
60 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
61 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
62 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
63 void loop() {
64 /* On ne fait rien de particulier sur cet exemple */
65 }
Étape 2 - Oui, mais si je dois changer de borne Wi-Fi ?
Dans l'étape précédente on supposait que le Wi-Fi était permanent (cas où les cartes ne quittent pas notre labo, par exemple). Mais si on souhaite faire voyager nos cartes (démos dans des écoles, etc ...), on a trois possibilités :
- On vient avec son environnement de développement Arduino, on met à jour le code Arduino avec les nouvelles informations Wi-Fi, et on téléverse le code sur toutes nos cartes ... un peu laborieux, n'est-il pas ?
- ou bien, on dispose en permanence d'un téléphone mobile avec forfait données (4G ou +), et on utilise systématiquement celui-ci en mode "Point d'accès mobile". C'est donc ce téléphone qui sera vu en permanence comme le point d'accès Wi-Fi préféré de votre carte (D1 mini ou ESP32), quelque soit l'endroit où vous vous trouvez. Pas toujours possible ...
- et sinon, on utilise la bibliothèque "WiFiManager", qui nous simplifie grandement la tâche !
En effet, cette bibliothèque permet d'enregistrer de façon pérenne (même si on débranche la carte) le dernier Point d'Accès Wi-Fi sur lequel la carte a réussi à se connecter. La bibliothèque va d'abord chercher à se connecter sur ce Point d'Accès "connu". Et si ça ne fonctionne pas (on a changé de lieu, par exemple), alors elle va se positionner elle-même en mode "Point d'Accès", et va proposer sur l'adresse 192.168.4.1 une interface web permettant d'afficher les Points d'Accès Wi-Fi environnants, et d'en sélectionner un. Le nouveau Point d'Accès choisi sera sauvegardé pour les fois suivantes.
Interface web du WiFi Manager :
- Avec un téléphone ou ordinateur, connectez-vous au point d'accès "AP_PetitDeb" et tapez le mot de passe associé. Il y aura probablement un message indiquant qu'Internet n'est pas disponible, c'est normal, ne pas en tenir compte ;
- Sur votre navigateur préféré, tapez "192.168.4.1", ce qui fera apparaître l'interface web générée par la bibliothèque WiFiManager. Cliquez sur "Configure WiFi", vous arrivez sur le choix du point d'accès.
- Choisissez alors votre point d'accès Wi-Fi préféré, son nom sera reporté dans la case "SSID", complétez avec le mot de passe dans la case "Password", et cliquez sur Save
Bibliothèque
La bibliothèque doit être rajoutée à l'environnement Arduino dans le gestionnaire de Bibliothèques (voir ici pour le mode d'emploi) :
| Bibliothèque Wifi Manager | ||
| Avant le Setup | Importation de la bibliothèque | #include <WiFiManager.h> |
| Création de l’objet | WiFiManager myWiFiManager; | |
| Dans le Setup | Déclaration du mode bloquant | myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(true); // ... ou rien (mode par défaut) |
| Déclaration du mode non bloquant | myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(false); | |
| Tentative de connexion à un PA Wi-Fi | if (myWiFiManager.autoConnect(Nom_AP, MotDePasse_AP)) { (... connexion OK !) } | |
| Dans le Loop | Activation régulière pour le mode non bloquant | myWiFiManager.process() ; // Obligatoire en mode non bloquant |
Pour connaître toutes les autres possibilités de cette bibliothèque, voir sa référence, ici.
Code minimal : mode bloquant (par défaut)
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 2 : Connexion à un point d'accès choisi par l'utilisateur
4 *
5 * CAS A : MODE BLOQUANT - On attend tant que l'utilisateur n'a pas choisi son Point d'Accès Wi-Fi
6 *
7 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
9 * ========================================================================================================= */
10
11 // Bibliothèque WiFiManager. Un seule bibibliothèque suffit ici, quelque soit la carte (ESP32 ou Wemos D1 Mini)
12
13 #include <WiFiManager.h> // Gestion de la connexion Wi-Fi (recherche de points d'accès)
14 WiFiManager myWiFiManager; // Création de mon instance de WiFiManager.
15
16 // Définition de la carte lorsqu'elle se positionne en mode "Point d'Accès".
17
18 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // Nom du point d'accès
19 const char* mySecKey = "PSWD1234" ; // Mot de passe, 8 caractères au minimum
20
21 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
22 * SETUP : Initialisation
23 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
24 void setup() {
25
26 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
27
28 Serial.begin(115200);
29 delay(100) ;
30 Serial.println();
31 Serial.println("----------------------------------") ;
32 Serial.println("Exemple de connexion Wi-Fi évoluée") ;
33 Serial.println("----------------------------------") ;
34
35 // Tentative de connexion au Wi-Fi. Si la carte n'a pas réussi se connecter au dernier Point d'Accès connu,
36 // alors elle va se positionner en mode Point d'Accès, demandera sur l'adresse 192.168.4.1 quel nouveau
37 // Point d'Accès choisir. Par défaut, on restera bloqué tant que l'utilisateur n'aura pas fait de choix.
38
39 Serial.println("Connexion au Wi-Fi ...");
40 if (myWiFiManager.autoConnect(mySSID, mySecKey)) {
41
42 // Wi-Fi en mode standard ok --> On affiche l'adresse IP obtenue.
43
44 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
45 Serial.println(WiFi.localIP());
46
47 }
48 else {
49 Serial.println("Connexion Wi-Fi KO :-(");
50 }
51
52 }
53
54 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
55 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
56 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
57 void loop() {
58 /* On ne fait rien de particulier sur cet exemple */
59 }
1 /* =========================================================================================================
2 *
3 * CODE MINIMAL RESEAU - ETAPE 2 : Connexion à un point d'accès choisi par l'utilisateur
4 *
5 * CAS B : MODE NON BLOQUANT - On peut faire autre chose en attendant que l'utilisateur ait choisi
6 * son Point d'Accès Wi-Fi
7 *
8 * ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
9 * Les petits Débrouillards - décembre 2022 - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
10 * ========================================================================================================= */
11
12 // Bibliothèque WiFiManager. Un seule bibibliothèque suffit ici, quelque soit la carte (ESP32 ou Wemos D1 Mini)
13
14 #include <WiFiManager.h> // Gestion de la connexion Wi-Fi (recherche de points d'accès)
15 WiFiManager myWiFiManager; // Création de mon instance de WiFiManager.
16
17 // Définition de la carte lorsqu'elle se positionne en mode "Point d'Accès".
18
19 const char* mySSID = "AP_PetitDeb" ; // Nom du point d'accès
20 const char* mySecKey = "PSWD1234" ; // Mot de passe, 8 caractères au minimum
21
22 // Pour les besoins de l'exemple (traces)
23
24 bool IAmNotConnected = true ;
25
26 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------
27 * SETUP : Initialisation
28 * -------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
29 void setup() {
30
31 // Initialisation de la liaison série, affichage 1er message
32
33 Serial.begin(115200);
34 delay(100) ;
35 Serial.println();
36 Serial.println("----------------------------------") ;
37 Serial.println("Exemple de connexion Wi-Fi évoluée") ;
38 Serial.println("----------------------------------") ;
39
40 // Déclaration du mode "non bloquant".
41 // Bonus : suppression des traces fournies par le WiFiManager (il est très bavard)
42
43 myWiFiManager.setConfigPortalBlocking(false);
44 myWiFiManager.setDebugOutput(false);
45
46 // Tentative de connexion au Wi-Fi. Si la carte n'a pas réussi se connecter au dernier Point d'Accès connu,
47 // alors elle va se positionner en mode Point d'Accès, demandera sur l'adresse 192.168.4.1 quel nouveau
48 // Point d'Accès choisir. On ne reste pas bloqué, la suite du setup() va se dérouler, et le WiFiManager
49 // traitera les demandes ultérieurement, dans la fonction loop().
50
51 Serial.println("Connexion au Wi-Fi ...");
52 if (myWiFiManager.autoConnect(mySSID, mySecKey)) {
53
54 // Wi-Fi en mode standard ok --> On affiche l'adresse IP obtenue.
55
56 Serial.println(); Serial.print("Connecté ! Adresse IP : ");
57 Serial.println(WiFi.localIP());
58
59 }
60 else {
61
62 // Wi-Fi standard KO, on est passé en mode AP, qui sera traité dans le loop().
63
64 Serial.println("Pas de point Wi-Fi connu, passage en mode AP (identifiant \"" + String(mySSID) + "\")");
65 }
66
67 }
68
69 /* --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
70 * LOOP : fonction appelée régulièrement par le système
71 * ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
72 void loop() {
73
74 // Obligatoire en mode non bloquant, pour que le WiFiManager continue sa tâche.
75
76 myWiFiManager.process() ;
77
78 // Test pour savoir si on est enfin connecté - on ne l'affiche qu'une fois pour limiter les traces
79
80 if (IAmNotConnected) {
81 if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
82 Serial.print("Connecté au point d'accès " + String(WiFi.SSID()) + ", Adresse IP : ") ;
83 Serial.println(WiFi.localIP());
84 IAmNotConnected = false ;
85 }
86 }
87
88 }
Comment ça marche ?
Vous aimerez aussi
... la suite ... :-)
- Episode 2 : Héberger un site web sur mon Wemos D1 mini (accessible sur le réseau local ou en AP).
- Episode 3 : Mon Wemos D1 mini récupère des donnée sur Internet (Json).
- Episode 4 : Mon Wemos D1 mini discute sur Internet avec MQTT
Ces trois épisodes sont indépendants les uns des autres
Dernière modification 6/02/2023 par user:Philby.
Draft