Qu'est-ce que l'ESP32 ? Caractéristiques, installation dans l'Arduino IDE et premier projet Wi-Fi

L'ESP32 est un microcontrôleur double cœur très bon marché, fabriqué par Espressif, avec Wi-Fi et Bluetooth intégrés. À lui seul, il fait beaucoup de choses dont un Arduino Uno est incapable : rejoindre le réseau de la maison, servir une page web que tu ouvres sur ton téléphone, récupérer l'heure et la météo sur Internet, dialoguer avec le téléphone en Bluetooth. En plus, il se programme dans l'Arduino IDE avec les commandes Arduino que tu connais déjà. C'est aujourd'hui la carte la plus populaire pour débuter dans l'Internet des objets (IoT).

Qu'est-ce que l'ESP32 et à quoi sert-il ?

À proprement parler, « ESP32 » est le nom de la puce sous le capot métallique. La carte que tu tiens est une carte de développement portant cette puce (comme l'ESP32 DevKit ou la NodeMCU-32S) : elle comprend un convertisseur USB-série pour dialoguer avec l'ordinateur, un régulateur qui abaisse le 5 V à 3,3 V, et les boutons de redémarrage (EN) et de programmation (BOOT). Voici quelques possibilités offertes par l'ESP32 :

• Station météo Wi-Fi : afficher la température et l'humidité sur une page ouverte depuis ton téléphone.
• Pilotage depuis le téléphone : commander une lampe, une prise ou une porte avec un bouton sur une page web.
• Récupérer des données sur Internet : afficher l'heure exacte (NTP), la météo ou les taux de change sur un écran.
• Envoyer des notifications : te prévenir par Telegram ou e-mail quand un mouvement est détecté.
• Appareils Bluetooth : fabriquer une télécommande qui s'appaire au téléphone, ou un appareil que l'ordinateur voit comme un clavier.
• Capteurs qui tiennent des mois sur pile : ne sortir du sommeil profond que pour mesurer.

ESP32 ou Arduino Uno : la comparaison

À la lecture de ce tableau, l'ESP32 semble meilleur en tout, mais l'Uno a aussi ses atouts : fonctionnant en 5 V, il est directement compatible avec la plupart des capteurs et modules anciens, ses broches sont plus robustes et il réserve moins de surprises aux débutants. Si tu n'as pas besoin de sans-fil, l'Uno reste un excellent point de départ ; pour choisir, jette un œil à Quel Arduino acheter ?

Les broches de l'ESP32 : lesquelles utiliser sans risque ?

Les broches de l'ESP32 ne sont pas toutes « équivalentes » comme sur un Arduino. Certaines sont reliées à la mémoire flash, d'autres ne fonctionnent qu'en entrée, et le niveau de certaines influence le démarrage de la carte. Tu trouveras le brochage complet de ta carte dans l'outil Brochage ; en voici un résumé :

Installer l'ESP32 dans l'Arduino IDE

1. Dans l'Arduino IDE, ouvre Fichier > Préférences et ajoute https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json dans le champ « URL de gestionnaire de cartes supplémentaires ».
2. Dans le gestionnaire de cartes, cherche esp32 et installe le paquet d'Espressif Systems.
3. Choisis ESP32 Dev Module dans Outils > Type de carte.
4. Branche l'ESP32 avec un câble USB et choisis le bon port dans Outils > Port. Si aucun port n'apparaît, installe le pilote de la puce USB-série de ta carte (CP2102 ou CH340).
5. Si « Connecting... » reste longtemps affiché pendant le téléversement, maintiens le bouton BOOT de la carte enfoncé et relâche-le dès que le transfert commence.

Premier programme : faire clignoter la LED intégrée

La plupart des cartes ESP32 DevKit ont une LED bleue reliée au GPIO 2. Le code ci-dessous la fait clignoter toutes les demi-secondes ; comme tu le vois, les commandes sont exactement celles de l'Arduino :

1const int LED_PIN = 2;   // çoğu DevKit'te dahili mavi LED / onboard blue LED on most DevKits
2
3void setup() {
4  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
5}
6
7void loop() {
8  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
9  delay(500);
10  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
11  delay(500);
12}

Se connecter au Wi-Fi

La vraie force de l'ESP32, c'est le Wi-Fi. Le code ci-dessous rejoint le réseau de la maison et affiche dans le moniteur série l'adresse IP que la box attribue à l'ESP32. Remplace le nom du réseau et le mot de passe par les tiens et ouvre le moniteur série à 115200 bauds :

1#include <WiFi.h>
2
3const char* ssid = "AgAdi";        // Wi-Fi adın / your Wi-Fi name
4const char* password = "Sifre123"; // Wi-Fi şifren / your Wi-Fi password
5
6void setup() {
7  Serial.begin(115200);
8  WiFi.begin(ssid, password);
9  Serial.print("Bağlanıyor / connecting");
10  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
11    delay(500);
12    Serial.print(".");
13  }
14  Serial.println();
15  Serial.print("IP adresi / IP address: ");
16  Serial.println(WiFi.localIP());
17}
18
19void loop() {
20}

Piloter une LED depuis le téléphone : un serveur web simple

Transformons maintenant l'ESP32 en petit serveur web. Après le téléversement, ouvre l'adresse IP affichée dans le moniteur série dans le navigateur d'un téléphone connecté au même Wi-Fi : les deux boutons de la page allument et éteignent la LED de la carte. En branchant un relais à la place de la LED, tu pilotes une vraie lampe de la même façon ; vois Qu'est-ce qu'un module relais ?

1#include <WiFi.h>
2#include <WebServer.h>
3
4const char* ssid = "AgAdi";
5const char* password = "Sifre123";
6const int LED_PIN = 2;
7
8WebServer server(80);
9
10void handleRoot() {
11  server.send(200, "text/html",
12    "<meta name='viewport' content='width=device-width'>"
13    "<h1>ESP32</h1>"
14    "<a href='/on'><button>LED AÇ / ON</button></a> "
15    "<a href='/off'><button>LED KAPAT / OFF</button></a>");
16}
17
18void setup() {
19  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
20  Serial.begin(115200);
21  WiFi.begin(ssid, password);
22  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
23  Serial.println(WiFi.localIP());   // bu adresi telefonda aç / open this address on your phone
24
25  server.on("/", handleRoot);
26  server.on("/on",  []() { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); handleRoot(); });
27  server.on("/off", []() { digitalWrite(LED_PIN, LOW);  handleRoot(); });
28  server.begin();
29}
30
31void loop() {
32  server.handleClient();
33}

Les variantes de l'ESP32 : laquelle acheter ?

Alimentation et fonctionnement sur batterie

Quand il active le Wi-Fi, l'ESP32 peut brièvement consommer jusqu'à 250 mA. Si un port USB faible ou un câble fin ne supporte pas ce pic, la carte redémarre avec le message « Brownout detector was triggered ». Utilise un bon câble et un bloc 5 V d'au moins 1 A ; au besoin, ajoute un condensateur de 100 à 470 µF entre 3V3 et GND. Pour les projets sur batterie, le sommeil profond de l'ESP32 réduit la consommation de la puce à quelques microampères ; mais le régulateur et la LED des cartes de développement continuent à consommer quelques mA, d'où l'intérêt d'un module nu ou d'une carte basse consommation pour une longue autonomie.

L'ESP32 avec MicroPython

L'ESP32 ne se programme pas seulement en langage Arduino, mais aussi en MicroPython. Une fois MicroPython installé sur la carte avec Thonny, quelques lignes suffisent pour se connecter au Wi-Fi :

1import network, time
2from machine import Pin
3
4led = Pin(2, Pin.OUT)
5wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
6wlan.active(True)
7wlan.connect("AgAdi", "Sifre123")     # Wi-Fi adı ve şifresi / Wi-Fi name and password
8
9while not wlan.isconnected():
10    time.sleep(0.5)
11print("IP:", wlan.ifconfig()[0])
12
13while True:
14    led.value(not led.value())        # LED'i yakıp söndür / toggle the LED
15    time.sleep(0.5)

Idées de projets avec l'ESP32

• Station météo Wi-Fi : suis depuis ton téléphone la température et l'humidité mesurées par un DHT11.
• Prise intelligente : allume une lampe via un relais depuis une page web ou un assistant vocal.
• Alarme de mouvement : envoie une notification Telegram quand un capteur PIR détecte quelqu'un.
• Horloge Internet : récupère l'heure sur un serveur NTP et affiche-la sur un LCD ou un afficheur 7 segments.
• Télécommande Bluetooth : pilote une voiture robot avec une application sur ton téléphone.
• Capteur économe : un appareil qui se réveille toutes les 10 minutes, envoie une mesure et se rendort.

Erreurs fréquentes et solutions

• Aucun port n'apparaît : le câble est peut-être un câble de charge seulement, ou le pilote USB-série manque ; utilise un câble de données et installe le pilote CP2102 ou CH340.
• « Failed to connect... Timed out waiting for packet header » : maintiens BOOT enfoncé au début du téléversement.
• La carte redémarre sans cesse : alimentation insuffisante (brownout) ; utilise un meilleur câble, un meilleur bloc et un condensateur.
• Pas de connexion au Wi-Fi : le réseau est peut-être en 5 GHz, ou il y a une erreur de majuscules dans le nom ou le mot de passe.
• Utiliser les GPIO 6–11 : ces broches sont reliées à la flash ; les utiliser fait planter la carte.
• Les valeurs analogiques déraillent au démarrage du Wi-Fi : le capteur est sur une broche ADC2 ; déplace-le sur une broche ADC1 entre GPIO 32 et 39.

L'ESP32 est le moyen le plus simple d'emmener sur Internet ce que tu as appris avec Arduino. Pour réviser les bases d'Arduino, lis Qu'est-ce qu'Arduino ? ; dans l'application BlueGrays, tu trouveras des dizaines de projets ESP32 – LED, serveur web, WebSocket, horloge NTP, météo, alarme Telegram – avec schémas et code.