ENIB 2020 : Elevator

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Que fait ce projet ?

L'Elevator est un dispositif composé d'une nacelle qui monte et descend à la manière d'un ascenseur. Une fois arrivée dans la partie haute de sa course, une temporisation permet de l'immobiliser, puis elle reprend sa course dans l'autre sens et descend. Des leds s'allument en fonction de la position de la plateforme : rouge pour la position haute, orange pour la position intermédiaire et vert pour la position basse.

Principe de fonctionnement

Un capteur à ultrasons permet de mesurer la distance qui sépare la nacelle du sol. Elle envoie cette mesure à une carte WEMOS qui commande le servomoteur. En fonction de la distance fournie et convertie en millimètres, la bobine doit s'enrouler, se dérouler ou arrêter de tourner. Une information est envoyée aux leds à chaque changement d'état.

Une application permet de contrôler la mise en route du dispositif via une connection wifi.

Liste des composants

• 1 carte WEMOS
• 1 batterie de 5V
• 1 capteur à ultrasons (HC-SR04)
• 3 leds (rouge, orange, vert)
• 1 servomoteur
• 1 bobine de fil
• 2 plaques de câblage
• Fils de connection

Code

// on appelle la bibliothèque qui gère le Wemos D1 mini
#include <ESP8266WiFi.h> 

// Gestion du Wifi
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <DNSServer.h>
#include <ESP8266mDNS.h>
#include <WiFiClient.h> 
/* Constantes pour les broches */
const byte TRIGGER_PIN = D2; // Broche TRIGGER
const byte ECHO_PIN = D3;    // Broche ECHO
 
/* Constantes pour le timeout */
const unsigned long MEASURE_TIMEOUT = 25000UL; // 25ms = ~8m à 340m/s

/* Vitesse du son dans l'air en mm/us */
const float SOUND_SPEED = 340.0 / 1000;
int ledV_PIN = D4;
int ledR_PIN = D5;
int ledO_PIN = D6;

//  Definition du WiFi 
const char *nomDuReseau = "Mongolfiere";     // Nom du réseau wifi du petit bot
const char *motDePasse = "";    // Mot de passe du réseau wifi du petit bot
// ATTENTION - le mot de passe doit faire soit 0 caractères soit 8 ou plus sinon
// La configuration de votre réseau wifi ne se fera pas (ni mot de passe, ni nom de réseau !).
//création du monServeur
ESP8266WebServer monServeur(80);               // Création de l'objet monServeur

//Gestion des servomoteurs
#include <Servo.h>   //appel de la bibliothèque qui gère les servomoteurs
// création des servomoteurs 
Servo servogauche;   // Nom du servo qui gère la première roue
Servo servodroit;    // Seconde roue

//déclaration des Variables
//int --- en cours 
int val = -1; // Val nous sert à stocker la commande de l'utilisateur (stop, avance, ...).

void setup(){
   /* Initialise le port série */
  Serial.begin(115200);
   
  /* Initialise les broches */
  pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); // La broche TRIGGER doit être à LOW au repos
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);

  pinMode(ledR_PIN, OUTPUT); // led rouge
  pinMode(ledV_PIN, OUTPUT); // led vert
  pinMode(ledO_PIN, OUTPUT); // led Orange
  delay(1000);
 // Serial.begin(9600); // Ouvre une connexion série pour monitorer le fonctionnement du code quand on reste branché à l'ordinateur
  Serial.println();
  Serial.println();  
  configDuWifi();
  servodroit.detach();  // Place les servos hors tension
  servogauche.detach(); 
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);    //met la led du Wemos en sortie
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  //met la led du Wemos sur le niveau bas ce qui l'allume.
  pinMode(15, OUTPUT); //met D8 comme une sortie 
}

void loop(){
  ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   /* 1. Lance une mesure de distance en envoyant une impulsion HIGH de 10µs sur la broche TRIGGER */
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
  
  /* 2. Mesure le temps entre l'envoi de l'impulsion ultrasonique et son écho (si il existe) */
  long measure = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, MEASURE_TIMEOUT);
   
  /* 3. Calcul la distance à partir du temps mesuré */
  float distance_mm = measure / 2.0 * SOUND_SPEED;
   
  /* Affiche les résultats en mm, cm et m */
  Serial.print(F("Distance: "));
  Serial.print(distance_mm);
  Serial.print(F("mm ("));
  Serial.print(distance_mm / 10.0, 2);
  Serial.print(F("cm, "));
  Serial.print(distance_mm / 1000.0, 2);
  Serial.println(F("m)"));
   
  /* Délai d'attente pour éviter d'afficher trop de résultats à la seconde */
  delay(100);
   if (distance_mm >= 90 && distance_mm <= 400  ) {digitalWrite(ledO_PIN, HIGH);}
   else {digitalWrite(ledO_PIN, LOW);}

   if (distance_mm <= 90) 
   {
    digitalWrite(val==2 && ledV_PIN, HIGH);
    servodroit.write(90);
    }
   else {digitalWrite(ledV_PIN, LOW);}
    
   if (val==1 && distance_mm >= 400 ) {
      digitalWrite(ledR_PIN, HIGH);
      servodroit.write(90);
   }
   else {digitalWrite(ledR_PIN, LOW);}
  
  /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    val = -1;
    monServeur.handleClient();
    //Clignotement de la LED sur D8
    digitalWrite(15, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
         delay(1000);                  // wait for a second
    digitalWrite(15, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
                        // wait for a second
}

///////////////////////GESTION DES INSTRUCTIONS///////////////////////////
void GestionDesClics() {
  monServeur.on("/avance", HTTP_GET, []() {
  val = 1;
  Serial.println("avance");    
  redactionPageWeb();
  });

  monServeur.on("/recule", HTTP_GET, []() {
  val = 2;
  Serial.println("recule");
  redactionPageWeb();
  });

  monServeur.on("/droite", HTTP_GET, []() {
  val = 4;
  Serial.println("droite");
  redactionPageWeb();
  });
  
  monServeur.on("/gauche", HTTP_GET, []() {
  val = 3;
  Serial.println("gauche");
  redactionPageWeb();
  });

  monServeur.on("/stop", HTTP_GET, []() {
  val = 0;
  Serial.println("stop");
  redactionPageWeb();
  });
  
  monServeur.on("/", HTTP_GET, []() {
  val = -1;
  redactionPageWeb();
  });

}

///////////////////////////LA PAGE WEB DE CONROLE DU PETIT BOT/////////////////////////////////////////
void redactionPageWeb(){
  // Prépare la page web de réponse (le code HTML sera écrit dans la chaine de caractère "pageWeb").
  String pageWeb = "<!DOCTYPE HTML>\r\n";
  pageWeb += "<html>\r\n";
  pageWeb += "<center>";    //On ouvre la balise qui va centrer les boutons
  pageWeb += "<h1 style=\"font-size:300%;\"\> Le petit bot ";
  pageWeb += "<style type=\"text/css\">  body { color: #101820; background-color: #45B5AA } </style>";

  // On finalise l'écriture de la page Web et on donne les instructions aux servos
  pageWeb += instruction(val); // pour cela on appelle la fonction "instruction"

  // On termine l'écriture de la page Web
  pageWeb += "</h1>";
  pageWeb += "<br>"; //aller à la ligne
  pageWeb += "<br>"; //aller à la ligne
  pageWeb += "<a href=\"/stop\"\"><button style=\"font-size:200%; width: 18%; background-color:#FFE800; border-radius: 12px\"\>Stop </button></a>\r\n";      // créer un bouton "Stop", qui envoie sur l'URL /stop
  pageWeb += "<a href=\"/avance\"\"><button style=\"font-size:200%; width: 18%; background-color:#FFE800; border-radius: 12px\"\>Avance </button></a>\r\n";  // créer un bouton "Avance"...
  pageWeb += "<a href=\"/recule\"\"><button style=\"font-size:200%; width: 18%; background-color:#FFE800; border-radius: 12px\"\>Recule </button></a>\r\n";
  pageWeb += "<a href=\"/droite\"\"><button style=\"font-size:200%; width: 18%; background-color:#FFE800; border-radius: 12px\"\>Droite </button></a>\r\n";
  pageWeb += "<a href=\"/gauche\"\"><button style=\"font-size:200%; width: 18%; background-color:#FFE800; border-radius: 12px\"\>Gauche </button></a><br />\r\n";
  pageWeb += "</center>"; // tout est centré sur la page
  pageWeb += "</html>\n"; //Fin de la page Web

  // On envoie la page web
  monServeur.send(200, "text/html", pageWeb);
  delay(1);
}

///////////////////INSTRUCTIONS/////////////////////////////////////////////////////////
String instruction(int valeur){ //Cette fonction traite les instructions qui sont reçues
  int gauche;                           // Variable dont la valeur 180 ou 0 fera tourner le servo gauche dans un sens ou l'autre
  int droite;                           // Idem pour le servo droit
  String completePage;                  // Déclaration de la chaine de caractère qui sera renvoyée par cette fonction pour compléter la page web 
  switch(valeur){                       // En fonction de la variable valeur on va donner un ordre aux servos 
    case 0 :                            // et un texte à la chaine de caractère "completePage"
    completePage = " est à l'arrêt ";
    droite = 90;
    gauche = 90;
    break;
    case 1 :
    completePage = " avance ";
    droite = 180;
    gauche =  0;
    break;
    case 2 :
    completePage = " recule ";
    droite = 0;
    gauche =  180;
    break;
    case 3 :
    completePage = " tourne à gauche ";
    droite = 180;
    gauche =  90;
    break;
    case 4 :
    completePage = " tourne à droite ";
    droite = 90;
    gauche = 0;
    break;
    // que faire du cas ou val = -1 ? marquer ici ce qui doit être fait.
  }
  servogauche.attach(D7);     // Broche D2
  servodroit.attach(D8);      // Broche D1
  servogauche.write(gauche); 
  servodroit.write(droite);
  return completePage;        // on renvoie la chaine de caractère pour compléter la page web
}
////////////////////////CONFIGURATION WIFI///////////////////////////////////////////////
void configDuWifi(){  // Fonction de configuratio du Wifi
  WiFi.mode(WIFI_AP); // le wemos est en mode "Point d'Accès" (il déploie un réseau wifi)
  WiFi.softAP(nomDuReseau, motDePasse, 2); // on démarre le "Point d'Accès".
  MDNS.begin(nomDuReseau);                 // gérer les DNS ce qui rendra votre petit bot accessible
  MDNS.addService("http", "tcp", 80);      // via http://nomDuReseau.local
  IPAddress monIP = WiFi.softAPIP();       // on récupère l'adresse IP du petit Bot
  Serial.print("Adresse IP de ce Point d'Accès : ");
  Serial.println(monIP);                   // on l'écrit sur le moniteur série
  GestionDesClics();
  monServeur.begin();                          //Démarrage du monServeur
  Serial.println("Serveur HTTP démarré");
  instruction(val);
  return;                                  // on retourne à l'endroit ou la fonction a été appelée.
}