L'ESP32, le cerveau de nos créations¶

C'est quoi, un ESP32 ?¶

L'ESP32 est un microcontrôleur : un tout petit ordinateur, grand comme un timbre, spécialisé dans une seule chose, exécuter un programme en boucle pour piloter de l'électronique.

Il n'a ni écran, ni clavier, ni Windows. On écrit le programme sur l'ordinateur, on l'envoie dans la carte par le câble USB (on dit qu'on le téléverse), et ensuite la carte le fait tourner toute seule, en boucle, tant qu'elle est alimentée… même débranchée de l'ordinateur, avec une batterie.

Ce qu'on peut faire avec¶

• Faire bouger : servos, moteurs, roues, portes, bras articulés.
• Faire briller : LEDs de couleur, rubans lumineux, écrans.
• Écouter : boutons, capteurs de distance, de température, de lumière, de mouvement.
• Communiquer sans fil : il a le Bluetooth (c'est comme ça qu'on connecte la manette PS4) et le Wi-Fi (il peut même héberger une petite page web pour être piloté depuis un téléphone).

On en trouve dans des objets de tous les jours : prises connectées, stations météo, jouets, robots aspirateurs…

Notre carte : ESP32 DevKit V1 (USB-C)¶

Le « vrai » ESP32 est la puce cachée sous le capot métallique. Autour, le fabricant a ajouté tout ce qu'il faut pour pouvoir l'utiliser facilement : c'est ce qu'on appelle une carte de développement. Au dos de la nôtre, c'est écrit : ESP32 DEVKITV1.

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#	Élément	À quoi il sert
1	Module ESP32	Le cerveau : processeur, mémoire, Wi-Fi et Bluetooth, sous le capot métallique
2	Antenne	Le bout noir au-dessus du module : Bluetooth et Wi-Fi passent par là. Ne rien poser dessus.
3	Puce CP2102	Le « traducteur » entre l'USB de l'ordinateur et l'ESP32 (on lit SILABS CP2102 dessus)
4	Port USB-C	Alimentation et envoi du programme — voir le câble USB
5	Bouton EN	Redémarre la carte (le programme repart du début)
6	Bouton BOOT	À maintenir si le téléversement reste bloqué sur « Connecting… »
7	Régulateur 3,3 V	Transforme le 5 V de l'USB en 3,3 V, la tension de travail de l'ESP32
8	Les broches	Les 2 × 15 pattes sur les côtés, avec leur nom imprimé à côté

Sa fiche technique¶

🎓 Académie : La tension

Les broches¶

Les 30 petites pattes sur les côtés sont les broches. Chacune a un nom, imprimé sur la carte.

Les broches qu'on utilise dans les missions :

🎓 Académie : La tension · L'intensité

Le support : Terminal Adapter for ESP32 30PIN¶

Notre ESP32 ne se branche pas sur une plaque d'essai : il est enfiché sur un support à borniers à vis (terminal adapter). C'est une carte d'extension qui recopie chaque broche de l'ESP32 vers une petite borne à vis verte.

Comment il marche¶

• Au centre, des connecteurs femelles noirs reçoivent les broches de l'ESP32. Il y a deux rangées de chaque côté, pour accueillir des cartes de largeurs différentes : la nôtre utilise les rangées intérieures.
• De chaque côté, un bornier vert : chaque vis correspond à une broche, avec son nom imprimé à côté (EN, VP, VN, D34… VIN à gauche ; D23, D22… 3V3 à droite).
• Au dos du support, des pistes relient chaque position : le connecteur intérieur (où est l'ESP32), le connecteur extérieur à la même hauteur, et la vis verte du même nom sont la même broche. Elles sont peu visibles sur les photos, mais bien présentes.

Deux façons de brancher un fil¶

Vérifier la liaison (une seule fois)¶

🎓 Académie : La LED · La résistance · Les circuits

Deux façons de s'assurer que le connecteur extérieur est bien relié à la broche. Le test avec une LED est illustré par une photo et une vidéo de notre montage, sans plaque, avec des câbles Dupont.

Avec une LEDAu multimètre

On fait clignoter une vraie LED branchée sur le connecteur extérieur D2, avec le programme de la mission 0.

Il faut : une LED classique (5 mm, rouge par exemple) et une résistance de 330 Ω (bagues orange, orange, marron, or) ou 220 Ω (rouge, rouge, marron, or). Voir le code couleur.

Pas besoin de plaque d'essai : les connecteurs noirs du support en font office. Les pattes de la LED et de la résistance s'y enfoncent directement.

Étapes

1. Débrancher l'USB.
2. Repérer la LED : la patte longue est le +, la patte courte le − (le bord de la LED est aussi aplati de ce côté).
3. Enfoncer une patte de la résistance dans le connecteur extérieur D2.
4. Tordre l'autre patte de la résistance autour de la patte longue de la LED (ou les tenir serrées l'une contre l'autre).
5. Enfoncer la patte courte de la LED dans le connecteur extérieur GND, deux positions plus bas.
6. Rebrancher l'USB, téléverser le programme de la mission 0 : la LED doit clignoter en même temps que la LED bleue de la carte.

À quoi sert la résistance ?

Elle limite le courant. Sans elle, la LED tirerait trop sur la broche et pourrait griller, elle ou la broche. Elle peut se placer d'un côté ou de l'autre de la LED : ce qui compte, c'est qu'elle soit sur le chemin.

La LED ne s'allume pas ?

Elle est sans doute à l'envers : une LED ne laisse passer le courant que dans un sens. Débrancher l'USB, la retourner, réessayer.

Si ça ne tient pas : les pattes des composants sont fines et peuvent flotter dans les connecteurs. Utiliser alors les vis vertes D2 et GND (on y serre les pattes directement), ou deux câbles Dupont mâle-mâle. Une plaque d'essai n'est pas nécessaire, mais si tu en as une, elle rend le montage plus stable : voir le même test sur la plaque d'essai.

En vrai, avec des câbles Dupont à la place de la plaque :

Pas de LED sous la main ? Le multimètre en mode tension fait aussi l'affaire : entre D2 et GND, il doit afficher alternativement 0 V et 3,3 V.

En mode continuité (le symbole du haut-parleur, qui bipe) : une pointe dans un connecteur extérieur, l'autre sur la vis du même nom. Ça doit biper. Répéter pour 2 ou 3 broches (D2, GND, VIN).

Pourquoi c'est pratique¶