Pour connecter un Raspberry Pi 4 à un ESP32 en utilisant le protocole UART (série), voici les étapes détaillées :

- Raspberry Pi 4 - ESP32 - Câbles de connexion (Dupont) - Optionnel : Résistances (si nécessaire pour les niveaux de tension)

Raspberry Pi 4 → ESP32:

• Raspberry Pi 4 :
  • GPIO 14 (TX) → ESP32 GPIO 16 (RX) (Transmission du Raspberry Pi vers l'ESP32) UART(2)
  • GPIO 15 (RX) → ESP32 GPIO 17 (TX) (Réception du Raspberry Pi depuis l'ESP32) UART(2)

OU

• GPIO 14 (TX) → ESP32 GPIO 25 (RX) (Transmission du Raspberry Pi vers l'ESP32) UART(1)
• GPIO 15 (RX) → ESP32 GPIO 26 (TX) (Réception du Raspberry Pi depuis l'ESP32) UART(1)

• Alimentation :
• 3.3V (Raspberry Pi 4) → 3.3V (ESP32) (L'ESP32 fonctionne en 3.3V, évitez le 5V)
• GND → GND

Important :

1. Vous devez connecter TX à RX et RX à TX.
2. Le Raspberry Pi utilise un niveau logique de 3.3V, donc assurez-vous que l'ESP32 soit alimenté en 3.3V également. Si vous branchez un câble GPIO directement à un autre périphérique qui fonctionne à 5V (par exemple, certaines cartes Arduino), vous risquez d'endommager les broches.

Configuration sur le Raspberry Pi (UART Master) :

1. Activer le port série :

1. Par défaut, le port série du Raspberry Pi est réservé à la console. Vous devez le libérer pour l'utiliser pour la communication série.

- Ouvrez une terminal et tapez :

exemple003.sh

sudo raspi-config

1. Allez dans “Interfacing Options” puis “Serial”. Désactivez l'accès à la console série et activez l'interface série.
2. Redémarrez le Raspberry Pi. ( sudo reboot )
3. Desactiver le Bluetooth sur le Raspberry Pi
4. Installer le module pip ( sudo apt install python3-pip )
5. Installer PySerial ( sudo apt-get install python3-serial )
6. sudo reboot

2. Vérifiez que le port série fonctionne :

1. Une fois le port série activé, vous pouvez vérifier si le périphérique série est détecté. Tapez la commande suivante pour vérifier :

exemple004.sh

ls /dev/ttyAMA*

Vous devriez voir quelque chose comme `/dev/ttyAMA0`.

3. Installer les outils de communication série (si nécessaire) :

Si vous souhaitez envoyer et recevoir des données en ligne de commande, installez minicom ou screen :

exemple005.sh

sudo apt-get install minicom

4. Testez la connexion série avec `minicom` :

1. Utilisez minicom pour tester la communication série en vous connectant au port `/dev/ttyAMA0` :

exemple006.sh

minicom -b 115200 -o -D /dev/ttyAMAO

1. Utiliser l'IDE Arduino pour programmer l'ESP32 :

1. Si vous n'avez pas encore installé le support pour l'ESP32 dans l'IDE Arduino, allez dans `Outils` → `Carte` → Sélectionnez votre modèle ESP32.
2. Assurez-vous que vous avez installé le paquet ESP32 dans le Gestionnaire de cartes de l'IDE Arduino.

2. Code pour l'ESP32 (réception et envoi UART) :

exemple11.ino

#define RXD2 16
#define TXD2 17
 
#define GPS_BAUDS 115200
 
HardwareSerial mySerial2(2);
 
int counter = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  mySerial2.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
  Serial.println("Serial 2 demarre en 115200 Bds");
}
 
void loop() {
  while (mySerial2.available() > 0) {
    char gpsData1 = mySerial2.read();
    Serial.print(gpsData1);
    }
  delay(2000);
  Serial.println("--------------------------------------------");
  mySerial2.println(String(counter));
  Serial.println("Envoie UART2:  " + String(counter));
  counter++;
  delay(2000);
}

Ce code permet à l'ESP32 de lire les caractères envoyés par le Raspberry Pi et de répondre avec un message.

exemple12.ino

#define RXD1 25
#define TXD1 26
 
#define GPS_BAUDS 115200
 
HardwareSerial mySerial1(1);
 
int counter = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  mySerial1.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD1, TXD1);
  Serial.println("Serial 1 25R 26T demarre en 115200 Bds");
}
 
void loop() {
  while (mySerial1.available() > 0) {
    char gpsData2 = mySerial1.read();
    Serial.print(gpsData2);
    }
  delay(2000);
  Serial.println("--------------------------------------------");
  mySerial1.println(String(counter));
  Serial.println("Envoie UART1:  " + String(counter));
  counter++;
  delay(2000);
}

Ce code permet à l'ESP32 de lire les caractères envoyés par le Raspberry Pi et de répondre avec un message.

Raspberry Pi 4 → ESP32M ←- ESP32E:

• Raspberry Pi 4 :
  • GPIO 14 (TX) → ESP32M GPIO 25 (RX) (Transmission du Raspberry Pi vers l'ESP32M) UART(1)
  • GPIO 15 (RX) ←- ESP32M GPIO 26 (TX) (Réception du Raspberry Pi depuis l'ESP32M) UART(1)
• ESP32M
  • GPIO 16 (RX) –> ESP32E GPIO 17 (TX) (Transmission de l'ESP32M vers l'ESP32E) UART(2)
  • GPIO 17 (TX) ←- ESP32E GPIO 16 (RX) (Réception de l'ESP32M depuis l'ESP32E) UART(2)

• Alimentation :
• 3.3V (Raspberry Pi 4) → 3.3V (ESP32M et E ) (L'ESP32 fonctionne en 3.3V, évitez le 5V)
• GND → GND

exemple14.ino

#define RXD1 25
#define TXD1 26
#define RXD2 16
#define TXD2 17
 
#define GPS_BAUDS 115200
HardwareSerial mySerial1(1);
HardwareSerial mySerial2(2);
 
int counter = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  mySerial1.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD1, TXD1);
  Serial.println("Serial 1 25R 26T demarre en 115200 Bds");
  mySerial2.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
  Serial.println("Serial 2 16R 17T demarre en 115200 Bds");
}
 
void loop() {
  while (mySerial1.available() > 0) {
    char gpsData1 = mySerial1.read();
    Serial.print(gpsData1);
    }
  while (mySerial2.available() > 0) {
    char gpsData2 = mySerial2.read();
    Serial.print(gpsData2);
    }
  delay(2000);
  Serial.println("--------------------------------------------");
  mySerial1.println(String(counter));
  Serial.println("Envoie UART1:  " + String(counter));
  mySerial2.println(String(counter));
  Serial.println("Envoie UART2:  " + String(counter));
  counter++;
  delay(2000);
}

exemple15.ino

    #define RXD2 16
    #define TXD2 17
 
    #define GPS_BAUDS 115200
 
    HardwareSerial mySerial2(2);
 
    int counter = 0;
 
    void setup() {
      Serial.begin(115200);
      mySerial2.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
      Serial.println("Serial 2 demarre en 115200 Bds");
    }
 
    void loop() {
      while (mySerial2.available() > 0) {
        char gpsData1 = mySerial2.read();
        Serial.print(gpsData1);
        }
      delay(2000);
      Serial.println("--------------------------------------------");
      mySerial2.println(String(counter));
      Serial.println("Envoie UART2:  " + String(counter));
      counter++;
      delay(2000);
    }

1. Code Python pour envoyer/recevoir des données via UART :

Voici un exemple de code Python pour communiquer avec l'ESP32M en utilisant le port série /dev/ttyAMA0 :

Installer le module pyserial sur raspbery :

exemple007.sh

sudo apt-get install python3-serial 

exemple010.py

import serial
import time
 
# Configurer le port série pour le Raspberry Pi
ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 115200)  # Le port série, le même que pour Minicom
time.sleep(2)  # Attendre que la communication soit stable
 
# Envoyer un message à l'ESP32
ser.write(b"Hello ESP32!\n")
print("Envoie Hello ESP32!\n")
# Reception des messages de l'ESP32
while True:
    if ser.in_waiting > 0:  # Si des données sont reçues
        #received = ser.readline().decode('utf-8').strip()  # Lire et décoder les données reçues de l'ESP32 en utf-8
        received = ser.readline().decode('iso-8859-1').strip()  # Lire et décoder les données reçues de l'ESP32 en iso-8859-1
        print("Reçu de l'ESP32:", received)
    time.sleep(1)
     # Envoie des messages de l'ESP32
    ser.write(b"Hello ESP32!\n")
    print("Envoie Hello ESP32!\n")

test001.sh

python3 exemple010.py

Ce script Python envoie un message à l'ESP32 et attend la réponse. Vous pouvez tester la communication en lisant les réponses dans le

terminal du Raspberry :

Terminal ESP32:

- Si la communication ne fonctionne pas, assurez-vous que les connexions sont correctes, que le code est bien téléchargé sur l'ESP32 et que le Raspberry Pi utilise le bon port série. - Si vous avez des problèmes avec le niveau de tension, vous pouvez utiliser un convertisseur logique pour passer du 3.3V à un 5V, mais ce n'est pas nécessaire si vous utilisez 3.3V des deux côtés. - Si vous ne voyez rien sur le port série (pour le Raspberry Pi), vous pouvez essayer d'utiliser `dmesg | grep tty` pour voir les messages du système concernant les ports série.

Cela devrait vous permettre d'établir une communication UART entre votre Raspberry Pi 4 et votre ESP32.

exemple001.py

import serial
import time
 
# Configurer le port série pour le Raspberry Pi
ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 115200)  # Le port série, le même que pour >
time.sleep(2)  # Attendre que la communication soit stable
 
# Envoyer un message à l'ESP32
ser.write(b"Hello ESP32!\n")
print("Envoie Hello ESP32!\n")
while True:
    if ser.in_waiting > 0:  # Si des données sont reçues
        received = ser.readline().decode('utf-8').strip()  # Lire et décoder le>
        print("Reçu de l'ESP32:", received)
        time.sleep(0.008)
        ser.write(b"OK!\n")
        #print("Bien recu  du Raspberry!\n")

exemple002.ino

#define RXD2 16
#define TXD2 17
 
#define GPS_BAUDS 115200
 
//HardwareSerial gpsSerial(2);
HardwareSerial mySerial(2);
 
int counter = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  mySerial.begin(GPS_BAUDS, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
  Serial.println("Serial 2 demarre en 115200 Bds");
}
 
void loop() {
  while (mySerial.available() > 0) {
    char gpsData = mySerial.read();
    Serial.println(gpsData);
    }
  delay(3);
  //Serial.println("--------------------------------------------");
  mySerial.println(String(counter));
  if (counter == 1000){
  counter = 0;
  }
  //Serial.println("Envoie: UART2  " + String(counter));
  counter++;
  delay(0.005);
}