💻 Développement logiciel

🔌 6.1 Programmation des ESP32 avec Tasmota

🧠 Cette section décrit comment nous avons préparé les microcontrôleurs ESP32-C3 (XIAO Seeed Studio) avec le firmware Tasmota, afin de connecter des capteurs, configurer le Wi-Fi, et publier les données via MQTT.

🔧 Microcontrôleur utilisé : XIAO ESP32-C3 (Seeed Studio)

Le microcontrôleur XIAO ESP32-C3 est compact, économique, doté d’une connectivité Wi-Fi, et parfaitement adapté à l’environnement Tasmota. Il est alimenté via USB-C, ce qui facilite la configuration initiale depuis un ordinateur.

Schéma de câblage ESP32-C3

💻 Installation de Tasmota

Nous avons utilisé le firmware officiel Tasmota spécialement compilé pour les ESP32-C3. Il s’agit du fichier :

tasmota32c3.factory.bin

🔗 Lien de téléchargement direct : 👉 tasmota32c3.factory.bin (OTA)

Ce fichier est une version d’usine du firmware Tasmota. Il contient le bootloader et la configuration initiale pour permettre à l’ESP32-C3 de démarrer directement dans un environnement prêt à l’emploi. Ce firmware est indispensable pour un premier flash.

1. Effacement de la mémoire flash

Branchez le XIAO ESP32-C3 via USB, puis exécutez dans un terminal :

python -m esptool --chip esp32c3 --port COMx erase_flash

Remplacez COMx par le port série utilisé (ex. COM3 sous Windows ou /dev/ttyUSB0 sous Linux).

2. Flash du firmware Tasmota

Installez ensuite tasmota32c3.factory.bin :

python -m esptool --chip esp32c3 --port COMx write_flash -z 0x0 tasmota32c3.factory.bin

💡 Téléchargez le fichier depuis le lien ci-dessus et placez-le dans le dossier courant, ou indiquez son chemin complet.

📱 Configuration initiale de Tasmota

Dès que le module redémarre :

1. Connexion au Wi-Fi de Tasmota

Un réseau Wi-Fi temporaire est généré (type tasmota_XXXXXX). Connectez-vous depuis un ordinateur ou un smartphone.

2. Configuration du Wi-Fi

L’interface s’ouvre automatiquement (ou via 192.168.4.1) pour entrer les identifiants du Wi-Fi du MakerSpace.

Une fois connecté, le module rejoint le réseau local et se voit attribuer une adresse IP.

📡 Configuration MQTT dans Tasmota

Accédez à l’interface Tasmota via l’IP attribuée, puis allez dans Configuration > Configure MQTT et remplissez :

Host : 172.16.4.33 (adresse IP du broker MQTT)
Port : 1883
Client : esp32c3-capteur (nom unique)
Topic : capteur
User / Password : (laisser vide si non requis)

Schéma de câblage ESP32-C3

📎 Affectation des capteurs sur les GPIO

Dans Configuration > Configure Module, choisissez Module Generic (18), puis assignez les GPIO aux capteurs connectés.

🔹 AMS2302 (température & humidité)

Capteur branché sur GPIO10
Type dans Tasmota : AM2301

Fonction	GPIO	Remarque
Data	GPIO10	Un seul fil de données (1 fil + GND + VCC)

🔹 PMS7003 (particules fines PM1.0 / PM2.5 / PM10)

Ce capteur UART est compatible avec PMS5003 dans Tasmota :

Fonction	GPIO	Remarque
TX (capteur)	GPIO20	→ RX de l’ESP32
RX (capteur)	GPIO21	← TX de l’ESP32

🧪 Vérification du fonctionnement

Les messages MQTT peuvent être lus via MQTT Explorer, ou intégrés dans OpenHab ou Home Assistant.

Exemple de message JSON publié :

{
  "Time": "2025-06-13T12:07:23",
  "AM2301": {
    "Temperature": 24.7,
    "Humidity": 49.5
  },
  "PMS5003": {
    "PM1.0": 6,
    "PM2.5": 10,
    "PM10": 14
  }
}

✅ Grâce à Tasmota, l’ESP32-C3 publie les données des capteurs en temps réel sans écrire de code, ce qui simplifie et fiabilise le déploiement dans le MakerSpace.

⚙️ 6.2 Configuration de la solution domotique avec OpenHab

🧠 Nous avons utilisé OpenHab comme plateforme domotique pour centraliser les données des capteurs Tasmota et mettre en place des automatisations.

Cette partie suppose que vous avez déjà installé OpenHab sur le NUC à l’aide de Docker, selon le tutoriel d’installation fourni précédemment.

🧱 Architecture

Microcontrôleurs : ESP32-C3 avec Tasmota
Protocole : MQTT
Broker : Mosquitto (installé sur le même NUC que OpenHab)
Serveur domotique : OpenHab (en conteneur Docker)

1️⃣ Préparation côté Tasmota

Avant de configurer OpenHab, assurez-vous que votre ESP32-C3 :

est connecté au Wi-Fi du MakerSpace
publie les données MQTT correctement vers le broker (172.16.4.33)
a un Topic unique (par exemple : capteur)

👉 Voir la section 6.1 Programmation des ESP32 avec Tasmota pour plus de détails sur cette configuration.

2️⃣ Ajouter le binding MQTT dans OpenHab

Connectez-vous à l’interface Web d’OpenHab (http://<IP_NUC>:8080)
Allez dans Paramètres > Add-ons > Bindings
Recherchez MQTT Binding
Cliquez sur Install

3️⃣ Configurer le broker MQTT dans OpenHab

Allez dans Paramètres > Things
Cliquez sur + Ajouter un Thing
Choisissez MQTT Broker
Remplissez les champs suivants :

Champ	Valeur
Name	Mosquitto Broker
Broker Address	`tcp://172.16.4.33:1883`
Client ID	openhab
Secure	désactivé (non TLS)
Authentication	désactivée (si pas d’utilisateur)

4️⃣ Ajouter un capteur Tasmota (MQTT Generic Thing)

Chaque ESP32-C3 (ou “capteur”) est représenté dans OpenHab par un Thing MQTT Generic.

Exemple : capteur avec topic `capteur`

Allez dans Paramètres > Things > + Ajouter un Thing
Choisissez Generic MQTT Thing
Choisissez comme bridge le Mosquitto Broker
Remplissez :

Champ	Valeur
Thing ID	capteur
Label	Capteur ESP32C3
MQTT Base Topic	`tele/capteur/SENSOR`

Ce chemin est celui utilisé par Tasmota pour publier les données de capteurs (topic tele/.../SENSOR).

5️⃣ Ajouter les channels (données du capteur)

Ajoutez ensuite les Channels correspondant aux données publiées dans le message JSON de Tasmota.

💧 Température (AMS2302)

{
  "Time": "2025-06-13T12:07:23",
  "AM2301": {
    "Temperature": 24.7,
    "Humidity": 49.5
  }
}

🔹 Pour récupérer la température :

Type : Number
Label : Température
MQTT State Topic : tele/capteur/SENSOR
Transformation : JSONPATH:$.AM2301.Temperature

🔹 Pour l’humidité :

JSONPATH : $.AM2301.Humidity

🌫️ Particules fines (PMS7003 détecté comme PMS5003)

"PMS5003": {
  "PM1.0": 6,
  "PM2.5": 10,
  "PM10": 14
}

🔹 PM2.5 par exemple :

Type : Number
Label : Poussières PM2.5
MQTT State Topic : tele/capteur/SENSOR
Transformation : JSONPATH:$.PMS5003["PM2.5"]

Les autres données (PM1.0, PM10) peuvent être ajoutées de la même manière.

6️⃣ Lier les channels à des Items

Une fois les channels ajoutés, cliquez sur Créer un nouvel Item pour chacun.
Choisissez un nom et une icône (ex. temperature_cuisine, icône : temperature).
Cochez “Visible dans le model” si vous voulez l’utiliser dans l’UI.

7️⃣ Visualisation dans l’interface utilisateur

Allez dans Pages > Ajouter un bloc
Sélectionnez Élément de type Gauge, Stat, ou Line Chart
Choisissez l’Item correspondant (température, humidité, particules, etc.)

Vous pouvez créer des dashboards personnalisés pour différentes zones du MakerSpace.

📚 Documentation officielle OpenHab

La documentation d’OpenHab est très complète et bien structurée. En cas de doute sur un binding, une syntaxe ou une règle :

🔗 https://www.openhab.org/docs/

Elle propose :

des tutos pour débuter
des guides pour les bindings comme MQTT
des exemples complets de transformations JSON, règles, pages UI, etc.

✅ À ce stade, les données envoyées par Tasmota sont reçues, transformées, et affichées dans OpenHab, prêtes à être utilisées dans des scénarios d’automatisation (cf. section 6.3).

🏠 Exemple de dashboard créé sur OPENHAB pour la journée des projets

Schéma Schéma

🤖 6.3 Automatisations et scénarios

Les automatisations sont au cœur de toute solution domotique : elles permettent de faire réagir le système à des événements en temps réel. Dans un lieu aussi actif que le MakerSpace, elles rendent l’environnement plus intelligent, sécurisé et autonome.

Par exemple, une automatisation peut :

déclencher un ventilateur si le taux de CO₂ est trop élevé,
couper le courant d’un outil s’il chauffe,
allumer l’éclairage automatiquement en fonction de la présence.

Schéma

🎯 Objectif de cette démonstration

Pendant notre journée de présentation dans le foyer, nous avons mis en place une démo de sécurité thermique afin de montrer en pratique l’utilité du monitoring intelligent.

L’idée : chauffer un capteur avec un sèche-cheveux branché sur une prise connectée, et dès que la température dépasse 30°C, une règle dans OpenHab :

Allume un ventilateur branché sur une autre prise connectée (Tasmota)

Éteint le sèche-cheveux automatiquement pour éviter toute surchauffe

Ce scénario simple illustre bien comment la domotique peut être utilisée pour surveiller et protéger l’environnement du MakerSpace.

Schéma

⚙️ Mise en place de l’automatisation dans OpenHab

Nous allons créer une règle conditionnelle dans OpenHab qui surveille un capteur de température, et agit automatiquement si une température critique est atteinte.

🧪 Matériel utilisé

Équipement	Détail
ESP32-C3 (Tasmota)	avec capteur AM2302
Prise connectée 1	Branchée au sèche-cheveux
Prise connectée 2	Branchée au ventilateur (commandée via Tasmota)
Plateforme	OpenHab via Docker (NUC)

📐 Étape 1 : Préparer les Items dans OpenHab

Assurez-vous que les éléments suivants sont bien configurés et visibles dans OpenHab :

Item	Type	Exemple
`temp_foyer`	Number	Température du capteur
`prise_ventilo`	Switch	ON/OFF via Tasmota
`prise_sechecheveux`	Switch	ON/OFF via Tasmota

Ces Items doivent être reliés aux topics MQTT correspondants (voir section 6.2).

⚙️ Étape 2 : Créer une règle dans l’interface Web

Accédez à OpenHab via navigateur → **http://:8080**
Menu Settings > Rules
Cliquez sur + Add Rule

📋 Paramètres de la règle

Name : Sécurité thermique foyer
Description : Coupe le sèche-cheveux et active un ventilateur si température > 30°C
When (déclencheur) :
- Type : Item
- Item : temp_foyer
- Trigger : changes
- Condition : greater than 30

⚡ Action 1 : Allumer le ventilateur

Type : Run a rule action
Choisir : Item Action
Item : prise_ventilo
Commande : ON

🔌 Action 2 : Éteindre le sèche-cheveux

Ajouter une autre action
Item : prise_sechecheveux
Commande : OFF

✅ Résultat attendu

Lorsque la température dépasse 30°C, le système :

Allume automatiquement le ventilateur
Coupe l’alimentation du sèche-cheveux
Les actions sont visibles dans le journal d’événements d’OpenHab

Ce type de scénario peut ensuite être enrichi (temporisation, notifications, seuils ajustables, etc.).

📚 Documentation OpenHab

La documentation officielle est claire et bien organisée, notamment pour :

la création de règles : 👉 https://www.openhab.org/docs/automation/
la transformation de données (JSON, MAP, REGEX) : 👉 https://www.openhab.org/docs/configuration/transformations.html
les bindings et configurations MQTT : 👉 https://www.openhab.org/addons/bindings/mqtt/

🧠 Grâce à ce système, nous avons démontré que la domotique ne se limite pas à du confort, mais peut aussi jouer un rôle de sécurité proactive dans un environnement collectif comme un MakerSpace.

🔌 6.1 Programmation des ESP32 avec Tasmota

🔧 Microcontrôleur utilisé : XIAO ESP32-C3 (Seeed Studio)

💻 Installation de Tasmota

1. Effacement de la mémoire flash

2. Flash du firmware Tasmota

📱 Configuration initiale de Tasmota

1. Connexion au Wi-Fi de Tasmota

2. Configuration du Wi-Fi

📡 Configuration MQTT dans Tasmota

📎 Affectation des capteurs sur les GPIO

🔹 AMS2302 (température & humidité)

🔹 PMS7003 (particules fines PM1.0 / PM2.5 / PM10)

🧪 Vérification du fonctionnement

Exemple de message JSON publié :

⚙️ 6.2 Configuration de la solution domotique avec OpenHab

🧱 Architecture

1️⃣ Préparation côté Tasmota

2️⃣ Ajouter le binding MQTT dans OpenHab

3️⃣ Configurer le broker MQTT dans OpenHab

4️⃣ Ajouter un capteur Tasmota (MQTT Generic Thing)

Exemple : capteur avec topic capteur

5️⃣ Ajouter les channels (données du capteur)

💧 Température (AMS2302)

🌫️ Particules fines (PMS7003 détecté comme PMS5003)

6️⃣ Lier les channels à des Items

7️⃣ Visualisation dans l’interface utilisateur

📚 Documentation officielle OpenHab

🏠 Exemple de dashboard créé sur OPENHAB pour la journée des projets

🤖 6.3 Automatisations et scénarios

🎯 Objectif de cette démonstration

⚙️ Mise en place de l’automatisation dans OpenHab

🧪 Matériel utilisé

📐 Étape 1 : Préparer les Items dans OpenHab

⚙️ Étape 2 : Créer une règle dans l’interface Web

📋 Paramètres de la règle

⚡ Action 1 : Allumer le ventilateur

🔌 Action 2 : Éteindre le sèche-cheveux

✅ Résultat attendu

📚 Documentation OpenHab

Exemple : capteur avec topic `capteur`