ESP Easy + MQTT + Node-RED : communication bi-directionnelle, dashboard

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ESP Easy intègre plusieurs protocoles de communication par défaut dont plusieurs basées sur MQTT (Domoticz MQTT, OpenHAB MQTT et PiDome MQTT). Ces protocoles sont très axés “serveurs domotiques”. Si vous développé vos propres applications (domotique ou autres) avec Node-RED, nous allons voir comment communiquer avec des objets connectés développés avec des ESP8266 et ESP Easy. MQTT permet de communiquer de manière bi-directionnelle entre les deux plateformes. Cela va permettre de récupérer des mesures ou de connaître des états mais également piloter le GPIO des cartes ESP8266.

Configuration utilisée

Version ESP Easy utilisée : R120 (le tutoriel pour découvrir le framework)

Broker MQTT : Mosquitto (le tutoriel pour l’installation et les premiers pas)

esp8266 Wemos D1 mini Module ESP8266 ESP-12. Par exemple Wemos D1 Mini
chargeur raspbery pi 3 5v 3000ma Alimentation 5/3A micro-usb
Broches DHT22 Capteur de température et d’humidité

DHT11 ou DHT22

wemos d1 mini dht22 shield Ou Shield DHT22 pour Wemos D1 Mini 

Configuration ESP Easy

Donnez un nom à l’appareil (ici esp001). Ce sera “l’entête” du Topic.

espeasy configuration protocole mqtt openhab

Le device porte le nom DHT22. Deux variables sont publiées (temperature et humidity). Elles seront utilisées pour construire le Topic MQTT. Inutile mais obligatoire, il faut indiquer un IDX différent de 0. Sur le shield DHT22, on récupère les mesures sur le GPIO2.

esp easy configuration device dht22

Domoticz, OpenHAB, PiDome : quelles différences ?

ESPEasy nous propose dans la version R120 trois configurations MQTT différentes. Elles sont adaptées pour communiquer avec les logiciels domotiques Domoticz, OpenHAB et PiDome. La différence réside dans la forme des topics publiés et souscrits. Voici un tableau récapitulatif  et un exemple publié par ESP Easy.

Protocole Forme du topic publié

(publish)

Exemple
Domoticz MQTT domoticz/in domoticz/in {“idx”:1,”nvalue”:0,”svalue”:”22.00;38.40;0″}
OpenHAB MQTT /%sysname%/%tskname%/%valname% /esp001/DHT22/temperature 22.00
/esp001/DHT22/humidity 38.40
PiDome MQTT /hooks/devices/%id%/SensorData/%valname% /hooks/devices/1/SensorData/temperature 22.00
/hooks/devices/1/SensorData/humidity 38.40

Comme vous pouvez le constater, il sera bien plus facile de traiter les messages basés sur le protocole OpenHAB MQTT ou PiDome MQTT car ESP Easy publie un topic pour chaque variable. Mais le plus facile à utiliser et sans contest OpenHAB MQTT qui identifie très clairement l’objet ESP Easy, le device et la variable.

Modifier le masque de publication (Publish Template) :

Si le masque ne vous convient pas our que vous souhaitez le standardiser pour le rendre identique à d’autres projets, rien ne nous empêche de modifier le masque. Pour cela, il suffit de vous rendre dans l’onglet Tools puis Advanced.

  • Subscribe Template : masque du message en provenance du Broker MQTT, donc en provenance de Node-RED (ou autre)
  • Publish Template : masque de publication des messages vers le broker MQTT
  • Message Delay : c’est également ici que l’on va pouvoir régler la fréquence de publication des messages (en milli-secondes).

esp easy configuration mqtt publish subsribe template message delay

Attention toutefois. Les modifications apportées au Template ne sont pas enregistrées. Si vous changez pour n’importe quelle raison le protocole de communication, le Template créé sera ré-initialisé par celui par défaut d’ESP Easy. C’est dommage mais c’est bon à savoir.

La communication est-elle sécurisée ?

Absolument pas. Tous les messages sont envoyés en clair, aucune sécurité n’est prise en charge du coté d’ESP Easy. Ce n’est pas très gênant si l’objet est une sonde de température, par contre ça pourrait vite devenir un problème si c’est une commande d’ouverture de porte ou du portail de votre domicile ! Par contre, il est possible de sécuriser le Broker MQT, ESP Easy intégrant l’authentification par mot de passe.

Créer son propre protocole

Si décidément vous n’avez pas trouvé votre bonheur, (vous avez besoin de sécuriser la communication) vous pouvez suivre ce tutoriel et créer un nouveau protocole. C’est assez simple à faire en partant d’un module existant.

Récupérer et traiter les messages MQTT sous Node-RED

Pour ce tutoriel, j’ai donc opté pour le protocole OpenHAB qui est très facile à traiter sous Node-RED car les variables sont bien distincts. Node-RED gère nativement le protocole MQTT, il n’y a donc aucun plugin à installer. Faites une recherche dans les Nodes pour les trouver.

Si toutefois le module n’est pas dans la liste, allez vérifier que le Node est bien activé depuis le gestionnaire de palette (si besoin un tutoriel pour découvrir comment gérer les modules Node-RED).

node-red active mqtt node

Placez un noeud MQTT in sur le flow et ouvrez la fenêtre de configuration. Commencez par définir le serveur en cliquant sur le crayon à droite de server.

https://www.projetsdiy.fr/wp-content/uploads/2017/01/1-node-red-mqtt-esp-easy-in

Si Node-RED et Mosquitto sont installés sur la même machine, indiquez localhost dans le champ sinon, indiquez l’adresse IP du Broker MQTT. Idem pour le port qui par défaut est 1883.

node-red mqtt brocker configuration

Validez. De retour à la fenêtre précédente, choisissez le serveur dans la liste puis indiquez le Topic. Ici, nous allons récupérer la température en provenance du DHT22 du Shield Wemos D1 Mini sur le topic /esp001/DHT22/temperature .

Remarque. Il ne faut pas oublier le ‘/’ au début du Topic

Conseil. Si vous avez beaucoup de topics, le mieux est de donner au Node le nom du topic.

node-red mqtt node topic esp easy openhab

Validez. Branchez un Node de Debug et publiez le flow. Ouvrez l’onglet Debug, les premières valeurs ne vont pas tarder à arriver (en fonction de la fréquence de publication configurée sur l’objet ESP Easy).

node-red mqtt esp easy debug message payload

Et voilà !

Piloter le GPIO depuis Node-RED (relai, led, Sonof…)

C’est bien de pouvoir recevoir des données depuis un objet connecté ESP Easy, mais c’est encore mieux si on peut piloter le GPIO (entrées / sorties). Avec le protocole OpenHAB, ESP Easy attend un message de la forme /nom_device/commande.

Dans ce tutoriel, nous avions vu comment piloter le GPIO depuis Jeedom, on va appliquer la même méthode avec le protocole MQTT sous Node-RED.

Ajoutez un node MQTT out sur le flow et ouvrez la fenêtre de réglage. Choisissez le Broker sur lequel seront envoyés les messages. Le topic doit être de la forme /nom_device/gpio/numero_gpio . Le contenu du message devra être 1 (On) ou 0 (Off). On peut également piloter les sorties pwm. Dans ce cas, il suffit de remplacer gpio par pwm dans le topic précédent.

node-red mqtt out send message esp easy openhab protocole

Il ne reste plus qu’à piloter la sortie. Pour ça, rien de mieux que de créer un Dashboard.

Remarque. Durant l’écriture de ce tutoriel, le GPIO ne répondait pas aux messages MQTT. Après avoir débranché la Wemos D1 Mini, tout est rentré dans l’autre. En fait le problème semble survenir lorsqu’on publie un message directement avec la commande mosquitto_pub.

Un Dashboard Node-RED pour vos objets ESP Easy

Dans les tutoriels précédents, nous avons vu comment créer un Dashboard à un projet Node-RED. C’est l’occasion de tester sur un objet ESP Easy. Ici, nous n’allons pas refaire les tutoriels précédents (partie 1 – ajouter un dashboard, partie 2 – ajouter des graphiques). Placez deux gauges et connectez chacune à un topic (température / humidité).

Placez ensuite un interrupteur (switch). Ouvrez les réglages et modifiez le type de sortie en numérique. Pour On payload, indiquez 1 et 0 pour Off payload. Reliez le switch au node MQTT out créé précédemment.

node-red mqtt espeasy swich dashboard gpio 12

Voici le flow obtenu

node-red mqtt espeasy dht22 gpio dashboard

Et le code du flow qu’il vous suffit d’importer

Déployez le flow et ouvrez une nouvelle fenêtre dans le navigateur à l’adresse http://localhost:1880/ui

node-red mqtt esp easy mqtt mosquitto publish subscribe gpio dht22

Et voilà, vous récupérez maintenant les mesures du DHT22 et vous pouvez activer ou désactiver le GPIO12 (broche D6 sur la Wemos D1 Mini) !

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  • gandolfi

    bonjour,

    Le tuto est très intéressant mais assez ardu avec tous les progammes à mettre en place.
    Dans la console node-red j’ai “connection failed to broker mqtt://localhost:1883”

    J’utilise mosquito. Mais quand je lance mosquito.exe il me fait “l’ordinal 341 est introuvable dans la bibliotheque de liens dynamiques”.

  • gandolfi

    Bonjour,

    Merci. Ce tuto est vraiment très bien. Je ne connaissais pas le rôle du langage MQTT, ni jamais utilisé node-red.

    – Comment faire si je veux piloter un moteur à vitesse variable (pwd ?), un servomoteur, un relais (GPIO ?), une sonde de détection à ultra-sons, une webcam ……relié au Wemos ?
    Je sais que sous scratch il faut choisir une commande spécifique.

    – Je ne sais pas s’il y a des packs tout en un intégrant node-red, scratch ou autre avec le serveur MQTT inclus ?

    A terme j’essaye de me créer un système tout en un avec interface graphique (node-red, S4A, Scratch….) + MQTT + ESP8266 pour pouvoir recueillir des infos de capteurs divers et/ou commander n’importe quel appareil (moteur, servo, relais…..).

    Merci

    • gandolfi

      J’ai réussi à piloter la led et à brancher un BMP280 et un DHT22. C’est nickel.

      Par contre je n’arrive pa sà commander un servo. J’ai réalisé un slider et 3 boutons 0, 50 et 100 % mais on dirait qu’il y a des interférences. Le servo bouge tout seul puis il se bloque en forçant (un SG90).
      Je l’ai branché sur le D5 (interférences alternés avec la diode bleu) et D6 (il bouge tout seul et se bloque).

      tu as une idée ?

      • Bonjour Gandolfi. C’est assez difficile de te donner une piste sans avoir le code et le cablage. Je te propose d’essayer de faire le montage (courant de semaine). Bon dimanche

        • gandolfi

          bonjour,

          tu as raison.
          je t’ai envoyé un mail avec le formulaire de contact.

          j’ai branché le servo (SG90) sur le port D5 de mon esp8266 (node MCU Lolin V3)
          https://fr.aliexpress.com/item/NodeMcu-Lua-WIFI-development-board-based-on-the-ESP8266-Internet-of-things/32338121965.html

          mon code node-red

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          “topic”: “/esp1/DHT22/DHT22TEMP”,
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          ]
          ]
          },
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          }
          ]

  • Tartoche

    Bonjour,
    je n’arrive pas à récupérer les messages MQTT de l’ESP via Mosquitto
    j’ai une erreur de connection “unable to connect (15)”
    J’ai mis le protocol OpenHab mais par contre je ne sais pas quoi mettre comme @IP pour le contrôleur
    pouvez vous m’aider SVP
    Merci

    • Bonjour Tartoche. Pouvez vous me dire ou vous avez le message “unable to connect (15)”. C’est sur Node-RED ou sur l’ESP ? L’adresse IP est celle de la machine sur lequel le broker (serveur) Mosquitto est installé. J’imagine que c’est la même machine que Node-RED. Si vous utilisez un Raspberry Pi, ouvrez le Terminal et exécutez ifconfig pour récupérer l’adresse IP. POur savoir si mosquitto fonctionne exécutez sudo /etc/init.d/mosquitto status. Dites moi si tout fonctionne après ça. A très bientôt

      • Tartoche

        Bonjour et merci de votre retour
        L’erreur apparaissait sur Node-Red sous le node MQTT
        Effectivement j’avais une erreur sur l’ESP avec l’adresse du broker Mosquitto qui est sur le RPI avec Node-Red
        Tout est en ordre … il ne me reste plus qu’a pauffiné mon dashboard
        Merci pour tout … les articles sont super !!
        @bientôt

  • gandolfi

    Bonjour,
    J’utilise cette config depuis plusieurs semaines, avec bonheur, mais j’ai remarqué un manque de fiabilité du à des déconnexions. Je suis obligé de rebooter régulièrement l’esp8266 car il n’est plus joignable. Avez vous rencontré ce type de soucis, y a t’il un moyen de le rebooter automatiquement régulièrement ou d’éviter cela ?

    Merci

    • Bonjour Gandolfi. Non je n’ai pas (encore) rencontré ce problème. Il n’y a pas de fonction pour redémarrer à intervalle régulier ESP Easy. Il faudrait modifier le code source pour ajouter un test et appeler la fonction ESP.restart() ou ESP.reset().

      • gandolfi

        Merci. Apparemment les ESP8266 sont sensibles à l’alimentation. Cela vient peut etre de mon alim de plaque d’essai ou de la plaque.
        https://fr.aliexpress.com/item/3-3V-5V-MB102-Breadboard-power-module-MB-102-830-points-Solderless-Prototype-Bread-board-kit/32712170104.html

        – Je ne sais pas s’il existe des alim ou plaque plus fiables ?
        – En général tu utilises quoi pour finaliser tes montages ?
        – Je vais également regarder du coté des fonctions que tu m’as donné.

        • J’utilise un chargeur 5V 2A. Tout simplement un chargeur de téléphone ou tablette avec une sortie USB comme ceux-ci http://s.click.aliexpress.com/e/bYvBaiI Jamais aucun problème, surtout avec la Wemos facile à alimenter avec un cable micro usb.

          • gandolfi

            Merci. je vais plutôt partir sur une alim de la wemos en usb et acheter un shield à fixer au dessus (les sondes consomment peu).

            Apparemment c’est les cables qui baladent un peu sur la plaque d’essai.
            – tu soudes tes composants à la fin ou tu les laisses en plaque d’essai ?

          • J’utilise principalement les shields wemos. Si j’ai des composants à souder, j’utilise le proto shield (http://s.click.aliexpress.com/e/ZBIea6miu)

          • gandolfi

            Merci. je vais en commander.

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