TTGO T-Beam V1.1 Lora ESP32 Module Wifi Bluetooth Module GPS NEO-6M

Introduction

TTGO T-Beam V1.1 est une carte de développement basée sur le puissant microcontrôleur ESP32. Elle est conçue pour faciliter le prototypage rapide d’applications IoT nécessitant une connectivité sans fil longue portée. Sa polyvalence et ses nombreuses fonctionnalités en font un outil idéal pour une multitude de projets.

Principe du fonctionnement du TTGO T-Beam V1.1 Lora ESP32 Module Wifi Bluetooth Module GPS NEO-6M

TTGO T-Beam V1.1 est une carte de développement puissante qui réunit trois technologies principales : ESP32, LoRa et GPS. Pour comprendre le principe de fonctionnement de cette carte, il est important de comprendre comment chaque technologie individuelle joue son rôle.

1. ESP32 : Le microcontrôleur ESP32 est le cerveau de la carte TTGO T-Beam V1.1. Il est responsable de l’exécution des programmes et des instructions, de la gestion des données entrantes et sortantes, et de la coordination des autres composants de la carte. L’ESP32 est doté d’une connectivité Wi-Fi et Bluetooth intégrée, permettant à la carte de se connecter à des réseaux sans fil pour l’envoi et la réception de données. Cela le rend idéal pour les applications IoT où une connectivité sans fil est nécessaire.
2. LoRa : LoRa, ou “Long Range”, est une technologie de communication sans fil à faible puissance et longue portée. Elle est conçue pour envoyer de petites quantités de données sur de longues distances, ce qui la rend idéale pour les applications IoT où les appareils peuvent être dispersés sur une grande zone géographique. Sur la carte TTGO T-Beam V1.1, la connectivité LoRa est utilisée pour communiquer avec d’autres appareils LoRa à longue distance. L’ESP32 peut traiter ces données LoRa et les utiliser dans le cadre de son programme.
3. GPS : Le module GPS u-blox NEO-6M fournit des capacités de suivi de localisation précises. L’ESP32 peut utiliser ces données pour connaître la position de la carte à tout moment. Cela peut être utilisé pour une variété d’applications, comme le suivi des actifs, la navigation, la géolocalisation, etc.

En termes de flux de données, le processus typique pourrait ressembler à ceci :

1. Les données de localisation sont obtenues par le module GPS.
2. Ces données sont traitées par le microcontrôleur ESP32.
3. En fonction du programme exécuté sur l’ESP32, ces informations peuvent être utilisées localement ou envoyées à un autre appareil ou à un serveur via Wi-Fi, Bluetooth ou LoRa.
4. Si les données sont envoyées à un autre appareil via LoRa, elles sont généralement encapsulées dans un format spécifique, transmises à l’autre appareil, qui les décode et les utilise selon ses propres instructions de programme.

Il convient de noter que ce flux de travail est un exemple général. Le TTGO T-Beam V1.1 est une carte de développement, ce qui signifie qu’elle est conçue pour être flexible et programmable pour s’adapter à une multitude d’applications. Le flux de travail réel dépendra donc des besoins spécifiques du projet pour lequel la carte est utilisée.

Les composants du TTGO T-Beam esp32 lora v1.1

1. Dual-Core ESP32 : Au cœur du TTGO T-Beam V1.1 se trouve un microcontrôleur ESP32. Ce puissant dual-core est responsable de la gestion des processus principaux du module. Il gère l’exécution des programmes, la connectivité Wi-Fi et Bluetooth et l’interface avec d’autres composants tels que le GPS.
2. Module GPS u-blox NEO-6M : Le TTGO T-Beam V1.1 est équipé d’un module GPS u-blox NEO-6M. Ce module compact permet au TTGO T-Beam de suivre sa position avec précision, ce qui est essentiel pour des applications telles que la localisation d’actifs ou la navigation.
3. Antenne 3D : L’ESP32 du TTGO T-Beam V1.1 est connecté à une antenne 3D intégrée sur le PCB. Cette antenne est utilisée pour le Wi-Fi et la connectivité Bluetooth, permettant à la carte de se connecter à des réseaux sans fil et à d’autres appareils.
4. Antenne SMA : Pour la communication LoRa, une antenne SMA est fournie avec le TTGO T-Beam V1.1. Cette antenne permet à la carte de communiquer à des distances plus longues que celles permises par le Wi-Fi ou le Bluetooth, ce qui est particulièrement utile pour les applications IoT.
5. Broche d’en-tête de 26 pins : Le TTGO T-Beam V1.1 offre une multitude d’options de connectivité grâce à sa broche d’en-tête de 26 pins. Cela comprend des pins pour GPIO, ADC, VP/VN, DAC, touch, SPI, I2C, UART, deux pins “LoRa” et des signaux d’alimentation.
6. Boutons : Deux boutons sont inclus sur la carte. Le premier est un bouton d’alimentation qui permet de mettre la carte sous tension et hors tension. Le second est connecté à la broche GPIO39 de l’ESP32, offrant un moyen d’interagir avec le microcontrôleur.
7. Porte-pile pour cellule Li-Ion 18650 : Pour une utilisation sans fil, le TTGO T-Beam V1.1 comprend un porte-pile pour une cellule Li-Ion 18650. Cela permet à la carte de fonctionner sans être connectée à une source d’alimentation constante.

Les fonctionnalité du module TTGO T-Beam V1.1 Lora ESP32

Microcontrôleur ESP32

TTGO T-Beam V1.1 est basé sur le microcontrôleur ESP32. C’est un microcontrôleur hautement performant avec une architecture double cœur qui permet l’exécution de tâches complexes et exigeantes en termes de calcul. L’ESP32 est idéal pour un large éventail d’applications IoT grâce à sa capacité à gérer à la fois des opérations de calcul lourdes et des tâches de connectivité sans fil.

LoRa

La connectivité LoRa (Long Range) sur le TTGO T-Beam V1.1 permet la transmission de données sur de longues distances avec une consommation d’énergie minimale. Cette technologie est idéale pour les applications IoT, en particulier celles qui nécessitent une connectivité à distance dans des endroits difficiles à atteindre ou des environnements où l’alimentation est limitée. Le support pour différentes fréquences, telles que 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz et 923 MHz, assure la conformité avec les normes régionales.

WiFi et Bluetooth

Le microcontrôleur ESP32 intégré dans le TTGO T-Beam V1.1 offre des capacités Wi-Fi et Bluetooth. Le Wi-Fi permet une connectivité à Internet, tandis que Bluetooth facilite la communication avec d’autres appareils Bluetooth à proximité. Ces fonctionnalités permettent une gamme plus large d’applications, y compris les applications nécessitant l’accès à Internet ou la communication entre plusieurs appareils.

Module GPS NEO-6M

Le module GPS NEO-6M intégré au TTGO T-Beam V1.1 permet de suivre avec précision la localisation géographique de l’appareil. Cela est particulièrement utile pour les applications nécessitant le suivi des actifs, la navigation ou la localisation en temps réel. Avec la capacité de recevoir des signaux GPS, la carte peut fournir des données de localisation précises nécessaires pour ces applications.

Interfaces et connectivité

Le TTGO T-Beam V1.1 offre une multitude d’options de connectivité grâce à ses broches d’en-tête. Ces interfaces comprennent GPIO pour l’entrée/sortie numérique, I2C pour la communication série, SPI pour le transfert de données en série et UART pour la communication asynchrone. Ces interfaces facilitent la connexion de capteurs, d’actionneurs et d’autres périphériques externes au module

Spécifiques techniques

1. Microcontrôleur : ESP32 dual-core.
2. Mémoire Flash : 4MB SPI flash.
3. Connectivité sans fil :
   • Wi-Fi (supporté par l’antenne 3D du PCB).
   • Bluetooth Low Energy (LE).
   • LoRa (avec trois variantes de fréquence – 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz – en fonction de la région).
4. Module GPS : u-Blox NEO-6M avec antenne céramique intégrée pour le suivi de localisation.
5. Interfaces et Pins :
   • Headers de 26 pins, comprenant GPIO, ADC, VP/VN, DAC, touch, SPI, I2C, UART, 2x pin “LoRa”, et des signaux d’alimentation (5V/3.3V/GND).
   • Deux boutons sur la carte – l’un pour l’alimentation et le second connecté à la broche GPIO39 de l’ESP32.
6. Alimentation :
   • Entrée USB 5V/1A pour l’alimentation.
   • Porte-pile pour une cellule Li-Ion 18650.
7. Fonctionnalités supplémentaires :
   • Fonction de réveil RF.
   • Fonction RSSI numérique.
   • Détection de basse tension et capteur de température.
   • Indicateur de signal LED pour le réveil rapide et le saut de fréquence.
   • Sauvegarde de données par batterie.

LoRa : Fréquences prises en charge

La prise en charge de LoRa par le TTGO T-Beam V1.1 comprend trois variantes, qui opèrent à des fréquences de 433MHz, 868MHz et 915MHz. Ces fréquences sont sélectionnées en fonction de la région d’utilisation, chaque région ayant des réglementations spécifiques concernant les fréquences sans fil utilisées pour la communication.

La capacité à opérer à ces différentes fréquences permet au module d’être utilisé dans des projets à l’échelle mondiale. Quelle que soit la fréquence choisie, la capacité de LoRa à communiquer sur de longues distances reste une constante précieuse.

Interfaces et connectivité

Le TTGO T-Beam V1.1 offre un large éventail de connectivité, avec une broche d’en-tête de 26 pins qui comprend GPIO, ADC, VP/VN, DAC, touch, SPI, I2C, UART, 2× pins “LoRa” et des signaux d’alimentation (5V/3.3V/GND).

De plus, deux boutons sont présents sur la carte. L’un est utilisé pour l’alimentation, tandis que le second est connecté à la broche GPIO39 de l’ESP32, offrant encore plus de flexibilité pour l’interaction avec d’autres appareils ou pour le déclenchement de certaines fonctionnalités du module.

Alimentation du TTGO T-Beam V1.1 Lora ESP32

L’alimentation du TTGO T-Beam V1.1 se fait via une entrée USB 5V/1A, avec un courant de charge de 500mA. Pour une utilisation sans fil, la carte comprend un porte-pile pour une cellule Li-Ion 18650. Cela donne à la carte une autonomie substantielle, ce qui la rend idéale pour les applications qui doivent fonctionner sans être connectées à une source d’alimentation constante.

Il est essentiel de noter que la batterie 18650 n’est pas identique à une pile AA standard, bien qu’elle puisse sembler similaire. L’utilisation d’une cellule 18650 est donc primordiale pour garantir un fonctionnement correct.

Utilisation du TTGO T-Beam V1.1 Lora ESP32 Module Wifi Bluetooth Module GPS NEO-6M avec Arduino IDE

L’utilisation du TTGO T-Beam V1.1 avec Arduino IDE est un processus relativement simple. Voici les étapes pour configurer l’environnement de développement et commencer à programmer le module avec Arduino IDE.

Étape 1: Installation de l’IDE Arduino

Si vous n’avez pas déjà installé l’IDE Arduino sur votre système, téléchargez et installez-le à partir du site officiel Arduino (https://www.arduino.cc/en/software). Assurez-vous de choisir la version appropriée pour votre système d’exploitation.

Étape 2: Installation de la carte ESP32

1. Ouvrez l’IDE Arduino et allez dans Fichier -> Préférences.
2. Dans la case “URL de gestionnaire de cartes supplémentaires”, ajoutez le lien suivant : https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json et cliquez sur OK.
3. Allez dans Outils -> Type de carte -> Gestionnaire de cartes.
4. Dans le champ de recherche du Gestionnaire de cartes, tapez “ESP32”. Vous devriez voir “esp32 by Espressif Systems”. Cliquez sur “Installer”.

Étape 3: Sélection de la carte TTGO T-Beam

1. Allez dans Outils -> Type de carte et défilez vers le bas jusqu’à “ESP32 Arduino”.
2. Sélectionnez “TTGO LoRa32-OLED V1” dans la liste des cartes.

Étape 4: Téléchargement des bibliothèques nécessaires

Pour programmer le TTGO T-Beam V1.1, vous aurez besoin de certaines bibliothèques. Vous pouvez les obtenir en allant dans Croquis -> Inclure une bibliothèque -> Gérer les bibliothèques. Dans le champ de recherche, recherchez et installez les bibliothèques suivantes:

1. LoRa par Sandeep Mistry
2. TinyGPS++ par Mikal Hart

Étape 5: Connexion de la carte et téléchargement du programme

1. Connectez la carte TTGO T-Beam V1.1 à votre ordinateur via un câble micro-USB.
2. Dans l’IDE Arduino, allez à Outils -> Port et sélectionnez le port COM correspondant à la carte TTGO T-Beam.
3. Ouvrez ou écrivez votre code Arduino, puis cliquez sur le bouton “Téléverser” pour télécharger le programme sur la carte TTGO T-Beam.

Pour utiliser les fonctionnalités LoRa et GPS du TTGO T-Beam V1.1, vous aurez besoin de bibliothèques spécifiques dans l’environnement Arduino IDE. Les bibliothèques suivantes sont généralement utilisées pour ces fonctionnalités:

Bibliothèque LoRa : Cette bibliothèque permet de contrôler le module radio LoRa sur le TTGO T-Beam V1.1. Elle offre des méthodes pour envoyer et recevoir des données via le protocole LoRa.

1. Nom de la bibliothèque : LoRa
2. Installation : Dans l’IDE Arduino, allez dans Croquis -> Inclure une bibliothèque -> Gérer les bibliothèques, puis recherchez ‘LoRa’ et cliquez sur ‘Installer’.

Bibliothèque TinyGPS++ : C’est une bibliothèque populaire pour l’interfaçage avec les modules GPS comme le u-Blox NEO-6M sur le TTGO T-Beam V1.1. Elle permet de lire les données du GPS et de les convertir en informations utiles comme la latitude, la longitude, l’altitude, la vitesse, etc.

1. Nom de la bibliothèque : TinyGPS++
2. Installation : Dans l’Arduino IDE, allez dans Croquis -> Inclure une bibliothèque -> Gérer les bibliothèques, puis recherchez ‘TinyGPS++’ et cliquez sur ‘Installer’.

FAQ

Quel environnement de développement dois-je utiliser pour programmer le TTGO T-Beam V1.1?

L’IDE Arduino est souvent l’environnement de développement de choix pour programmer le TTGO T-Beam V1.1. C’est un environnement open-source, riche en fonctionnalités et largement utilisé dans la communauté des microcontrôleurs.

Comment puis-je alimenter le TTGO T-Beam V1.1?

Le TTGO T-Beam V1.1 peut être alimenté via une connexion micro USB, ou par une batterie rechargeable de type 18650. Cela rend le module très flexible en termes d’options d’alimentation.

Quelles fréquences LoRa sont prises en charge par le module TTGO T-Beam V1.1?

Le module TTGO T-Beam V1.1 prend en charge plusieurs fréquences LoRa, notamment 433 MHz, 868 MHz et 915 MHz. La fréquence utilisée dépendra de la région dans laquelle vous vous trouvez.

Puis-je utiliser le TTGO T-Beam V1.1 pour des projets IoT (Internet des objets)?

Oui, le TTGO T-Beam V1.1 est idéal pour les projets IoT en raison de ses nombreuses fonctionnalités de connectivité, notamment WiFi, Bluetooth et LoRa. De plus, le module GPS intégré permet des applications de localisation et de suivi.

Est-ce que le TTGO T-Beam V1.1 est compatible avec d’autres modules et capteurs?

Oui, le TTGO T-Beam V1.1 dispose de nombreuses interfaces, notamment GPIO, I2C, SPI et UART, qui permettent de connecter une variété de modules et de capteurs externes.

Quelle est l’autonomie de la batterie du TTGO T-Beam V1.1?

L’autonomie de la batterie du TTGO T-Beam V1.1 dépend de nombreux facteurs, notamment la fréquence d’utilisation, la fréquence de transmission LoRa et l’utilisation d’autres fonctionnalités comme le WiFi, le Bluetooth et le GPS. Avec une utilisation normale, vous pouvez vous attendre à plusieurs heures d’autonomie avec une seule charge.

Puis-je utiliser le module GPS pour le suivi en temps réel?

Oui, le module GPS NEO-6M intégré dans le TTGO T-Beam V1.1 permet le suivi en temps réel. Avec l’aide de la bibliothèque TinyGPS++, vous pouvez extraire des informations de localisation précises pour le suivi en temps réel.

Video descriptif

Lien outilles

1. GitHub du TTGO T-Beam V1.1 : https://github.com/LilyGO/TTGO-T-Beam.
2. Article concernant Lora et LoRaWAN : https://www.moussasoft.com/lora-et-lorawan
3. Bibliothèque Arduino pour l’ESP32 : https://github.com/espressif/arduino-esp32.
4. Bibliothèque LoRa pour Arduino : https://github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa. Cette bibliothèque permet de simplifier l’utilisation de la communication LoRa avec l’IDE Arduino.
5. Bibliothèque TinyGPS++ pour l’utilisation du module GPS : https://github.com/mikalhart/TinyGPSPlus. Une bibliothèque populaire et puissante pour l’interfaçage avec les modules GPS dans l’environnement Arduino.
6. Pour découvrir plus de tutoriel, vous pouvez consulter notre bloc : https://www.moussasoft.com/tutoriels-electroniques
7. Twitter: Moussa Lhoussaine (@Moussasoft_com) / Twitter