MQTT_RaspberryPi_To_ArduinoEthernet

Description

Ce projet permet de faire communiquer une Raspberry Pi 4 et une carte Arduino Ethernet.

Le code Arduino permet de contrôler des moteurs à courant continu via une MD25, les moteurs s'arrêtent initialement lorsque la distance envoyé par la Raspberry Pi est inférieure à 15 cm.

Fonctionnement du protocole MQTT

• Broker : Serveur par lequel les données transites via des topics.

• Topic : Identifiant d’un type de message (par exemple : “Temperature” ou “Distance”) servant à factoriser l’information reçu sur le serveur.

• Client : Dispositif se connectant au serveur pour envoyer et / ou recevoir des messages sur un ou plusieurs topics.

Le fonctionnement du protocole MQTT est basé sur les topics présents sur le Broker :

1. Lancement du broker.
2. Un client “publisher” se connecte au Broker MQTT, crée un topic pour y publier des informations.
3. Un client “subscriber” se connecte au Broker MQTT et s’inscrit à un ou plusieurs topics afin d’en recevoir les messages en temps réel.

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Pré-requis

Librairies Arduino

Librairie	Lien (si disponible)	Version	Author
Arduino.h	https://www.arduino.cc/reference/en/	———	——————
PubSubClient.h	https://github.com/knolleary/pubsubclient.git	2.8.0	Nick O’Leary
SoftwareSerial.h	https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/software-serial	———	——————
avr/sleep.h	Included in Arduino IDE	———	——————
SPI.h	https://github.com/bxparks/AceSPI.git	0.3.0	Brian T. Park
Ethernet.h	https://github.com/arduino-libraries/Ethernet.git	2.0.2	Various authors

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Librairies Python

Librairie	Lien	Version	Author
paho-mqtt	https://github.com/eclipse/paho.mqtt.python.git	1.6.1	Eclipse

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Installation

Réseau

1. Brancher le câble ethernet à la Raspberry Pi et l’Arduino Ethernet

2. Re-configurer l’interface ethernet 0 (eth0) afin de désactiver le DHCP

   sudo vi /etc/dhcpcd.conf

3. Modifier les lignes associées.

   interface eth0
   static ip_address=192.168.1.2/24
   static routers=#nothing
   static domain_name_servers=#nothing
   noipv6
   static domain_search=#nothing

4. Redémarrer le réseau

   sudo systemctl restart networking

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Arduino

MotorControlTroughRaspi.ino

• Définir l’adresse mac de l’arduino :

  // A changer selon l'adresse mac de l'arduino
  uint8_t mac[] = {0x90, 0xA2,0xDA, 0x00, 0x72, 0x8E}
  

• Définir les attributs de la connexion :

  #include <Ethernet.h> //Version 2.0.1 lors des tests
  
  IPAddress ip(192, 168, 1, 3) //Adresse assignée à l'arduino (adresse de la pi+1)
  IPAddress dns(192, 168, 1, 2)
  IPAddress gateway(192, 168, 1, 2)
  IPAddress subnet(255, 255, 255, 0)
  IPAddress mqtt_server(192, 168, 1, 2)
  const int mqtt_port = 1883;
  

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Mosquitto

mosquitto.conf

• Installation & Configuration

  1. Installer Mosquitto

     sudo apt install mosquitto

  2. Modifier le port et l’adresse IP associés au listener dans le fichier mosquitto.conf disponible ci-dessus.

     listener 1883 192.168.1.2

• Lancer le broker :

  mosquitto -c path/to/mosquitto.conf
  
  # Si ça ne fonctionne pas
  /usr/local/sbin/mosquitto -c path/to/mosquitto.conf

• Arrêter le broker :

  ctrl+c
    ou
  pkill mosquitto

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Publisher & Subscriber

publisher.py

subscriber.py

1. Modifier les adresses IP et les ports dans chaque fichier

2. Lancer le publisher

   python3 publisher.py

3. Lancer le subscriber

   python3 subscriber.py