Les projets d’automatisation modernes associent de plus en plus le contrôle local, la surveillance par capteurs et la connectivité réseau. Les développeurs recherchent du matériel capable de gérer des signaux d’entrée/sortie réels tout en restant suffisamment flexible pour accueillir des micrologiciels personnalisés et des logiciels open source.

L’Eletechsup ESS3B18 est une carte d’extension d’entrée/sortie basée sur l’ESP32-S3, conçue pour ce type d’application. Dotée de sorties à relais, d’interfaces pour signaux analogiques, de fonctions de mesure de la température et de l’humidité et d’une communication RS485, elle constitue une base matérielle pour le contrôle des bâtiments intelligents, la surveillance à distance et les prototypes d’IoT industriel.

1. Matériel ESS3B18 pour l’automatisation connectée

L’ESS3B18 présente les caractéristiques suivantes :

• Plateforme de contrôle basée sur l’ESP32-S3

• 4 sorties à relais, d’une intensité nominale pouvant atteindre 10 A dans des conditions spécifiées

• Interfaces pour signaux analogiques compatibles avec les applications 4–20 mA et 0–10 V

• Fonctions de surveillance de la température et de l’humidité

• Communication RS485

• Connectivité Wi-Fi via la plateforme ESP32-S3

• Plage d’alimentation de 7 à 28 V CC, selon la fiche du produit

L’association d’entrées/sorties locales et de connectivité réseau permet aux développeurs de créer des systèmes de contrôle spécifiques à une application sans avoir à concevoir chaque interface à partir de zéro.

Avant toute installation, veuillez vérifier les nombres exacts de canaux, les plages de mesure et les caractéristiques nominales de sortie en fonction de la version matérielle sélectionnée et de sa documentation officielle.

2. Inspiration GitHub : ESP32-S3, Modbus et MQTT

Une référence open source utile est la suivante :

GitHub : Pont Modbus-MQTT pour ESP32-S3
https://github.com/whitehawk1979/esp32-modbus-mqtt-bridge

Ce projet présente une architecture basée sur l’ESP32-S3 qui connecte des contrôleurs de relais Modbus RTU à Home Assistant via MQTT. Ses fonctionnalités documentées comprennent la configuration du réseau, le contrôle de l’appareil, la découverte MQTT et les mises à jour du micrologiciel.

Ce projet s’adresse à un autre matériel que l’ESS3B18. Néanmoins, il illustre une architecture pratique que les développeurs peuvent étudier lors de la planification de leur propre application pour l’ESS3B18.

Un système similaire pourrait être conçu selon le flux de travail suivant :

1. Lire les signaux d’entrée et les mesures des capteurs.

2. Traiter les mesures et les règles de contrôle sur l’ESP32-S3.

3. Publier les données sélectionnées via MQTT.

4. Afficher les données dans Home Assistant ou dans un autre tableau de bord compatible.

5. Recevoir les commandes autorisées et commander les sorties appropriées.

L’ESS3B18 nécessiterait son propre mappage de broches vérifié et un micrologiciel spécifique au matériel. Le dépôt GitHub ne doit pas être considéré comme une image de micrologiciel prête à être flashée sur cette carte.

3. Exemple d’application : surveillance d’un bâtiment intelligent

L’une des applications possibles est un système de surveillance intelligent d’un bâtiment.

Des capteurs compatibles peuvent fournir des informations sur la température, l’humidité ou d’autres paramètres environnementaux. L’ESP32-S3 peut traiter les relevés et les publier sur un tableau de bord via une connexion réseau configurée.

Un développeur pourrait implémenter des fonctionnalités telles que :

• La surveillance des conditions environnementales

• L’affichage des relevés sur un tableau de bord central

• L’enregistrement des valeurs historiques via un service externe

• L’envoi d’alertes lorsque les relevés dépassent les limites configurées

• Le contrôle d’équipements de ventilation compatibles ou d’autres équipements via les sorties à relais

Par exemple, un système de ventilation pourrait s’allumer lorsqu’un seuil de température est dépassé et s’éteindre lorsque la température redescend en dessous d’un autre seuil inférieur.

Les règles de contrôle et l’intégration au tableau de bord doivent être implémentées par logiciel. Les capacités réelles de détection de la température et de l’humidité dépendent des capteurs intégrés à la carte et des interfaces prises en charge.

4. Exemple d’application : surveillance de signaux analogiques

Les capteurs industriels fournissent souvent des sorties en tension ou en courant plutôt que des signaux numériques GPIO.

Grâce à des entrées analogiques compatibles, l’ESS3B18 peut servir de base matérielle à une application de surveillance impliquant des signaux tels que 0–10 V ou 4–20 mA.

Un projet typique pourrait :

1. Connecter un capteur compatible.

2. Lire l’entrée analogique à l’aide de l’interface matérielle appropriée.

3. Convertir la mesure brute en une valeur d’ingénierie.

4. Publier la valeur via MQTT.

5. Afficher le résultat sur un tableau de bord de surveillance à distance.

Les applications potentielles incluent la surveillance de processus, la surveillance de l’état des équipements et la collecte de données de capteurs.

La précision et la plage prise en charge dépendent du circuit analogique de la carte, de sa configuration, de son étalonnage et du capteur connecté. Vérifiez la compatibilité électrique avant d’appliquer un signal externe.

5. Exemple d’application : contrôle de relais avec état à distance

Les quatre sorties à relais peuvent être utilisées pour commuter des charges compatibles sous le contrôle du micrologiciel.

Par exemple, une application pourrait utiliser des signaux d’entrée locaux et des relevés de capteurs pour contrôler l’éclairage, la ventilation ou d’autres équipements adaptés.

Le logiciel pourrait également exposer des commandes de contrôle via une interface web authentifiée ou MQTT.

Une implémentation fiable devrait inclure :

• Des états de sortie définis au démarrage

• Une validation des entrées pour les commandes à distance

• Une gestion des pertes de communication

• Un contrôle d’accès approprié

• Une protection électrique adaptée pour les charges connectées

Les caractéristiques nominales des relais doivent être évaluées en fonction de la tension, du courant et du type de charge réels. Les caractéristiques nominales pour une charge résistive ne doivent pas être automatiquement considérées comme applicables aux moteurs ou à d’autres charges inductives.

6. Exemple d’application : RS485 et IoT industriel

La RS485 permet de connecter des équipements compatibles à l’aide d’une interface série différentielle. Associée à une connexion réseau ESP32-S3, elle peut aider à faire le pont entre des appareils locaux et un logiciel de surveillance basé sur le réseau.

Une architecture possible est la suivante :

appareil de terrain → RS485 → application ESP32-S3 → Wi-Fi → courtier MQTT → tableau de bord

Pour les équipements Modbus RTU, le micrologiciel doit implémenter le bon protocole et le bon mappage des registres. Le débit, la parité, l’adressage de l’appareil et le câblage électrique doivent correspondre à l’appareil connecté.

Les développeurs peuvent utiliser cette architecture comme point de départ pour surveiller des instruments compatibles ou connecter du matériel de contrôle local à un système d’automatisation plus vaste.

7. Bien démarrer le développement

Une méthode de développement pratique consiste à tester le matériel progressivement.

Étape 1 : Vérifier la carte et l’alimentation. Confirmez la tension d’alimentation et la révision matérielle appropriées.

Étape 2 : Tester chaque interface. Vérifiez individuellement le fonctionnement des relais, des entrées numériques, des mesures analogiques et des fonctions de température ou d’humidité disponibles.

Étape 3 : Choisir un environnement de développement pour micrologiciel. Utilisez un environnement de développement ESP32-S3 adapté, tel qu’Arduino ou ESP-IDF, en fonction des exigences du projet.

Étape 4 : Ajouter la communication. Implémentez le Wi-Fi et MQTT pour l’accès au réseau, et configurez la RS485 pour le protocole série requis.

Étape 5 : Intégrer le tableau de bord. Connectez l’application à Home Assistant ou à une autre plateforme adaptée uniquement après avoir vérifié les fonctions matérielles.

Étape 6 : Tester les scénarios de défaillance. Avant de déployer le système, vérifiez son comportement après une coupure de courant, une déconnexion du réseau, une défaillance du capteur et des commandes de contrôle non valides.

Conclusion

L’Eletechsup ESS3B18 associe la programmabilité de l’ESP32-S3 au contrôle de relais, aux interfaces pour signaux analogiques, aux capacités de surveillance environnementale et à la communication RS485.

C’est une base matérielle prometteuse pour les développeurs qui créent des contrôleurs de bâtiments intelligents, des systèmes de surveillance par capteurs et des prototypes d’automatisation connectée.

Des projets open source tels que le pont Modbus-MQTT pour ESP32-S3 montrent comment du matériel basé sur l’ESP32 peut connecter des systèmes d’entrée/sortie industriels à MQTT et Home Assistant. Bien que le projet cité ne prenne pas directement en charge l’ESS3B18, son architecture constitue un point de départ utile pour planifier une implémentation personnalisée.

Découvrez les produits Eletechsup :
https://eletechsup.com/

Projet GitHub associé :
https://github.com/whitehawk1979/esp32-modbus-mqtt-bridge

Le projet GitHub est une référence indépendante pour une autre plateforme matérielle et ne constitue pas un micrologiciel officiel pour l’ESS3B18. Vérifiez les spécifications, le câblage et la compatibilité logicielle de l’ESS3B18 avant utilisation.