{"id":4853,"date":"2024-06-03T22:39:15","date_gmt":"2024-06-03T20:39:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=4853"},"modified":"2024-06-17T13:51:32","modified_gmt":"2024-06-17T11:51:32","slug":"mesurer-lhumidite-et-la-temperature-du-sol-avec-un-capteur-dhumidite-et-une-carte-arduino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=4853","title":{"rendered":"Mesurer l’humidit\u00e9 et la temp\u00e9rature du sol avec un capteur d’humidit\u00e9 et une carte Arduino"},"content":{"rendered":"\n\n\n\n
R\u00c9SUM\u00c9<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Activit\u00e9 pour les secondes dans le cadre du th\u00e8me 2 : \u00ab\u00a0les enjeux contemporains de la plan\u00e8te – Vers une gestion durable des agrosyst\u00e8mes\u00a0\u00bb. D\u00e9marche exp\u00e9rimentale visant \u00e0 rechercher et tester des solutions permettant de limiter la consommation d\u2019eau pour l\u2019arrosage des cultures.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
 PLACE DE L\u2019ACTIVIT\u00c9<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Niveau concern\u00e9<\/td>\n Seconde<\/td>\n<\/tr>\n
Place dans le  programme<\/td>\n Th\u00e8me 2 : les enjeux contemporains de la plan\u00e8te<\/td>\n<\/tr>\n
Place dans la d\u00e9marche \/ s\u00e9quence<\/td>\n Sous th\u00e8me : gestion durable des agrosyst\u00e8mes.<\/p>\n

– Etude de diff\u00e9rents mod\u00e8les d\u2019agrosyst\u00e8mes pour comprendre leurs int\u00e9r\u00eats et leurs \u00e9ventuels impacts environnementaux (notamment sur la ressource en eau)<\/p>\n

– D\u00e9marche scientifique pour envisager des solutions pour des cultures plus \u00e9conomes en eau.<\/td>\n<\/tr>\n

Mots-cl\u00e9s<\/td>\n Capteur d\u2019humidit\u00e9, microcontr\u00f4leur ARDUINO<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n\n\n\n\n\n\n
OBJECTIFS P\u00c9DAGOGIQUES<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Attendus de fin de cycle \/Notions fondamentales mobilis\u00e9es<\/td>\nLes agrosyst\u00e8mes ont une incidence sur la qualit\u00e9 des sols et l\u2019\u00e9tat g\u00e9n\u00e9ral de l\u2019environnement proche de fa\u00e7on plus ou moins importante selon les mod\u00e8les agricoles.<\/p>\n

L\u2019un des enjeux environnementaux majeurs est la limitation de ces impacts. La recherche agronomique actuelle, qui s\u2019appuie sur l\u2019\u00e9tude des processus biologiques et \u00e9cologiques, apporte connaissances, technologies et pratiques pour le d\u00e9veloppement d’une agriculture durable permettant tout \u00e0 la fois de couvrir les besoins de l\u2019humanit\u00e9 et de limiter ou de compenser les impacts environnementaux.<\/td>\n<\/tr>\n

Comp\u00e9tences travaill\u00e9es ( en lien avec socle coll\u00e8ge- celles des pr\u00e9ambules  des  programmes en lyc\u00e9e)<\/td>\n – Pratiquer des d\u00e9marches scientifiques<\/p>\n

–  Concevoir, cr\u00e9er, r\u00e9aliser<\/p>\n

–  Utiliser des outils et mobiliser des m\u00e9thodes pour apprendre<\/p>\n

–  Communiquer et utiliser le num\u00e9rique<\/p>\n

–  Adopter un comportement \u00e9thique et responsable<\/td>\n<\/tr>\n

Comp\u00e9tence du cadre de r\u00e9f\u00e9rence des comp\u00e9tences num\u00e9riques<\/p>\n

 <\/td>\n

-Programmer (microcontr\u00f4leurs, capteurs)<\/p>\n

-Enregistrer et traiter des donn\u00e9es pour r\u00e9pondre \u00e0 une probl\u00e9matique.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n
MODALIT\u00c9S <\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Dur\u00e9e indicative<\/td>\n 3h ( une s\u00e9ance r\u00e9alisation et mise en place des montages, une s\u00e9ance d\u2019exploitation des donn\u00e9es r\u00e9colt\u00e9es)<\/td>\n<\/tr>\n
Mat\u00e9riel n\u00e9cessaire<\/td>\nPour deux modules :<\/p>\n

– deux cartes Arduino UNO,<\/p>\n

– deux data logger avec carte SD<\/p>\n

– deux capteurs d\u2019humidit\u00e9 (I2C soil sensor) branch\u00e9 sur une carte d\u2019extension EduShield.<\/p>\n

– deux batteries \u00e0 piles (6x AA)<\/p>\n

Pour la manipulation en classe<\/p>\n

– une plaque d’essai et des fils pour c\u00e2bler le montage.<\/p>\n

– un capteur d\u2019humidit\u00e9 DHT11<\/p>\n

– un ordinateur avec le logiciel ARDUINO<\/td>\n<\/tr>\n

Pr\u00e9requis<\/td>\n Programme de SNT :<\/p>\n

– Ecrire des programmes simples d\u2019acquisition des donn\u00e9es d\u2019un capteur<\/p>\n

– Traitement de donn\u00e9es structur\u00e9es ( fichier csv)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n
DESCRIPTION DU SC\u00c9NARIO \/ ACTIVIT\u00c9<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Un premier travail a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 au cours duquel les \u00e9l\u00e8ves ont pu observer les probl\u00e8mes pos\u00e9s par la production animale ou v\u00e9g\u00e9tale et leurs cons\u00e9quences sur l\u2019environnement notamment sur la consommation d\u2019eau.<\/p>\n

Dans cette nouvelle activit\u00e9, l\u2019objectif est de r\u00e9fl\u00e9chir \u00e0 des solutions \u00e0 l’\u00e9chelle d’un potager permettant de limiter la consommation d\u2019eau.<\/p>\n

D\u00e9roul\u00e9 de la s\u00e9ance :<\/strong><\/span><\/p>\n

Formulation d’une probl\u00e9matique, d’hypoth\u00e8ses et \u00e9laboration de protocoles exp\u00e9rimentaux.<\/p>\n

Dans l’exemple pr\u00e9sent\u00e9 , il s\u2019agit de tester l\u2019efficacit\u00e9 du paillage du sol cultiv\u00e9.<\/p>\n

Deux exp\u00e9riences sont r\u00e9alis\u00e9es avec de la terre pr\u00e9alablement humidifi\u00e9e dans un grand r\u00e9cipient et r\u00e9partie \u00e9quitablement dans deux pots identiques :<\/p>\n

–  exp\u00e9rience t\u00e9moin avec la terre nue<\/p>\n

–  exp\u00e9rience avec 3 cm de paillage \u00e0 base de chanvre r\u00e9parti sur la terre.<\/p>\n

Afin d\u2019\u00e9valuer la vitesse d\u2019ass\u00e8chement de la terre, on place ensuite dans chaque pot un capteur d\u2019humidit\u00e9 et de temp\u00e9rature ( I2C soil sensor).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ces capteurs sont branch\u00e9s sur un module contenant : une carte d\u2019extension EduShield, un data logger avec carte SD et une carte Arduino, le tout aliment\u00e9 par une batterie \u00e0 pile.<\/p>\n

Photo du module<\/em><\/p>\n

Programmer le module :<\/strong><\/p>\n

Le programme a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 par Fabrice Mourau, il permet \u00e0 l\u2019aide de la carte d\u2019extension EduShield :<\/p>\n

– d\u2019utiliser le capteur I2C soil sensor,<\/p>\n

– d\u2019utiliser un \u00e9cran LCD pour lire les mesures en temps r\u00e9el<\/p>\n

– d\u2019utiliser trois thermom\u00e8tres de type DS18B20 (pour d\u2019autres types de manipulations)<\/p>\n

– d\u2019enregistrer les donn\u00e9es sur une carte SD<\/p>\n

– d\u2019horodater les donn\u00e9es.<\/p>\n

Le programme ici<\/p>\n

Traitement des donn\u00e9es  :<\/strong><\/p>\n

A l\u2019issue des mesures, on r\u00e9cup\u00e8re sur la carte SD les donn\u00e9es sous forme de fichiers csv.<\/p>\n

Graphique<\/em><\/p>\n

Interpr\u00e9tation et conclusion<\/p>\n

Activit\u00e9 compl\u00e9mentaire : comprendre ce qu\u2019est un microcontr\u00f4leur et comment fonctionne un capteur d\u2019humidit\u00e9.<\/strong><\/span><\/p>\n

Afin de comprendre le fonctionnement du module utilis\u00e9 pour mesurer la variation d\u2019humidit\u00e9 dans le sol, il est possible de r\u00e9aliser pendant la s\u00e9ance un montage simple avec un capteur d\u2019humidit\u00e9 et de temp\u00e9rature DHT11<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Mat\u00e9riel n\u00e9cessaire pour le montage :<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Sch\u00e9ma du montage :<\/strong><\/p>\n

Il suffit de fixer le capteur \u00e0 l\u2019aide de ses trois broches sur la plaque de montage et de c\u00e2bler le 5 V de la carte Arduino sur la broche 5 V (c\u00e2ble rouge), la masse sur la broche GND (c\u00e2ble noir) et la broche DATA du capteur sur la broche num\u00e9rique 2 (par exemple, tout d\u00e9pend du programme) de la carte Arduino.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Photographie du montage r\u00e9alis\u00e9 en classe :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Programmer la carte arduino <\/strong><\/p>\n

Utiliser le logiciel Arduino.<\/p>\n

Avant de rentrer le programme, il faut ajouter ce qu\u2019on appelle une librairie au logiciel Arduino<\/p>\n

Afin d\u2019ajouter une librairie, aller dans le menu \u201cOutils->G\u00e9rer les biblioth\u00e8ques\u201d<\/p>\n

Il suffit ensuite de rechercher et d\u2019ajouter la librairie \u201cDHT sensor library\u201d de Adafruit.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Le programme (ou croquis)  pour le capteur DHT11 r\u00e9alis\u00e9 par \u00ab\u00a0tutoduino\u00a0\u00bb  ici<\/a><\/p>\n

Les \u00e9l\u00e8ves peuvent ensuite tester leur montage et mesurer la temp\u00e9rature et l\u2019humidit\u00e9 dans la salle de classe.<\/p>\n

Lecture des r\u00e9sultats :<\/strong><\/p>\n

L\u2019affichage de la temp\u00e9rature et de l\u2019humidit\u00e9 se fait sur le moniteur s\u00e9rie de l\u2019Arduino. Cliquer sur le symbole entour\u00e9 en rouge sur l’image ci-dessous et observer les valeurs dans la fen\u00eatre qui s\u2019affiche.<\/p>\n

\"\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n\n\n\n\n
\n

CONCLUSION – OUVERTURE – ESPRIT CRITIQUE<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

 <\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n\n\n\n\n
\n

PISTES D\u2019\u00c9VALUATION<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

 Evalu\u00e9e la d\u00e9marche suivie par les \u00e9l\u00e8ves r\u00e9partis en groupes dans le cadre d’une d\u00e9marche de projet pour tester diff\u00e9rentes solutions aux impacts environnementaux des agrosyst\u00e8mes.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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R\u00c9SUM\u00c9 Activit\u00e9 pour les secondes dans le cadre du th\u00e8me 2 : \u00ab\u00a0les enjeux contemporains de la plan\u00e8te – Vers une gestion durable des agrosyst\u00e8mes\u00a0\u00bb. D\u00e9marche exp\u00e9rimentale visant \u00e0 rechercher et tester des solutions permettant de limiter la consommation d\u2019eau pour l\u2019arrosage des cultures.<\/p>

Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":430,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[133,554,8,356,553],"tags":[],"class_list":["post-4853","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-activites-sappuyant-sur-le-numerique","category-edd","category-logiciels","category-seconde","category-traams","nodate","item-wrap"],"rttpg_featured_image_url":null,"rttpg_author":{"display_name":"csavaresse","author_link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?author=430"},"rttpg_comment":0,"rttpg_category":"Activit\u00e9s s'appuyant sur le num\u00e9rique<\/a> EDD<\/a> Logiciels<\/a> Seconde<\/a> TraAMs<\/a>","rttpg_excerpt":"R\u00c9SUM\u00c9 Activit\u00e9 pour les secondes dans le cadre du th\u00e8me 2 : \u00ab\u00a0les enjeux contemporains de la plan\u00e8te – Vers une gestion durable des agrosyst\u00e8mes\u00a0\u00bb. D\u00e9marche exp\u00e9rimentale visant \u00e0 rechercher et tester des solutions permettant de limiter la consommation d\u2019eau pour l\u2019arrosage des cultures.","post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4853","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/430"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4853"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4853\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4915,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4853\/revisions\/4915"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4853"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4853"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4853"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}