{"id":706,"date":"2022-02-22T22:20:59","date_gmt":"2022-02-22T21:20:59","guid":{"rendered":"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/?p=706"},"modified":"2022-02-22T22:21:50","modified_gmt":"2022-02-22T21:21:50","slug":"projet-numerique-realisation-dune-mini-station-meteo-portative","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/projet-numerique-realisation-dune-mini-station-meteo-portative\/","title":{"rendered":"Projet num\u00e9rique : R\u00e9alisation d\u2019une mini-station m\u00e9t\u00e9o portative"},"content":{"rendered":"<h2>Objectif<\/h2>\n<p>Construire et programmer un dispositif de mesure avec microcontr\u00f4leur.<\/p>\n<p>Les dispositifs de mesure actuellement disponibles peuvent \u00eatre couteux ou doivent \u00eatre multipli\u00e9s donc difficiles \u00e0 transporter. A l\u2019heure o\u00f9 les programmes scolaires invitent \u00e0 une utilisation renforc\u00e9e des outils de programmation, en particulier de microcontr\u00f4leurs (Arduino, Micro:Bit), cet article pr\u00e9sente un protocole de r\u00e9alisation et d\u2019utilisation d\u2019une mini-station m\u00e9t\u00e9o portative et autonome.<\/p>\n<h2>Mat\u00e9riel<\/h2>\n<p>Certains lyc\u00e9es ayant obtenu des dotations r\u00e9gionales pour l\u2019achat de microcontr\u00f4leurs en physique-chimie, cette fiche invite \u00e0 limiter les couts d\u2019investissement en demandant l\u2019utilisation du mat\u00e9riel des laboratoires de physique-chimie. Nous proposons ici l&rsquo;assemblage des composants Arduino et Grove disponibles dans des mallettes des fournisseurs <a href=\"https:\/\/jeulin.com\/jeulin_fr\/276902.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Jeulin<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.sordalab.com\/FR\/catalogue\/physique\/kit-de-demarrage-pour-arduino-,GRVKIT,.php\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Sordalab<\/a> ou bien encore <a href=\"https:\/\/fr.vittascience.com\/shop\/product.php?id=172\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Vittascience<\/a>. Doivent \u00eatre command\u00e9s en suppl\u00e9ment un capteur CO<sub>2<\/sub> et un capteur O<sub>2<\/sub>. Les \u00e9tablissements ne disposant pas de ce type de mallettes peuvent les commander chez des fournisseurs de leur choix ou bien acheter directement chez les fabricants-revendeurs les composants n\u00e9cessaires list\u00e9s ci-apr\u00e8s :<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.seeedstudio.com\/Grove-Oxygen-Sensor-ME2-O2-f20.html\">Grove-Oxygen-Sensor-ME2-O2-f20<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.gotronic.fr\/art-capteur-de-co2-grove-101020067-23839.htm\">Grove-CO2-Sensor-MH-Z16B<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-LCD_RGB_Backlight\/\">Grove-Ecran LCD Bleu-Rouge-Vert<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-TempAndHumi_Sensor-SHT31\/\">Grove-Temperature-Humidity-Sensor-SHT31<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-Light_Sensor\/\">Grove-Light_Sensor<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.gotronic.fr\/art-carte-arduino-uno-12420.htm\">carte-arduino-uno<\/a> associ\u00e9e \u00e0 un <a href=\"https:\/\/www.gotronic.fr\/art-module-grove-base-shield-103030000-19068.htm\">module-grove-base-shield<\/a> facilitant connectique<\/li>\n<li>Cordon USB<\/li>\n<li>Pile 9 V<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_710\" aria-describedby=\"caption-attachment-710\" style=\"width: 754px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-710 size-full\" src=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-1.png\" alt=\"\" width=\"754\" height=\"519\" srcset=\"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-1.png 754w, https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-1-300x206.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 754px) 100vw, 754px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-710\" class=\"wp-caption-text\">D\u00e9tail du mat\u00e9riel n\u00e9cessaire \u00e0 la r\u00e9alisation d\u2019une mini-station m\u00e9t\u00e9o de terrain<\/figcaption><\/figure>\n<h2><strong>Pr\u00e9paration de la mini-station m\u00e9t\u00e9o<br \/>\n<\/strong><\/h2>\n<p>Avec l\u2019association de la carte Arduino-Uno et de son module Grove-Shield proposant des connectiques pr\u00eat-\u00e0-l\u2019emploi, il suffit de connecter chaque capteur \u00e0 l\u2019aide du c\u00e2ble Grove fourni sur la connectique du module correspondant aux param\u00e8tres du capteur et au programme Arduino. Les photographies suivantes montrent le plan de montage de cette mini-station m\u00e9t\u00e9o\u00a0:<\/p>\n<figure id=\"attachment_709\" aria-describedby=\"caption-attachment-709\" style=\"width: 813px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-709 size-full\" src=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-2.png\" alt=\"\" width=\"813\" height=\"513\" srcset=\"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-2.png 813w, https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-2-300x189.png 300w, https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-2-768x485.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 813px) 100vw, 813px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-709\" class=\"wp-caption-text\">Plan de montage d\u2019une mini-station m\u00e9t\u00e9o de terrain<\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_708\" aria-describedby=\"caption-attachment-708\" style=\"width: 682px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-708\" src=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-3.png\" alt=\"\" width=\"682\" height=\"352\" srcset=\"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-3.png 682w, https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-3-300x155.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 682px) 100vw, 682px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-708\" class=\"wp-caption-text\">D\u00e9tail de l\u2019emplacement des connectiques sur le module Grove-Shield<\/figcaption><\/figure>\n<h2><strong>T\u00e9l\u00e9versement du programme Arduino<br \/>\n<\/strong><\/h2>\n<p>Le pr\u00e9sent document propose simplement de t\u00e9l\u00e9charger un programme pr\u00eat-\u00e0-l\u2019emploi \u00a0(voir ci-dessous) pour se concentrer sur l\u2019utilisation didactique de la station m\u00e9t\u00e9o. Un autre document s\u2019int\u00e9ressera ult\u00e9rieurement \u00e0 la r\u00e9daction du programme et \u00e0 son \u00e9ventuelle mise en activit\u00e9 par les \u00e9l\u00e8ves. Des \u00e9l\u00e9ments d\u2019information sont d\u00e9j\u00e0 disponibles sur Internet gr\u00e2ce au travail des coll\u00e8gues de l\u2019acad\u00e9mie de Cr\u00e9teil : Justin Zallio et Guillaume Az\u00e9ma.<\/p>\n<p>Pour installer un programme de lecture dans la carte Arduino, il faut d\u2019abord t\u00e9l\u00e9charger le logiciel Arduino\u00a0: <a href=\"https:\/\/www.arduino.cc\/en\/software\">https:\/\/www.arduino.cc\/en\/software<\/a><\/p>\n<p>Ensuite, il faut enregistrer le programme au format .ino en le t\u00e9l\u00e9charger directement ici\u00a0: <a href=\"https:\/\/drive.google.com\/file\/d\/1YOc4hP0_DZSAQXor6pKQvQlnJzjoTBYy\/view?usp=sharing\">https:\/\/drive.google.com\/file\/d\/1YOc4hP0_DZSAQXor6pKQvQlnJzjoTBYy\/view?usp=sharing<\/a><\/p>\n<p>Enfin, il faut ouvrir le logiciel Arduino, charger le mod\u00e8le via l\u2019onglet Fichier, brancher la mini-station m\u00e9t\u00e9o \u00e0 l\u2019ordinateur via le cordon USB, et enfin t\u00e9l\u00e9verser le programme dans la carte Arduino \u00e0 l\u2019aide de l\u2019ic\u00f4ne : <a href=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-4.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-707\" src=\"http:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/wp-content\/uploads\/sites\/34\/2022\/02\/station-4.png\" alt=\"\" width=\"60\" height=\"58\" \/><\/a><\/p>\n<p>Attention : les coll\u00e8gues qui commanderaient la malette Arduino du fournisseur Jeulin se retrouve bloqu\u00e9s \u00e0 ce stade. En effet, l\u2019ordinateur doit disposer d\u2019une autorisation d\u2019acc\u00e8s \u00e0 la carte Arduino, t\u00e9l\u00e9chargeable \u00e0 l\u2019adresse indiqu\u00e9e par Jeulin dans la mallette livr\u00e9e. Cette \u00e9tape est n\u00e9cessaire et complique la manipulation pour les ordinateurs d\u2019\u00e9tablissement muni de droits administrateur restreints.<\/p>\n<h2>Pr\u00e9paration du programme Arduino<\/h2>\n<p>Pour chaque capteur, le fabricant ou des utilisateurs partagent un programme directement utilisable. Tous les programmes de chaque capteur sont disponibles sur le site wiki.seeedstudio.com. Exemple pour le capteur CO<sub>2<\/sub>\u00a0: <a href=\"https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-CO2_Sensor\/\">https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-CO2_Sensor\/<\/a><\/p>\n<p>Ensuite, tous les programmes \u00e9tant r\u00e9dig\u00e9s de la m\u00eame mani\u00e8re, il est possible de les assembler pour construire le programme de la mini-station m\u00e9t\u00e9o. Des difficult\u00e9s surviennent n\u00e9anmoins dans le calibrage de certains capteurs, en particulier les capteurs de gaz. Il faut dans ce cas se r\u00e9f\u00e9rer aux forums d\u2019utilisateurs car souvent l\u2019un d\u2019entre eux a d\u00e9j\u00e0 trouv\u00e9 une solution et partag\u00e9 son code.<\/p>\n<p>Le programme de la station m\u00e9t\u00e9o est disponible ici\u00a0: <a href=\"https:\/\/drive.google.com\/file\/d\/1YOc4hP0_DZSAQXor6pKQvQlnJzjoTBYy\/view?usp=sharing\">https:\/\/drive.google.com\/file\/d\/1YOc4hP0_DZSAQXor6pKQvQlnJzjoTBYy\/view?usp=sharing<\/a><\/p>\n<h2>Utilisation de la mini-station M\u00e9t\u00e9o <strong><br \/>\n<\/strong><\/h2>\n<ol>\n<li>Utilis\u00e9e en classe comme capteur de CO<sub>2 <\/sub>positionn\u00e9 sur la paillasse Prof, la mini station m\u00e9t\u00e9o peut faciliter la mise en \u00e9vidence des \u00e9changes r\u00e9alis\u00e9s par les \u00e9l\u00e8ves avec leur environnement lors d\u2019une s\u00e9ance de travail\u00a0: lib\u00e9ration de vapeur d\u2019eau et de CO<sub>2\u00a0<\/sub>; d\u00e9gagement de chaleur\u2026 Elle peut surtout servir de support en contexte de protocole sanitaire anti-Covid-19 \u00e0 la r\u00e9flexion sur l\u2019a\u00e9ration des salles\u00a0: quelle dur\u00e9e et quelle intensit\u00e9 d\u2019a\u00e9ration n\u00e9cessaire pour limiter la teneur en CO<sub>2 <\/sub>de la pi\u00e8ce \u00e0 un niveau satisfaisant\u00a0?<\/li>\n<li>Utilis\u00e9e en salle de TP sous cloche, la mini-station m\u00e9t\u00e9o peut permettre de mesurer les \u00e9changes r\u00e9alis\u00e9s par d\u2019autres organismes mod\u00e8les terrestres (plantes, criquet, organismes du sol\u2026) avec leur environnement pour ainsi \u00e9tudier leur m\u00e9tabolisme.<\/li>\n<li>Enfin, et surtout, utilis\u00e9e en ext\u00e9rieur du lyc\u00e9e ou lors d\u2019une sortie de terrain, la mini-station permet de faire des <a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-lille.fr\/svt\/etude-dun-ecosysteme-sur-le-terrain\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">relev\u00e9s multiples de donn\u00e9es abiotiques afin de d\u00e9crire un \u00e9cosyst\u00e8me<\/a>, de mettre en \u00e9vidence la structure d\u2019un \u00e9cosyst\u00e8me et encore de quantifier certains services \u00e9cosyst\u00e9miques<\/li>\n<\/ol>\n<p>Auteur : <strong>Nicolas Lieury<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Objectif Construire et programmer un dispositif de mesure avec microcontr\u00f4leur. 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