Cette serre connectée s’appuie sur l’utilisation très simple mais évolutive et complète de la carte micro:bit
Cette dernière se révèle à nos yeux un très bon compromis pour aborder la programmation avec les élèves. Elle est facile de prise en main, la programmation se fait par bloc ou en langage python.
Voici donc la réalisation de cette serre connectée, ici présenté dans sa version “basique”.
Matériels nécessaires
Nous vous proposons une serre développée en 3 versions différentes suivant le nombre de fonction envisagée et le matériel à se procurer.
Les trois versions sont toutes basées sur un modèle de serre plastique disponible en jardinerie (déniché chez Truffaut dans notre exemple : marque Romberg) qui sert au démarrage des semis.
De plus, ces versions sont contrôlées par une carte micro:bit couplée à un shield Grove sur lequel les capteurs sont branchés.
Suivant la version à développer, voici la liste du matériel installer :
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Version basique |
Version intermédiaire |
Version experte |
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Mesure des paramètres : – température – luminosité – humidité du sol
Affichage LCD |
Mesure des paramètres : – température – luminosité – humidité du sol + arrosage automatique
Affichage LCD |
Mesure des paramètres : – température – luminosité – humidité du sol + arrosage automatique + bande LED RGB
Affichage LCD |
Retrouvez le tableau des références des capteurs au bas de l’article.
Installation
La carte micro:bit sert de contrôleur pour les trois versions, il faut donc l’installer à l’extérieur de la serre. Ici le shield est fixé par l’intermédiaire de bande velcro. Une boite plastique avec couvercle peut faire office d’élément protecteur et contenir la carte en dehors de la serre. On peut également réaliser une incision dans le couvercle afin de faire passer les câbles des modules Grove. On a utilisé des câbles de Grove de 40 cm.
Pour la version intermédiaire et experte, le bloc d’alimentation 6V est également fixé à l’extérieur. La connexion est réalisée par du fil électrique silicone souple.
Les modules de mesure de luminosité, température, sont fixés via bande velcro autocollante à l’intérieur de la serre. Le capteur d’humidité du sol est enfoncé dans la terre directement.
Dans la version experte, la bande LED RGB peut être fixée sur l’extérieur de la serre ou à l’intérieur du fait de sa résistance à l’eau.
La bande RGB a été programmé pour émettre de la lumière rouge et bleue afin d’optimiser la croissance des plantes avec la configuration suivante : 2 LED bleues, 3 LED rouges.
Cette configuration optimise la croissance des entre nœuds et le développement des feuilles puis la floraison.
Programmation
La programmation de la carte a été réalisé à l’aide de l’interface développé par Vittascience.
Pour apprendre la programmation de la micro:bit, on peut s’appuyer sur les tutoriels disponibles dans l’onglet ressource du site. https://fr.vittascience.com/learn/.
Exemple de programmation de la version débutante :
Exemple de programmation pour le bandeau neopixel RGB optimisé bleu/rouge :
Améliorations et modifications possibles
Ce modèle de serre connectée peut être amélioré et transformé par modification de la structure et des modules disponibles.
Basée ici sur une carte micro:bit, la programmation peut s’effectuer avec un contrôleur Arduino.
Un changement de shield est nécessaire afin d’intégrer d’autres fonctions. L’utilisation d’une carte CODO – https://www.a4.fr/carte-de-prototypage-microbit-codo.html – permet d’augmenter le nombre de capteurs utilisés à 13.
Des fonctions supplémentaires peuvent être ajoutées comme l’ouverture de trappe avec des servo-moteurs, l’envoie de données via module GSM sur un smartphone, une carte SD pour enregistrer les données.
On peut envisager un ventilateur de refroidissement 12V alimenté par un bloc pile 12 V. Associé à un relais de commande Grove, il permet de diminuer la condensation sur les parois.
Le système d’arrosage peut être modifié en adaptant un système de micro asperseur vaporisateur type Gardena ou, suivant les plantations, par la mise en place d’un système de goutte à goutte réglé à heure fixe.
Il est aussi possible d’insérer une plaque chauffante sous semis pour contrôler la température de la serre.
Retour d’expérience
Ce projet de serre connectée est facile à mettre en oeuvre avec les élèves. Il requiert peu de technicité et d’outillage (cutter / pistolet à colle / fer à souder / pince à dénuder).
D’un coût allant de 65€ pour la version basique, à 87€ pour la version intermédiaire et 115€ pour la version experte, cette réalisation trouve toute sa place dans le cadre d’un club science.
Un grand merci à Vittascience pour les conseils et la mise à disposition des différents capteurs pour cette réalisation, à A4 Technologie pour la carte CODO ainsi qu’à Génération Robots pour la carte micro:bit.
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Version basique |
Version intermédiaire |
Version experte |
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Serre plastique – ref. 10194203  Shield Grove – ref. 277613 |
Serre plastique – ref. 10194203 Shield Grove – ref. 277613
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Serre plastique – ref. 10194203
Carte CODO – ref. MI-CODO  Bandeau LEDs neopixel (30 RGB) Tube silicone souple  |
