# Mesurer l'humidité du sol... et découvrir l'électronique embarquée avec le M5Stack

Cédric Perrot, Florence Bordères

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

To cite this version:

Cédric Perrot, Florence Bordères. Mesurer l'humidité du sol... et découvrir l'électronique embarquée avec le M5Stack. Journées de la mesure et de la métrologie, Oct 2025, St Jacut de la Mer, France. hal-05307546

HAL Id: hal-05307546

https://hal.inrae.fr/hal-05307546v1

Submitted on 10 Oct 2025

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
<figure><img src="image_3.png" /></figure>

# Mise en œuvre d'un module M5Stack pour la mesure d'humidité du sol

## Matériels nécessaires

Budget : de 100€ à 150€ de 1 à 4 capteurs

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

1 Module M5Stack Basic
Core K001-V27

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

Convertisseur ADC I2C
Grove 109020041

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

Capteur d'humidité
capacitif Gravity SEN0308

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Module batterie 1500 mAh 13.2
M120 pour Core et Core2

Option : uniquement dans le cas où vous avez besoin d'autonomie

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Module RTC I2C
HYM8563 U126

Option : uniquement dans le cas où vous souhaitez horodater vos données

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

Hub multiplexeur 6
ports I2C U040-B

Option : uniquement dans le cas où vous utilisez plus d'un composant un module RTC + 1 ou plusieurs convertisseurs ADC.

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

Carte microSD 16 GB pour
l'enregistrement des données

Option : uniquement dans le cas où vous souhaitez enregistrer les données.

## Câblage du dispositif

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

Etanchéifier les connectiques de la sonde avec du silicone

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Déclipser la broche avec les fils jaune, rouge et noir

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Possibilité de brancher jusqu'à 4 capteurs SEN0308 sur un convertisseur ADC

## Installation logicielle

* Installer Visual Studio Code (https://code visualstudio.com) sur PC, avec l'extension PlatformIO IDE (https://platformio.org/install/ide?install=vscode)

* Télécharger la notice détaillée et le programme sur le lien gitlab : https://gitlab.com/cperrot-inrae/Ecole_technique_serristes_2024

* Connecter le module au PC via un cable USB-C et paramétrer les fichiers : « config_interface.h » pour modifier des paramètres liés au programme et « config_variables.h » pour définir le nombre de capteurs, les coefficients d'étalonnage, les unités, et les seuils d'alerte.

## Étalonnage des sondes

* Toujours étalonner les sondes avant utilisation, même si elles sont neuves.

* Utiliser un **substrat identique** à celui d'installation et reconstituer une **densité (d)** proche de la réalité dans un pot hermétique de **volume connu Vpot**.

* Remplir le pot par couches, **tasser de façon homogène**.

* Calculer :
  La densité : $d = \frac{M_{terre}}{V_{pot}}$ (en général $d \approx 1,3$)

$$ L'\text{humidité volumique : } HR_{vol} = \frac{V_{eau}}{V_{substrat+eau}} $$

* Tester au moins **4 humidités différentes** : Substrat sec, substrat très humide (~40 % ou plus selon le substrat), substrat ~15 %, substrat ~25–30 %

* Utiliser le fichier **etalonnage.xlsx** (sur GitLab) pour faciliter les calculs de coefficients.

## Explorer les données

* Les données sont enregistrées au format JSON dans le fichier présent sur la carte SD nommé **data.json**.

* Convertir ce fichier en .csv ou .xlsx avec un convertisseur internet (ex : https://data.page/json/csv ou https://codebeautify.org/json-to-csv)

* Les données exportées sont les **valeurs brutes issues des capteurs**. Il faut donc **appliquer les coefficients d'étalonnage relatifs à chaque capteur**.

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

<figure><img src="image_16.png" /></figure>