เรอง ชดปลกผกไฮโดรโปนกสไฮเทค

จดท ำโดย

นำงสำวจรำพร อเนกเวยง รหสนกศกษำ: 573020409-7 นำงสำวอรสำ ชำส รหสนกศกษำ: 573020448-7 นำยวงศกร หทธเดช รหสนกศกษำ: 573021162-0 นำยธนเดช คมไขน ำ รหสนกศกษำ: 573020682-9 นำยกตตภพ ลมไพบลย รหสนกศกษำ: 573021130-3

อำจำรยทปรกษำ : รศ.ดร.จกรชย โสอนทร รำยงำนฉบบนเปนสวนหนงของรำยวชำ 322 264 Mobile And WirelessTechnology

ภำคเรยนท 2 ปกำรศกษำ 2559 สำขำเทคโนโลยสำรสนเทศและกำรสอสำร ภำควชำกำรคอมพวเตอร คณะวทยำศำสตร

มหำวทยำลยขอนแกน

ก

ค ำน ำ โครงงำนนเปนสวนหนงของวชำ 322 264 Mobile And WirelessTechnology โดยม

จดประสงคเพอใหนกศกษำน ำควำมรทไดเรยนมำน ำมำประยกตใชในกำรท ำงำนโดยรำยงำนฉบบนมเนอหำเกยวกบเทคโนโลยทน ำมำประยกตใชกบกำรปลกผกไฮโดรโปนกสซงควบคมกำรท ำงำนผำนเวบไซตเพอเปนกำรอ ำนวยควำมสะดวกใหแกผใชงำนมำกยงขน

ในกำรจดท ำโครงงำนชดปลกผกไฮโดรโปนกสไฮเทคในครงนขอขอบพระคณ รศ.ดร.จกรชย โสอนทร ผใหควำมรและแนวทำงกำรศกษำ สมำชกในกลมทกคนทใหควำมชวยเหลอมำโดยตลอด ผจดท ำหวงเปนอยำงยงวำรำยงำนฉบบนจะใหควำมร และเปนประโยชนตอผอำนทกๆทำน หำกรำยงำนฉบบนมขอผดพลำดประกำรใดขออภยไว ณ ทนดวย

คณะผจดท ำ

ข

สำรบญ เรอง หนำ ค ำน ำ ก สำรบญ ข หลกกำรและเหตผล 1 วตถประสงค 1 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ 1 ทฤษฎทเกยวของ 2 งำนทเกยวของ 7 วธด ำเนนกำร 10 แผนระยะด ำเนนกำร 11 งบประมำณ 12 เอกสำรอำงอง 13

1

1. หลกกำรและเหตผล ปจจบนพชผกไรดนเปนทนยมน ำมำรบประทำนกนมำกในกลมของผบรโภคทวไปซงเปนพชทปลกงำยแตมควำมเสยงของยำฆำแมลงและศตรพช ดงนนกำรปลกผกไรดนในระบบไฮโดรโปรนกสนนจะท ำใหผกในระบบนสะดวกตอกำรปลกในเมองและประหยดเนอทในกำรปลกมำกยงขน ซงผกไรดนเปนผกทตองกำรแสงทเพยงพอจงจะสำมำรถเจรญเตบโตได เนองจำกเทคโนโลยในปจจบนมควำมทนสมย คณะผจดท ำจงไดน ำเทคโนโลย IOT มำประยกตใชในกำรปลกผกไฮโดรโปรนกสโดยมกำรสงกำร กำรเปด-ปด ระบบกำรไหลของน ำ และกำรเปด-ปดไฟอตโนมตเมอแสงสวำงไมเพยงพอโดยมกำรน ำเซนเซอรวดแสงเขำมำชวยซงสงกำรท ำงำนผำนเวบไซต ดงนนคณะผจดท ำจงมแนวคดทจะท ำโครงงำนชดปลกผกไฮโดรโปนกสไฮเทคในกรณทผปลกผกไฮโดรโปรนกสไมสำมำรถดแลผกไดตลอดเวลำ เพอเปนกำรอ ำนวยควำมสะดวกและประหยดคำใชจำยได

2. วตถประสงค 2.1 เพอศกษำระบบกำรปลกผกไฮโดรโปรนกส 2.2 เพอน ำเทคโนโลยเขำมำมสวนชวยในกำรปลกผกไฮโดรโปรนกส 2.3 เพอสรำงชดปลกผกไฮโดรโปนกสไฮเทค

3. ประโยชนทคำดวำจะไดรบ 3.1 สำมำรถควบคมระบบดวยบอรด ESP8266 3.2 สำมำรถควบคมกำรเปด-ปดอปกรณตำงๆผำนเวบไซตได

2

4. ทฤษฎทเกยวของ 4.1.1 Internet of things (IoT)

IoT : Internet of Things (IoE : Internet of Everything) หรอ “อนเตอรเนตในทกสง” หมำยถง กำรทสงตำงๆ ถกเชอมโยงทกสงทกอยำงสโลกอนเตอรเนต ท ำใหมนษยสำมำรถสงกำรควบคมกำรใชงำนอปกรณตำงๆ ผำนทำงเครอขำยอนเตอรเนต เชน กำรเปด-ปด อปกรณเครองใชไฟฟำ รถยนต โทรศพทมอถอ เครองมอสอสำร เครองมอทำงกำรเกษตร อำคำร บำนเรอน เครองใชในชวตประจ ำวนตำงๆ ผำนเครอขำยอนเตอรเนต เปนตน ปจจบนมกำรแบงกลม Internet of Things ออกตำมตลำดกำรใชงำนเปน 2 กลมไดแก 1. Industrial IoT คอแบงจำก local network ทมหลำยเทคโนโลยทแตกตำงกนในโครงขำย Sensor nodes โดยตวอปกรณ IoT Device ในกลมนจะเชอมตอแบบ IP network เพอเขำสอนเตอรเนต 2. Commercial IoT

คอแบงจำก local communication ทเปน Bluetooth หรอ Ethernet (wired or wireless) โดยตวอปกรณ IoT Device ในกลมนจะสอสำรภำยในกลม Sensor nodes เดยวกนเทำนนหรอเปนแบบ local devices เพยงอยำงเดยวอำจไมไดเชอมสอนเตอรเนต

ภำพท 1 อธบำยแตละ Network Layers ของ Internet of Things โดย IBM

ทมำ [http://www.veedvil.com/news/internet-of-things-iot/]

3

4.1.2 รเลย (Relay) เปนอปกรณไฟฟำชนดหนง ซงท ำหนำทตดตอวงจรแบบเดยวกบสวตช โดยควบคม

กำรท ำงำนดวยไฟฟำ Relay มหลำยประเภท ตงแต Relay ขนำดเลกทใชในงำนอเลกทรอนกสทวไป จนถง Relay ขนำดใหญทใชในงำนไฟฟำแรงสง โดยมรปรำงหนำตำแตกตำงกนออกไป แตมหลกกำรท ำงำนทคลำยคลงกน ส ำหรบกำรน ำ Relay ไปใชงำน จะใชในกำรตดตอวงจร ทงน Relay ยงสำมำรถเลอกใชงำนไดหลำกหลำยรปแบบ

ภำพท 2 สญลกษณในวงจรไฟฟำของรเลย

ทมำ [http://www.thaieasyelec.com/article-wiki/review-product-article/]

บอรดรเลยขนำด 2 ชอง มเอำตพตคอนเนคเตอรทรเลยเปน NO/COM/NC สำมำรถใชกบโหลดไดทงแรงดนไฟฟำ DC และ AC โดยใชสญญำณในกำรควบคมกำรท ำงำนดวยสญญำณโลจก TTL (5V)

ภำพท 3 Relay Module 2 Channels

ทมำ [http://www.thaieasyelec.com/article-wiki/review-product-article/]

4

4.1.3 โมดลเซนเซอรวดแสง เปนโมดลอตโนมตเมอมแสงสวำงไฟจะดบ เมอไมมแสงสวำงไฟจะตด

ภำพท 4 โมดลเซนเซอรวดแสง

4.1.4 Node ESP8266 ESP8266 คอโมดล WiFi จำกจนทมควำมพเศษตรงทตวมนสำมำรถโปรแกรมลงไป

ไดท ำใหสำมำรถน ำไปใชงำนแทนไมโครคอนโทรลเลอรไดเลยและมพนทโปรแกรมทมำกถง 4MB ท ำใหมพนทเหลอมำกในกำรเขยนโปรแกรมลงไป ESP8266 เปนชอของชปไอซบนบอรดของโมดล ซงไอซ ESP8266 ไมมพนทโปรแกรม (flash memory) ในตว ท ำใหตองใชไอซภำยนอก (external flash memory) ในกำรเกบโปรแกรม ทใชกำรเชอมตอผำนโปรโตคอล SPI ซงสำเหตนเองท ำใหโมดล ESP8266 มพนทโปรแกรมมำกกวำไอซไมโครคอนโทรลเลอรเบอรอนๆ

ESP8266 ท ำงำนทแรงดนไฟฟำ 3.3V - 3.6V กำรน ำไปใชงำนรวมกบเซนเซอรอนๆทใชแรงดน 5V ตองใชวงจรแบงแรงดนมำชวย เพอไมใหโมดลพงเสยหำยกระแสทโมดลใชงำนสงสดคอ 200mA ควำมถครสตอล 40MHz ท ำใหเมอน ำไปใชงำนอปกรณทท ำงำนรวดเรวตำมควำมถ เชน LCD ท ำใหกำรแสดงผลขอมลรวดเรวกวำไมโครคอนโทรลเลอรยอดนยม Arduino มำก -VCC เปนขำส ำหรบจำยไปเขำเพอใหโมดลท ำงำนได ซงแรงดนทใชงำนไดคอ 3.3 - 3.6V - GND - Reset และ CH_PD (หรอ EN) เปนขำทตองตอเขำไฟ + เพอใหโมดลสำมำรถท ำงำนได ทง 2 ขำนสำมำรถน ำมำใชรเซตโมดลไดเหมอนกน แตกตำงตรงทขำ Reset สำมำรถลอยไวได

5

แตขำ CH_PD (หรอ EN) จ ำเปนตองตอเขำไป + เทำนน เมอขำนไมตอเขำไฟ + โมดลจะไมท ำงำนทนท - GPIO เปนขำดจตอลอนพต / เอำตพต ท ำงำนทแรงดน 3.3V - GPIO15 เปนขำทตองตอลง GND เทำนน เพอใหโมดลท ำงำนได - GPIO0 เปนขำท ำหรบกำรเลอกโหมดท ำงำน หำกน ำขำนลง GND จะเขำโหมดโปรแกรม หำกลอยไว หรอน ำเขำไฟ + จะเขำโหมดกำรท ำงำนปกต - ADC เปนขำอนำลอกอนพต รบแรงดนไดสงสดท 1V ขนำด 10 บต กำรน ำไปใชงำนกบแรงดนทสงกวำตองใชวงจรแบงแรงดนเขำชวย

ภำพท 5 Node ESP8266 ทมำ [https://www.gravitechthai.com/guru2.php?p=261]

4.1.5 ปมน ำตปลำ คอ อปกรณส ำหรบสงน ำหรอถำยเทของเหลวจำกทหนงไปยงอกทหนง หรอหมนเวยนน ำหรอของเหลวใหผสมกนในบรเวณทจ ำกด

6

ภำพท 6 ปมน ำตปลำ 4.1.6 ทอพวซ (PVC) ทอ PVC คอ ทอทท ำขนจำกโพลไวนลคลอไรด โดยไมผสมพลำสตกไซเซอร ซงชออยำงเปนทำงกำรทไดระบใน มอก. คอ ทอพวซแขง แตคนทวไปนนจะรจกมกคนกนในชอทอ PVC กนมำกกวำ โดยในปจจบนทอชนดนเปนทนยมอยำงมำกในวงกำรกอสรำง เพรำะดวยคณสมบตทดหลำยอยำงไมวำจะเปน คณสมบตทมควำมเหนยวยดหยนตวไดด ทนตอแรงดนน ำ ทนตอกำรกดกรอน ไมเปนฉนวนน ำไฟฟำเพรำะไมเปนตวน ำไฟฟำ เปนวสดไมตดไฟ น ำหนกเบำอกทงยงรำคำถกอกดวย ทอ PVC จงถกน ำมำใชในงำนหลำย ๆ ระบบ อำทเชน ระบบประปำ ระบบงำนรอยสำยไฟฟำ ระบบงำนระบำยน ำทำงกำรเกษตร/อตสำหกรรม

ภำพท 7 ทอพวซ (PVC)

ทมำ [https://sites.google.com/site/plastic9911/pvc/pvc-pipe]

7

4.2 งำนทเกยวของ 4.2.1 กำรปลกผกไฮโดรโปรนคส กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสของคนในเมองอำจมขอจ ำกดมำกกวำในชนบท เนองจำกขอจ ำกดในเรองสภำพพนท สภำวะแวดลอม สภำพอำกำศไมเหมำะสม เพรำะไดรบแสงแดดไมเพยงพอ หรอมอำกำศรอน เปนตน แตขอจ ำกดเหลำน นสำมำรถท ำไดดวยเทคโนโลยกำรปลกผกแบบใหม ทเรยกวำ ระบบไฮโดรโปนกส (Hydroponics) หรอทเรยกกนแบบงำยๆ วำ “ระบบกำรปลกผกไรดน” กำรปลกผกระบบไฮโดรโปนกส กำรเพำะปลกผกระบบไฮโดรโปนกส หรอกำรปลกผกไรดน หรอทเรยกกนตดปำกวำ "ผกไฮโดร" คอระบบกำรปลกพชในน ำทมสำรละลำยอำหำรพชอยครบถวน ท ำใหพชเจรญเตบโตไดอยำงปกต พชไมมควำมเครยดจำกกำรขำดน ำและธำตอำหำร ขอไดเปรยบของกำรปลกพชระบบไฮโดรโปนกสคอ

1. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสควบคมกำรใชธำตอำหำรของพชไดงำยกวำกำรปลก พชในดน

2. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสชวยลดคำแรงงำนในกำรเตรยมพนทปลกไดมำก 3. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสประหยดน ำกวำกำรใหน ำกบพชทปลกทำงดน 4. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสควบคมโรคในดนไดงำยกวำกำรปลกพชในดน 5. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสสำมำรถปลกพชไดในพนททไมสำมำรถปลกพชในดนได

เชน ดนไมด หรอบนพนปน 6. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสไดผลผลตคอนขำงสม ำเสมอและมคณภำพดกวำกำรปลก

ในดน 7. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสใหผลตอบแทนสงกวำกำรปลกพชในดน 8. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคสประหยดเมลดพนธมำกกวำกำรปลกแบบใชดน

อยำงไรกตำมกำรปลกผกไฮโดรโปรนคสในระบบนกมขอดอยอยบำง คอตองลงทนสงในเรองอปกรณตำงๆ ผปลกตองมควำมรดำนกำรจดกำร และเทคโนโลยทใชในระบบปลกตองมระบบน ำและระบบไฟฟำทพรอม ขณะเดยวกนตองยอมรบวำ มขอจ ำกดของชนดพช ไมสำมำรถปลกพชทกชนดทสำมำรถปลกในดนได นอกจำกน ยงมกำรแพรกระจำยของเชอโรค

8

ทำงน ำในระบบไดเรวและยำกตอกำรควบคม หำกอณหภมของสำรละลำยเกน 29 องศำเซลเซยส ปรมำณออกซเจน ในสำรละลำยจะลดต ำ อำจสงผลเสยตอกำรปลกผกได

ภำพท 8 กำรปลกผกไฮโดรโปรนคส

ทมำ [http://www.thaiwatersystem.com/article/60/กำรปลกผกไฮโดรโปรนคส] 4.2.2 โรงเรอนอจฉรยะ ตร.ม.ละ 2 พนบำท โรงเรอนอจฉรยะทใชคอมพวเตอรควบคมควำมชน ถำอณหภมในโรงเรอนต ำเกนไป ระบบคอมพวเตอรจะสงใหปดมำนดำนขำงและหลงคำ เพออบอณหภมใหสงขน และถำอณหภมในโรงเรอนรอนเกนไป ระบบจะสงใหเปดมำนดำนขำงและหลงคำ พรอมเปดพดลมระบำยอำกำศ มระบบพดลมกวนอำกำศในโรงเรอนไหลเวยนไดดขน มระบบพรำงแสงไมใหเขมเกนไปจนท ำใหเกดใบเหยวใบไหม และมกำรออกแบบโรงเรอนใหมระบบควบคมควำมชนภำยในไมใหเกดสะสมจนกอใหเกดโรคเชอรำ พรอมมระบบใหน ำเตมปยอตโนมตเพอลดกำรใชแรงงำนอกดวย

9

ภำพท 9 โรงเรอนอจฉรยะ ตร.ม.ละ 2 พนบำท ทมำ [http://www.thairath.co.th/content/486290]

10

5. วธด ำเนนกำร 5.1 อปกรณทใชในกำรพฒนำ 5. 1.1 เซนเซอรวดแสง 5. 1.2 รเลย 220V

5. 1.3 Node ESP8266 5. 1.4 หลอดไฟสำยไฟ 5. 1.5 ปมน ำ

5.1.6 ทอพวซ (PVC) 5.2 วเครำะหและออกแบบระบบ

User

5.3 สรำงและพฒนำระบบ สรำงและพฒนำระบบตำมทไดออกแบบไว เพอสะดวกตอผใชงำน

เวบไซต

ESP8266

RELAY

ปมน ำ

11

5.3.1 กำรตอวงจรกำรท ำงำน

ภำพท 10 กำรตอวงจรกำรท ำงำน

ภำพท 11 กำรตอวงจรกำรท ำงำนเชอมตอกบหลอดไฟ

12

5.4 ทดสอบระบบ เมอสรำงและพฒนำส ำเรจแลว จะท ำกำรทดสอบระบบเพอตรวจสอบวำระบบทพฒนำ สำมำรถท ำงำนไดตรงตำมวตถประสงคหรอไม และหำขอบกพรองจำกกำรทดสอบเพอน ำไปแกไข 5.5 วเครำะหและสรปผล วเครำะห และสรปผลหลงจำกกำรทดสอบระบบ เพอน ำขอบกพรองของระบบ มำหำสำเหต และ ปรบปรงใหเปนไปตำมวตถประสงคทก ำหนดไว และเพอเปนแนวทำงพฒนำตอไปในอนำคต 6. แผนระยะด ำเนนกำร ระยะเวลำตงแตเดอน มนำคม - พฤษภำคม พ.ศ. 2560

ขนตอนกำรด ำเนนงำน

สปดำห/เดอน มนำคม

เมษำยน พฤษภำคม

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1. จดท ำและน ำเสนอหวขอโครงงำน 2. ศกษำทฤษฎและเนอหำทเกยวของ 3. ท ำกำรวเครำะหและออกแบบโปรแกรม

4. ท ำกำรออกแบบเครองมอและเขยนโปรแกรม

5. เขยนและทดสอบโปรแกรม 6. จดท ำเอกสำร

13

7. งบประมำณ หมวดวสดอปกรณ

- เซนเซอรวดแสง 150 บำท - รเลย 220V 250 บำท - Node ESP8266 180 บำท - หลอดไฟสำยไฟ 80 บำท - ปมน ำ 120 บำท - ทอพวซ 650 บำท

หมวดคำใชสอย - คำถำยเอกสำร 80 บำท - คำพมพเอกสำร 100 บำท - คำจดรปเลม 50 บำท

หมวดคำใชจำยอนๆ 150 บำท รวม 1,810 บำท

14

8. เอกสำรอำงอง 1. Internet of things (IoT). คนเมอ 28 เมษำยน 2560, จำก http://www.veedvil.com/news/internet-of-things-iot/ 2. รเลย (Relay). คนเมอ 28 เมษำยน 2560, จำก http://www.thaieasyelec.com/article-wiki/review-product-article/ 3. ESP8266. (2558). คนเมอ 28 เมษำยน 2560, จำก

https://www.gravitechthai.com/guru2.php?p=261 4. ทอพวซ (PVC). (2558). คนเมอ 28 เมษำยน 2560, จำก https://sites.google.com/site/plastic9911/pvc/pvc-pipe 5. กำรปลกผกไฮโดรโปรนคส. (2559). คนเมอ 29 เมษำยน 2560, จำก http://www.thaiwatersystem.com/article/60/กำรปลกผกไฮโดรโปรนคส 6. โรงเรอนอจฉรยะ ตร.ม.ละ 2 พนบำท. (2558). คนเมอ 29 เมษำยน 2560, จำก http://www.thairath.co.th/content/486290