ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ Control lighting and water system

โดย นายจิรวัฒน์ ศิริมงคล รหัสนักศึกษา 57208236

นายเทวินทร์ กันธา รหัสนักศักษา 57208226

สาขา อิเล็กทรอนิกส ์ คณะช่างอุตสาหกรรม

วิทยาลัยเทคโนโลยีพายัพและบริหารธุรกิจ

ชื่อโครงการ : ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ ชื่อผู้จัดท้าโครงการ : 1. นายจิรวัฒน์ ศิริมงคล

2. นายเทวินทร์ กันธา สาขาวิชา : อิเล็กทรอนิกส์ ประเภทวิชา : ช่างอุตสาหกรรม อาจารย์ท่ีปรึกษาโครงการ : นายอนุศักดิ์ ชาญเชี่ยว ปีการศึกษา : 2558

บทคัดย่อ

เนื่องจากในปัจจุบันการท้าการเกษตรก้าลังลดลงอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากการท้าการเกษตรในปัจจุบันเต็มไปด้วยความยุ่งยากเพราะเกษตรกรยังท้าการเกษตรแบบเก่าคือในการท้าการเกษตรแบบเก่านั้นมีข้อจ้ากัดหลายอย่างโดยการท้าการเกษตรแบบเดิมนั้นจะใช้ก้าลังคนในการดูแลพืชและยังมีข้อจ้ากัดอย่างเช่น หากเกษตรกรต้องการที่จะไปท้าธุระต่างจังหวัดหรือไม่ได้มาดูแลเป็นเวลานานจะท้าให้พืชผักที่เกษตรกรปลูกไว้นั้นเสียหาย นั้นคือข้อจ้ากัดที่ส้าคัญที่สุดในการท้าการเกษตรคือ เกษตรกรต้องคอยดูแลเอาใจใส่ตลอดเวลาเกี่ยวกับชุมชนหมู่บ้านดอนตันจะท้าเกี่ยวกับการเกษตรต่าง ๆ เช่น การปลูกพืชผักการปลูกดอกไม้ชนิดต่าง ๆ ซึ้งจะใช้เวลาและงบประมาณจ้านวนมากในการท้าการเกษตรท้าให้เกษตรไม่มีเวลาไปท้าอย่างอ่ืนเลยต้องจ้างแรงงานมาดูแลพืชผักซ้ึงจะใช้งบประมาณมากยิ่งพ้ืนที่ในสวนมากก็ยิ่งจ้างแรงงานมากท้าให้ใช้งบประมาณเพ่ิมข้ึนไปอีก

จากปัญหาที่เกิดขึ้นจากการท้าการเกษตรเราจึงได้คิดประดิษฐ์อุปกรณ์ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติที่สามารถดูแลพืชผักและน้้าในสวนของเกษตรกรได้

ก

บทท่ี 1 บทน้า

1.1 ที่มาและความส้าคัญของปัญหา เนื่องจากในปัจจุบันการท้าการเกษตรก้าลังลดลงอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากการท้าการเกษตรในปัจจุบันเต็มไปด้วยความยุ่งยากเพราะเกษตรกรยังท้าการเกษตรแบบเก่าคือในการท้าการเกษตรแบบเก่านั้นมีข้อจ้ากัดหลายอย่างโดยการท้าการเกษตรแบบเดิมนั้นจะใช้ก้าลังคนในการดูแลพืชและยังมีข้อจ้ากัดอย่างเช่น หากเกษตรกรต้องการที่จะไปท้าธุระต่างจังหวัดหรือไม่ได้มาดูแลเป็นเวลานานจะท้าให้พืชผักที่เกษตรกรปลูกไว้นั้นเสียหาย นั้นคือข้อจ้ากัดที่ส้าคัญท่ีสุดในการท้าการเกษตรคือ เกษตรกรต้องคอยดูแลเอาใจใส่ตลอดเวลา เกี่ยวกับชุมชนหมู่บ้านดอนตันจะท้าเกี่ยวกับการเกษตรต่าง ๆ เช่น การปลูกพืชผักการปลูกดอกไม้ชนิดต่าง ๆ ซึ้งจะใช้เวลาและงบประมาณจ้านวนมากในการท้าการเกษตรท้าให้เกษตรไม่มีเวลาไปท้าอย่างอ่ืนเลยต้องจ้างแรงงานมาดูแลพืชผักซึ้งจะใช้งบประมาณมากยิ่งพ้ืนที่ในสวนมากก็ยิ่งจ้างแรงงานมากท้าให้ใช้งบประมาณเพ่ิมข้ึนไปอีก

จากปัญหาที่เกิดขึ้นจากการท้าการเกษตรเราจึงได้คิดประดิษฐ์อุปกรณ์ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติที่สามารถดูแลพืชผักและน้้าในสวนของเกษตรกรได้

1.2 วัตถุประสงค ์1.2.1 เพ่ือให้เกษตรกรมีความสะดวกสบายในการท้าการเกษตร 1.2.2 เพ่ือเพ่ิมคุณภาพชีวิตและพัฒนาการท้าการเกษตรแบบใหม่ 1.2.3 เพ่ือน้าความรู้ที่ได้เรียนมาประยุกต์ใช้

1.3 เป้าหมายของโครงการ

1.3.1 เป้าหมายเชิงคุณภาพ 1.3.1.1 สามารถเปิด-ปิดไฟ อัตโนมัติ 1.3.1.2 สามารถรดน้้าเองอัตโนมัติโดยการวัดความชื้นของดิน

1.3.1.3 ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรภายในสวนของเกษตรกร 1.3.1.4 ป้องกันเกษตรกรเปิดให้ดอกทิ้งไว้จนเกิดน้้าท่วม 1.3.1.5 สามารถท้างานโดยก้าหนดเวลาในการ เปิด-ปิด ไฟ และ น้้าได้

1.3.2 เป้าหมายเชิงปริมาณ 1.3.2.1 สามารถต่อหลอดไฟได้ 40 หลอด 400 w

1.3.2.2 สามารถควบคุมปั้มน้้าได้ 1 ตัว

1

1.4 ขอบเขตของเนื้อหา 1.4.1 การประยุกต์ใช้เซนเชอร์แสง

1.4.2 การประยุกต์ใช้เซนเชอร์วัดความชื้น 1.4.3 การเขียนโปรแกรมของ Aduino

1.5 สถานที่ด้าเนินการ วิทยาลัยเทคโนโลยีพายัพและบริหารธุรกิจ กม.ที่ 4 ถ.เชียงใหม่-แม่โจ้ ต.หนองจ๊อม อ.สันทราย จ.เชียงใหม่

1.6 แผนการด้าเนินการ

ล้าดับขั้นการปฏิบัติงาน ธ.ค พ.ย ม.ค.

ผู้รับผิดชอบ 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5

วางแผนและหาข้อมูล เทวินทร์ เริ่มชื่ออุปกรณ์และท้าชิ้นงาน เทวินทร์

สรูปผลและท้าชิ้นงาน จิรวัฒน ์

ตารางที่ 1.1 การวางแผนด้าเนินงาน

1.7 งบประมาณ

ตารางที่ 1.2 รายชื่อและราคาของอุปกรณ์

วัตถุดิบ จ้านวน ราคาต่อหน่วย รวม ตู้เหล็กกันน้้า 1 ตู้ 450 บาท 450 บาท เมกเนติก 1 ตัว 480 บาท 480 บาท ดีเลย์ตั้งเวลา 1 ตัว 1,800 บาท 1,800 บาท เบรกเกอร์ 1 ตัว 180 บาท 180 บาท เซ็นเซอร์แสง 1 ตัว 150 บาท 150 บาท วงจรรีเลย์ 1 ตัว 180 บาท 180 บาท เซ็นเซอร์วัดความชื้น 1 ตัว 80 บาท 80 บาท บอร์ด Aduino 1 ตัว 200 บาท 200 บาท เทอร์มินอล 12 ช่อง 1 ตัว 280 บาท 280 บาท

รวม 3,800 บาท

2

1.8 การติดตาม/การประเมินผล 1.8.1 น้าโครงการไปเสนอเกษตรกร

1.8.2 น้าโครงการเสนออาจารย์ที่ปรึกษา 1.8.3 เริมด้าเนินงานตามแผนงานที่วางไว้ 1.8.4 ทดลองชิ้นงานกับสถานที่จริง 1.8.5 แก้ไขปรับปรุงชิ้นงาน 1.8.6 สรุปผลการทดลองของโครงการ 1.8.7 น้าชิ้นงานไปใช้จริง

1.9 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากโครงการ 1.9.1 เพ่ิมความสะดวกสบายให้กับผู้ใช้ 1.9.2 ใช้ความรู้ที่ได้เรียนมาน้ามาใช้พัฒนาสิ่งประดิษฐ์ 1.9.3 ลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าที่ไม่จ้าเป็นลง 1.9.4 เป็นแนวทางในการพัฒนา นวัตกรรมในอนาคต

3

บทท่ี 2 เอกสาร ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

การด้าเนินการโครงการ ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ ณ วิ ทยาลัยเทคโนโลยีพายัพและบริหารธุรกิจ กม.ที่ 4 ถ.เชียงใหม่-แม่โจ้ ต.หนองจ๊อม อ.สันทราย จ.เชียงใหม่ ระหว่างวันที่ 1 พ.ย 58 ถึง 30 ม.ค 59 ผู้ด้าเนินโครงการที่ได้รวบรวม เอกสาร ทฤษฎี และงานวิจัยที่เก่ียวข้องมีหัวข้อดังต่อไปนี้ 2.1 ความรู้เกี่ยวกับโครงการที่ท้า ได้ความรู้เกี่ยวกับการต่อใช้งานของอุปกรณ์ต่าง ๆ และหลักการท้างานของเซนเซอร์แสงและเซนเซอร์ วัดความชื้นได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม Aduino 2.2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

2.2.1 เซนเซอร์แสงน้าไปใช้ส้าหรับควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ โดยเฉพาะหลอดไฟ ที่ต้องการให้ เปิดเองอัตโนมัติในเวลากลางคืน และ ปิดสวิทซ์เองในช่วงเวลากลางวัน ใช้หลักการเซ็นเซอร์แสงและวงจรควบคุมให้หน้าสัมผัสรีเลย์ท้างาน

2.2.2 รีเลย์ตั้งเวลาเป็นอุปกรณ์ท้างานโดยอาศัยหลักการท้างานหน่วงเวลาด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ การใช้รีเลย์ตั้งเวลาในการควบคุมการผลิตมีความจ้าเป็นมากเพ่ือที่ให้ระบบการท้างานมีประสิทธิภาพสูงสุด ก่อนที่จะไปสู่ระบบการผลิตต่อไปโดยภายในจะประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ควบคุมการท้างานการตั้งเวลา

2.2.3 เบรกเกอร์เป็นสวิตซ์เปิด-ปิดที่ใช้ในงานไฟฟ้าทั่วๆ ไปแต่มีคุณภาพท่ีสูงกว่าเพราะว่าเบรกเกอร์นอกจากจะท้าหน้าที่เป็นสวิตซ์เปิด-ปิดวงจรไฟฟ้าแล้วยังสามารถควบคุมและป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินในวงจรและการลัดวงจร ท้างานโดยอาศัยความร้อนและสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อเบรกเกอร์ตัดวงจรแล้ว มันยังสามารถใช้งานได้อีก

2.2.4 แมกเนติกสวิทซ์ไฟธรรมดา ๆ เพียงแต่ไม่ใช้คนกดปิดเปิดที่ตัวสวิทซ์ ไปกดเปิดจากท่ีอ่ืนมีสายไฟไปจ่ายไฟให้ขดลวดกลายเป็นแม่เหล็กดูดคอนแท็คให้มาติดกัน(เปิดไฟ) กดปิดจากท่ีอ่ืนไม่มีไฟมาเลี้ยงขดลวดก็ไม่มีแรงดูดคอนแท็คก็เด้งออกด้วยสปริง (ไฟดับ) เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่กินไฟมาก ๆ จะต่อให้มีสวิตซ์ปิดเปิดการท้างานใกล้ตัวมอเตอร์ หรือฮีตเตอร์ หรืออะไรก็แล้วแต่ สั้นที่สุดสายไฟเส้นใหญ่ ๆ มาราคาแพง เพราะโรงานส่วนใหญ่มีอุปกรณ์หลายตัวจึงติดสวิทซ์ไว้ที่อุปกรณ์ถ้าจะเปิดพร้อมกันต้องวิ่งไปสองแห่งยังไม่ทัน จึงต้องมีกล่องคอนโทรลรวมสวิตซ์มาไว้ด้วยกันเปิด-ปิดพร้อมกันจากท่ีเดียวกันได้ จะเดินสายใหญ่ ๆ จากเมนมากล่องแล้วออ้มไปเข้าอุปกรณ์ซึงสินเปลืองเวลา แค่เดินสายเล็กจากสวิตซ์คอนโทรลตัวเล็ก ๆ ไปสั่งงานแมกเนติดคอน

4

2.2.5 Terminal (เทอร์มินอล) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ส้าหรับต่อสาย หรือจุดต่อสายไฟนั่นเอง ซึ่งมีด้วยกันหลายชนิดการใช้งานของเทอร์มินอลนั้น ขึ้นอยู่กับหลายๆองค์ประกอบ อาทิเช่น ลักษณะหน้างาน พื้นที่ที่มีจ้ากัด กระแสไฟ

2.2.6 เซนเซอร์ความชื้นแบบ Thermal Conductivity ท้างานโดยใช้หลัการท้างานของความชื้นเมื่อค่าความชื้นของเซนเซอร์ต่้ากว่าที่ก้าหนดไว้ ตัวเซนเซอร์จะท้างานโดยจ่ายอินพุตให้บอร์ด อาดูโน่

5

บทท่ี 3 วิธีการด้าเนินงานโครงการ

การด้าเนินการโครงการ ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ ณ. บ้านเลขท่ี 137 หมู่ 4 ต.เหมืองแก้ว อ.แม่ริม จ. เชียงใหม่ระหว่าง วันที่ 1 พ.ย 58 ถึง 30 ม.ค 59 ผู้ด้าเนินโครงการมีวิธีการด้าเนินงานโครงการดังต่อไปนี้ 3.1 รูปแบบของโครงการ สิ่งประดิษฐ์ด้านเทคโนโลยีการเกษตร 3.2 ประชากรและกลุ่มตัวอย่างของโครงการ นายนวล กันธา เกษตรกรหมู่ 4 ต้าบลเหมืองแก้ว อ้าเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ 3.3 ขั้นตอนการด้าเนินงาน

แผนการด้าเนินการ

การด้าเนินงาน

ระยะเวลาปฏิบัติงาน

1-30 1-31 1-31 1-4

พฤศจิกายน 2558

ธันวาคม 2558

มกราคม 2559

กุมภาพันธ์ 2559

1.รวบรวมข้อมูล

2.ศึกษาข้อมูล

3.จัดท้าโครงร่างน้าเสนอ

4.จัดท้าสื่อ

5.ท้าการทดสอบและแก้ไข

6.จัดท้าเอกสารประกอบ

7.สรุปผลการด้าเนินงาน

ตารางที่ 3.1 ขั้นตอนการด้าเนินงาน

6

3.3.1 ขั้นเตรียมการ (1) ที่มาและความส้าคัญของปัญหา (2) หลักการและเหตุผล (3) วัตถุประสงค์ (4) ป้าหมายของโครงการ (5) ขอบเขตของเนื้อหา (6) สถานที่ด้าเนินการ (7) แผนการด้าเนินการ (8) งบประมาณ (9) การติดตาม/การประเมินผล (10) ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากโครงการ

ภาพที่ 3.1 การวางอุปกรณ์ ภาพที่ 3.2 การต่อวงจร

ภาพที่ 3,3 การใส่รางให้สายไฟ ภาพที่ 3.4 รูปสิ่งประดิษฐ์ที่สมบูรณ์

7

3.4. ก้าหนดปฏิทินการปฏิบัติงานดังนี้

ล้าดับขั้นการปฏิบัติงาน

ธ.ค พ.ย ม.ค. ผู้รับผิดชอบ

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 วางแผนและหาข้อมูล เทวินทร์

เริ่มชื่ออุปกรณ์และท้าชิ้นงาน เทวินทร์ สรูปผลและท้าชิ้นงาน จิรวัฒน ์

ตารางที่ 3.2 ปฏิทินการปฏิบัติ

3.5 ตารางทดลอง

ล้าดับ หัวข้อ ท้างาน ไม่ท้างาน

หมายเหตุ ครั้งที่ 1 2 3 1 2 3

1 เมื่อไม่มีแสงสว่าง 2 เมื่อมีแสงสว่าง 3 เมื่อดินแห้ง 4 เมื่อดินเปียก

ตารางที่ 3.3 ตารางการทดลอง

8

บทท่ี 4

ผลการด้าเนินงานโครงการ

การด้าเนินการโครงการ ชุดควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ

4.1 ผลการด้าเนินงานโครงการ/ผลการวิเคราะห์ข้อมูล

ล้าดับ หัวข้อ ท้างาน ไม่ท้างาน

หมายเหตุ ครั้งที่ 1 2 3 1 2 3

1 เมื่อไม่มีแสงสว่าง 2 เมื่อมีแสงสว่าง 3 เมื่อดินแห้ง 4 เมื่อดินเปียก

ตารางที่ 4.1 ผลการด้าเนินการ

4.2 อภิปรายผลการด้าเนินงานโครงการ ผลการทดลองตรงตามวัตถุประสงค์คือสามารถ เปิด-ปิด ไฟและควบคุมระบบน้้าแบบอัตโนมัติได้โดย

เมื่อไม่มีแสงสว่างจะท้าการเปิด-ปิด ไฟอัตโนมัติ และเมื่อดินแห้งจะท้าการรดน้้าเองอัตโนมัติได้โดยเมื่อค่าความชื้นถงึค่าที่ก้าหนดจะหยุดรดน้้าทันที

9

บทท่ี 5

สรุปผลการด้าเนินโครงการและข้อเสนอแนะ

การด้าเนินการโครงการชุกควบคุมระบบไฟและระบบน้้าอัตโนมัติ ณ. บ้านเลขที่ 137 หมู่ 4 ต.เหมืองแก้ว อ.แม่ริม จ. เชียงใหม่ระหว่าง วันที่ 1 พ.ย 58 ถึง 30 ม.ค 59 ระหว่างวันที่ 30 พ.ย ถึงวันที่ 30 ม.ค ผู้ด้าเนินโครงการมีสรุปผลการด้าเนินงานโครงการและข้อเสนอแนะ ดังต่อไปนี้

5.1 สรุปผลการด้าเนินโครงการ

จากการที่น้าอุปกรณ์ไปต่อใช้งานพบว่าเกษตรให้การตอบที่ดีเพราะสามารถช่วย ลดต้นทุนด้านแรงงาน รวมถึงช่วยประหยัดเวลาในการ เปิด-ปิด ไฟ และรดน้้าต้นไม้ เพ่ิมความสะดวกสบายให้กับเกษตรอีกด้วยจึงท้าให้เกษตรหลายคนต้องการน้าไปใช้

5.2 ข้อเสนอแนะ 5.2.1 อยากให้สามารถควบคุมปั้มน้้าได้หลายตัวขั้น 5.2.2 อยากให้เพ่ิมจ้านวลของหลอดไฟได้มากข้ึน 5.2.3 ต้องการให้ควบคุมได้หลายๆ ไร่

10

บรรณานุกรม

1 หลักการท้างานของแมกเนติก - http://www.ssc-services.net/index.php?lay=show&ac=article&Id=539339548 2 หลักการท้างานของตัวตั้งเวลา

- http://board.trekkingthai.com 3 หลักการท้างานของเซนเซอร์แสง - http://www.monitoringathome.com/pir_light_sensor.html 4 งานวิจัยเครื่องรถน้้าต้นไม้อัตโนมัติ - http://aimagin.com/blog

11