Our Project
วัตถุประสงค์
เพื่อช่วยในการอำนวยความสะดวกให้แก่เกษตรกร เนื่องจากในปัจจุบันสภาพแวดล้อมได้มีการเปลี่ยนแปลงไปมาก ทำให้สภาพอากาศ ความชื้นหรือปัจจัยอื่นๆที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช
มีการเปลี่ยนแปลงไปทำให้เกิดปัญหาในการเพาะปลูก วิธีการดูแลพืชที่ปลูกในแบบเดิมๆ อาจไม่ทำให้พืชเจริญเติบโตได้ดีเหมือนในอดีต
สมาชิกในกลุ่มจึงได้ช่วยกันคิดหาแนวทางในการดูแลพืชที่ปลูกได้อย่างถูกต้อง และแม่นยำ ไม่ว่าสภาพแวดล้อมจะเปลี่ยนไปอย่างไร พืชนั้นยังจะได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมกับธรรมชาติของพืชนั้นๆอยู่
แนะนำโครงงาน
โครงงานชิ้นนี้เป็นโครงงาน “เรือนเพาะชำอัตโนมัติ” ซึ่งโครงงานนี้มีรูปแบบการใช้งานอยู่ 2 ส่วน คือ
- ส่วน วัดปริมาณความเข้มของแสง (ใช้เซนเซอร์แสงในการวัด) ซึ่งถ้าแสงมีปริมาณความเข้มไม่เพียงพอต่อความต้องการ เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตของพืช(เป็นค่าที่ได้จากแหล่งอ้างอิงของพืชชนิด นั้นๆ)
ระบบจะทำการเปิดไฟให้ได้ระดับที่เหมาะสมต่อความต้องการของพืชชนิดนั้นๆโดยอัตโนมัติ - ส่วนวัดความชื้นของดิน แบ่งเป็น 2 ส่วน
ส่วนแรก จะเป็นการใช้คุณสมบัติเรื่องความต่างศักย์ของลวดทั้งสองในการวัดความชุ่ม ชื้นของดิน(ถ้าดินมีความชื้นสูงขึ้น ค่าที่วัดได้จะลดลง) ถ้าค่าที่วัดได้เกินกว่าค่าที่กำหนด(แสดงว่าดินมีความชื้นไม่เพียงพอ)
ระบบจะทำการสั่งการให้มอเตอร์ทำงาน โดยจ่ายไฟให้มอเตอร์หมุน
ส่วนที่สอง มอเตอร์จะทำการหมุนตามจำนวนรอบที่ตั้งเอาไว้ในโปรแกรม เพื่อทำการเปิดวาล์วน้ำ พอถึงระยะเวลาหนึ่งระบบจะทำการสั่งให้มอเตอร์หมุนกลับทิศ เพื่อปิดน้ำ
ระบบนี้จะวนไปเรื่อยๆ จนกว่าความชุ่มชื้นในดินจะมีมากพอ(ค่าที่วัดได้ต่ำกว่าค่าที่กำหนด) ระบบจึงจะหยุดทำงาน ระบบแบบนี้จะมีข้อดีในเรื่องของการประหยัดน้ำ
เพราะบางครั้งการปล่อยน้ำตลอดเวลาอาจจะทำให้ดินนั้นชุ่มน้ำเกินไป และกว่าลวดทั้งสองจะวัดค่าได้ดินอาจจะชุ่มเกินความต้องการของพืช จนอาจทำให้เปฺ็นอันตรายต่อพืช
ส่วนข้อเสียก็คือจะเป็นการเปลืองพลังงานในการเปิด-ปิด มอเตอร์หลายๆรอบ
วัสดุอุปกรณ์
- GOGO board พร้อมทั้งโปรแกรม GOGO Monitor
- เซนเซอร์วัดแสง
- เส้นลวด (นำมาทำเป็นตัววัดความชื้น)
- สายไฟ
- หลอดไฟ
- มอเตอร์
- ก๊อกน้ำ
- ตะกร้า
- ลวดแข็ง
- ถุงพลาสติก
- ฟองน้ำ
- เชือก
- ไม้แท่งเล็ก สำหรับต่อก้านมอเตอร์ให้ยาวขึ้น
สิ่งที่ต้องเรียนรู้ก่อนการทำโครงงานชิ้นนี้
- ต้องรู้ระบบการทำงาน รวมถึงรูปแบบคำสั่ง และขอบเขตการทำงานของ GOGO Board ว่ามีประสิทธิภาพเพียงพอต่อสิ่งที่่ต้องการจะทำหรือไม่
- คุณสมบัติ ของเซนเซอร์แบบต่างๆ รวมไปถึงราคาและปัจจัยอื่นๆที่มีผลต่อโครงงาน เช่น ความเหมาะสมของเซนเซอร์ชนิดนั้นๆ ว่าเหมาะกับงานหรือไม่ เช่น เซนเซอร์วัดความชื้นมีหลายแบบ
แต่ที่เลือกใช้จะเป็นชนิดที่มีความเหมาะสมกับการวัดความชื้นในดิน(ขอคำแนะนำจากอาจารย์) สามารถหาได้ง่ายและมีราคาถูกอีกด้วย - การวางแผน รวมไปถึงการออกแบบรูปแบบของชิ้นงาน เพื่อที่จะได้มีการจัดซื้ออุปกรณ์ในขนาดและรูปแบบที่เหมาะสม
- การแบ่งงานกันทำ เพื่อที่จะทำให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงานให้มากที่สุด ภายในเวลาที่มีอย่างจำกัด
อุปสรรคที่พบ
- มี ปัญหาในการทำเซนเซอร์บางประเภท จึงต้องมีการตัดออกไปบ้างเนื่องจากต้องมีการออกแบบและคำนวณที่ยากขึ้นทำให้ ไม่มีเวลาเพียงพอในการจัดทำ
- การทำงานของมอเตอร์ที่ใช้ในการเปิดวาล์วน้ำ คำนวณรอบได้ลำบากทำให้มีการคลาดเคลื่อนถ้าหากปล่อยให้เครื่องทำงานไปเรื่อยๆ
- ระบบวัดค่าความชื้นยังไม่แน่นอน เป็นเพียงการประมาณ ยังไม่เหมาะต่อการใช้จริง
- กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหลอดไฟในส่วนของตัวควบคุมแสง มีไม่เพียงพอ
แนวทางแก้ไข
- ตัด เซนเซอร์ประเภทนั้นออกไป(วัดความชื้นในอากาศ) เนื่องจากต้องใช้เซนเซอร์วัดอุณหภูมิสองตัวมาทำเป็นไฮกรอมิเตอร์แบบกระเปาะ แห้งและเปียก จากการทดลองค่าที่ได้ไม่มีความเสถียรจึงไม่สามารถนำมาใช้งานจริงได้
- ต้องปรับเปลี่ยนในเรื่องของความยาวของเชือกที่ใช้ในการดึงวาล์วน้ำให้มีความยาวที่เหมาะสมกับจำนวนรอบของมอเตอร์ที่ตั้งเอาไว้
- ใช้การประมาณค่าแทนข้อมูลจริง
- ลด ปริมาณหลอดไฟลงจากเดิมที่ออกแบบไว้ ใช้หลอดไฟจำนวน 5 หลอด จึงปรับลดลงมาเหลือเพียง 3 หลอด และใช้รีเลย์เพื่อควบคุมการทำงานโดยใช้กระแสไฟจาก GOGO Board อีกตัวหนึ่ง
ทำให้ได้กระแสที่เพียงพอต่อหลอดไฟทั้ง 3 หลอดนั้น
แนวทางการพัฒนาต่อ
สำหรับโครงงาน “เรือนเพาะชำอัตโนมัติ” นี้ ยังคงเป็นแบบจำลองทั้งสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ และตัวเรือนเพาะชำเอง ซึ่งมีข้อจำกัดด้านเวลาและงบประมาณ
ทำให้ไม่สามารถดึงความสามารถของ GOGO Board มาใช้ได้อย่างเต็มที่ แต่ก็ยังสามารถใช้เป็นแนวทาง หรือเป็นต้นแบบในการพัฒนาต่อได้อีกหลายทาง เช่น
- การควบคุมกลไกการทำงานของระบบจ่ายน้ำ หากเปลี่ยนจากมอเตอร์กับก๊อกน้ำ มาเป็นเครื่องสูบน้ำขนาดเล็ก จะทำให้กลไลและตัวโปรแกรมมีความซับซ้อนน้อยลงมาก
เมื่อใช้ปั๊มน้ำ เราสามารถควบคุมการปิด-เปิดน้ำ ได้อย่างง่ายดาย โดยต่อ output เข้ากับสวิตช์หนึ่งตัว เพื่อควบคุมการจ่ายไฟให้กับปั๊มน้ำ
เมื่อตัวโปรแกรมคำนวณได้ว่า ถึงเวลาที่ควรเปิดน้ำ โปรแกรมก็จะส่ง output ออกไป enable ให้สวิตช์ทำงานเพื่อปิดวงจร กระแสไฟฟ้าก็จะไหลเข้าสู่ปั๊มน้ำ
ปั๊มน้ำก็จะทำงานได้ทันที โดยสูบน้ำขึ้นมาจากแหล่งน้ำ ผ่านสายยางและรดต้นไม้ได้ ทำให้ไม่ต้องใช้ก๊อกน้ำและมอเตอร์ในการควบคุม - การ วัดความชื้นในอากาศ เพื่อความแม่นยำในการปิด-เปิดระบบจ่ายน้ำ ในโครงงานนี้ มีตัววัดความชื้นในดินอยู่แล้ว แต่ในความเป็นจริงนั้นไม่เพียงพอ
ที่จะสรุปว่า ควรรดน้ำหรือไม่ เพราะถ้าหากฝนใกล้จะตก ความชื้นในอากาศจะสูง แต่ในดินจะยังคงเดิม หากก่อนหน้าฝนตกนั้น ความชื้นในดินน้อย โปรแกรมก็จะรดน้ำโดยอัตโนมัติ
และเมื่อฝนตกลงมา พืชก็จะได้รับน้ำมากกว่าปกติ ดังนั้น จึงควรมีการวัดความชื้นในอากาศร่วมด้วย เพื่อวิเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ เช่น หากความชื้นในดินน้อย แต่ความชื้นในอากาศมาก
ก็เป็นไปได้ว่าฝนจะตก ก็ไม่ต้องรดน้ำ เป็นต้น แต่หากเป็นโรงเพาะชำที่มีหลังคาปิด และอาศัยน้ำจากการรดน้ำเท่านั้น ปัญหานี้ก็จะไม่เกิดขึ้น - การ ใส่ข้อมูล input สำหรับตัวโปรแกรมบน GOGO Board นั้น ไม่ได้เป็นค่าความเข้มแสง หรือค่าความชื้นโดยตรง ซึ่งมีหน่วยวัดต่างกัน หากแต่เป็นค่า input สำหรับแต่ละเซ็นเซอร์ที่ต่อเข้ากับ GOGO Board โดยเฉพาะ ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0-1023 ที่ไม่มีหน่วย ดังนั้น หากจะนำไปใช้จริง ควรมีโปรแกรมสำหรับแปลงค่าข้อมูลความเข้มแสง หรือความชื้นจริง ให้เป็นค่าตัวเลขสำหรับ GOGO Board โดยอาจจะเขียนโปรแกรมเพิ่มเติม หรือเพิ่มอัลกอริทึมในการคำนวณลงไปในตัวโปรแกรม และหากต้องการความสะดวกสบาย ควรทำให้โปรแกรมมี user interface สำหรับใส่ข้อมูลความชื้นและความเข้มแสงของพืช จะทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงค่าต่างๆในโปรแกรมได้ โดยไม่ต้องเข้าไปแก้ไขซอร์สโค้ดโดยตรง
สมาชิกในกลุ่ม
- นายธีรัช พรหมรักษ์ 490610334
- นายนนทวัฒน์ คลังเพชร 490610335
- นายภูวนัย เพ็ชรแสนงาม 490610364