โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสจัดทําโดย เด็กหญิงกชพรรณ บัวจันทร ป.6/6 เด็กหญิงกัญญพัชร ศรีเทพ ป.6/6 คร ู ควบคม ุ ท ี ม นางสาวขวญ ั ฤท ั ย เทพาชมภ ู โรงเรียนเทศบาลวดัชัยชมุพลอําเภอทุงสง จังหวัดนครศรีธรรมราชTouchless sensor sink
อางลางมอืระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส Touchless sensor sink จัดทำโดย เด็กหญงิกชพรรณ บัวจันทร ป.6/6 เด็กหญงิกัญญพัชร ศรีเทพ ป.6/6 ครูควบคมุทีม นางสาวขวัญฤทัย เทพาชมภู โรงเรียนเทศบาลวัดชัยชุมพล อำเภอทุงสง จังหวัดนครศรีธรรมราช
ก บทคดัยอ โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส มีวัตถุประสงค เพื่อพัฒนาอางลางมือระบบ เซ็นเซอรไรสัมผัส ประเมินประสิทธิภาพการทำงานของอางลางมืออัตโนมัติ ประหยัดน้ำดวยระบบ เซ็นเซอรไรสัมผัส อำนวยความสะดวกในการใชอางลางมือและสามารถเคลื่อนยายไปยังสถานที่ตาง ๆ ลดการสัมผัสเชื้อโรคจากการลางมือดวยอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ประหยัดทรัพยากรน้ำ จากการใชน้ำแลวทิ้งหรือจากการเปดกอกน้ำทิ้งไวหรือปดกอกน้ำไมสนิท และเพื่อสงเสริมการคิด วิเคราะหรวมทั้งศึกษาและฝกเขียนโปรแกรม โดยไดศกึษาหลักการ ทฤษฎีและโครงงานหรืองานวิจัย ที่เกี่ยวของ จากหลากหลายแหลงขอมูล ผานการออกแบบอางลางมือที่สามารถเคลื่อนยายไดสะดวก ในรูปทรงของคณิตศาสตร มีระบบหมุนเวียนน้ำจากการลางมือผานกระบวนการกรองและฆาเชื้อดวย คลอลีน ตามหลักการของวิทยาศาสตรรวมท้งัมีการนำเทคโนโลยีดาน Coding มาประยุกตใชรวมกับ สิ่งประดิษฐดังกลาว ตามหลักการของเทคโนโลยี จากการทดสอบระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอร ไรสัมผัส พบวา ระบบทำงานไดตรงตามวัตถุประสงคที่วางไวทั้งหมด สามารถนำไปใชงานไดจริง และ ผลการประเมินความพึงพอใจตอโครงงานระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไร สัมผัส ดวยการประเมินผล พบวา ระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงาน อางลางมือระบบเซ็นเซอรไร สัมผัส ภาพรวมมีระดับความพึงพอใจอยูในระดับมากที่สุด เมื่อแยกพิจารณารายประเด็น พบวา ระดับ ความพึงพอใจ เรียงจากมากไปนอย 3 ลำดับแรก คือ แกปญหาไดภายใตสถานการณและเงื่อนไขมี ความคิดสรางสรรค ปรับใหเกิดความแปลกใหมจากแบบเดิม ๆ เขากับยุคเทคโนโลยีสมัยใหม ลดการ สัมผัสเชื้อโรค เนื่องจากเปนระบบไรสัมผัส ประหยัดทรัพยากรน้ำ ทั้ง 4 รายการมีระดับความพึงพอใจ อยูในระดับเดียวกัน การนำไปประยุกตใชไดจริงในชีวิตประจำวันหรือมีประโยชนในวงกวาง และ ทดสอบการทำงานซ้ำได ตามลำดับ
ข กิตติกรรมประกาศ การจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร ประเภทสิ่งประดิษฐ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ฉบับนี้ สำเร็จลงไดดวยความกรุณาอยางยิ่งจากครูที่ปรึกษาโครงงาน และผูปกครองที่คอยให คำปรึกษา ชี้แนะ และแนะนำแนวทางในการแกไขปญหาตาง ๆ ตรวจทานแกไขโครงงานใหมีความ ถูกตองสมบูรณยิ่งขึ้น ตลอดจนตรวจสอบแกไขขอบกพรองตาง ๆ ดวยความเอาใจใสเปนอยางดี จนทำใหสำเร็จ สมบูรณและมีคุณคา ทางทีมพัฒนาขอกราบขอบพระคุณเปนอยางสูงไวณ ที่นี้ ขอขอบพระคุณตอบิดา มารดา ที่ใหการสนับสนุน ในทุก ๆ ดาน รวมทั้งเพื่อน ๆ ที่มสีวนรวม ในการจัดทำโครงงานใหเสร็จสมบูรณดวยดี คณะผูจัดทำ
ค สารบัญ หนา บทคัดยอ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค สารบัญภาพ ง สารบัญตาราง จ บทที่ 1 บทนำ 1.1 ความสำคัญของปญหา 1 1.2 วัตถุประสงค 1 1.3 ขอบเขตและขอจำกัดของโครงงาน 2 1.4 ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 2 1.5 นิยามศพัทเฉพาะ 2 บทที่ 2 หลักการ ทฤษฎี และโครงงานหรืองานวิจัยที่เกี่ยวของ 2.1 หลักการ ทฤษฎี 3 2.2 โครงงานหรืองานวิจัยที่เกี่ยวของ 5 บทที่ 3 วิธีการดำเนินงาน 3.1 การออกแบบโครงงานวิทยาศาสตรประเภทสิ่งประดิษฐ 7 3.2 ซอฟตแวรสำหรับใชในการพัฒนาระบบและจัดทำคูมือ 8 3.3 ชุดควบคุมและวัสดุอุปกรณ ประกอบดวย 8 3.4 วิธีการดำเนินการ 8 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 4.1 ผลจากการออกแบบราง อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 13 4.2 ผลการทดลอง 13 4.3 การเสนอผลการวิเคราะหขอมูล 14 บทที่ 5 สรุปและขอเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการดำเนินงาน 16 5.2 อภิปรายผลการดำเนินงาน 16 5.3 ประโยชนและแนวทางการนำไปประยุกตใช 17 5.4 ปญหาและอุปสรรค 17 5.4 ขอเสนอแนะ 17 บรรณานกุรม ภาคผนวก
ง สารบัญภาพ ภาพที่ หนา 3.1 กรอบแนวคิดโครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 7 3.2 แสดงโครงสรางระบบสมองกลฝงตวัอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 9 3.3 แสดงมุมมองดานขาง 10 3.4 แสดงมุมมองดานบน 10 3.5 แสดงมุมมองดานหนา 10 3.6 แสดงรายละเอียดมุมมองดานขาง 11 3.7 แสดง Flowchart สำหรับการเขียนโปรแกรม 11 4.1 แสดงภาพรางอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส กับโมเดลที่พัฒนาแลวเสรจ็ 13 ก.1 แสดงการออกแบบชิ้นงานดวยโปรแกรม Google SketchUp 20 ก.2 แสดงขั้นตอนการทำชิ้นงาน สวนฝาปดกลอง 20 ก.3 แสดงการประกอบกลอง 21 ก.4 แสดงขั้นตอนการพนสี 21 ก.5 แสดงการออกแบบตกแตงอางลางมือ ดวยวัสดุเหลือใช 21 ก.6 แสดงการวางวัสดุสำหรับการกรองน้ำ 22 ก.7 แสดงภาพชิ้นงาน 22 ก.8 แสดงการสรางชุดคำสั่งวัดความเขมแสงดวยเซนเซอร LDR บน KidBright Boad 22 ก.9 แสดงการสรางชุดคำสั่งการทำงานบน บน KidBright Boad 22 ก.10 แสดงการทำงานของ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 23 กรณีน้ำไหล และแสดงขอความบนหนาจอ Water On ก.11 แสดงการทำงานของ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 24 กรณีน้ำหยุดไหล และแสดงขอความบนหนาจอ Water Off
จ สารบัญตาราง ตารางที่ หนา 4.1 แสดงผลการทดสอบประสิทธิภาพ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 13 4.2 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามเพศ 14 4.3 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามสถานะ 14 4.4 แสดงระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 15
บทที่ 1 บทนำ 1.1 ความสำคัญของปญหา สืบเนื่องจากเหตุการณในชวงที่มีการแพรระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID – 19) ที่ผานมามีการปองกันการแพรระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนา2019 (COVID – 19) อยางหลากหลายวิธี เชน การสวมหนากากอนามัย การเวนระยะหางทางสังคม (Social distancing) การลางมือบอย ๆ ดวยสบูหรือเจลแอลกอฮอล จะพบวาในการปองกัน ทำใหสถานศึกษา สถานที่หนวยงานราชการ ตาง ๆ หางสรรพสินคาหรือสถานที่สาธารณะ ที่มีประชาชนอยูรวมกันเปนจำนวนมาก มีการสราง อางลางมอืขึ้นมาติดตั้งตามจุดตาง ๆ เพื่อบริการประชาชน อางลางมือปกติทั่วไป เปนอางลางมือที่ใชน้ำแลวทิ้ง อีกทั้งประสบปญหาการลืมปดกอกน้ำ หรือปดแตอาจจะปดไมสนิท สงผลใหน้ำไหลทิ้งเปลา สงผลใหเกิดการสิ้นเปลืองน้ำ และเกิดการสัมผัส บริเวณก็อกน้ำ อาจสงผลใหเกิดการติดเชื้อโรคตาง ๆ จากการสัมผัสได ทางกลุมจึงไดคิดคนการสราง อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส มีระบบหมุนเวียนน้ำใชงานอยางตอเนื่อง ผานการกรองดวยวิธี ที่เปนธรรมชาติและการฆาเชื้อดวยคลอลีน ทั้งนี้เพื่ออำนวยความสะดวกใหแกเด็กและผูสูงอายุหรือ ประชาชนทั่วไปไดใชงานโดยไมตองสัมผัส และเพื่อไมใหสิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำ ระบบเซ็นเซอร จะทำงานโดยตรวจวัดคาความเขมแสงทำใหระบบทำงานสัมพันธกัน และระบบน้ำที่มีการไหลมาจาก ทอหรือกอกน้ำนี้จะแยกสวนการทำงานอยางชัดเจน เพื่อใหความปลอดภัยจากการใชงานอยางมี ประสิทธิภาพ สามารถนำอางลางมือนี้ไปติดตั้งใชตามสถานศึกษา สถานที่ราชการ หรือสถานที่อื่นๆ ไดตามตองการ ทางคณะผูจัดทำเล็งเห็นถึงความสำคัญนี้ จึงคิดวิธีการประหยัดทรัพยากรน้ำ ปองกันการ หลงลืมหรือเปดน้ำทิ้งไวหรือปดกอกน้ำไมสนิท และลดการสัมผัสบริเวณก็อกน้ำ ที่อาจสงผลใหเกิด การติดเชื้อโรคตาง ๆ ที่มองไมเห็นได อีกทั้งชวยลดคาใชจายเกี่ยวกับคาน้ำ ทางทีมผูจัดทำจึงพัฒนา ”อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส” เพื่อการอนุรักษทรัพยากรน้ำและมีน้ำใชอยางยั่งยืนในอนาคต 1.2 วัตถุประสงค 1. เพื่อพัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 2. เพื่อประเมินประสิทธิภาพการทำงานของอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 3. เพื่ออำนวยความสะดวกใหกับผูใชอางลางมือและการเคลื่อนยายไปยังสถานที่ตาง ๆ 4. เพื่อลดการสัมผัสเชื้อโรคจากการลางมือดวยอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส 5. เพื่อประหยัดทรัพยากรน้ำ 6. เพื่อสงเสริมการคิดวิเคราะห รวมทั้งศึกษาและฝกเขียนโปรแกรม
2 1.3 ขอบเขตและขอจำกัดของโครงงาน ขอบเขต 1) ออกแบบและพัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสดวยบอรดสมองกลฝงตัว KidBright Board 2) สามารถใชเซ็นเซอรในการตรวจจับความเขมแสง 3) ปองกันการหลงลืมหรือการเปดน้ำทิ้งไวหรือการปดกอกน้ำไมสนิท 4) สงเสริมการคิดวิเคราะห รวมทั้งศึกษาและฝกเขียนโปรแกรม 5) ศึกษาความพึงพอใจของกลุมผูสนใจ ขอจำกัด อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ทำงานผานเซ็นเซอรบนบอรด KidBright เทานั้น 1.4 ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 1) ปองกันการสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรยีจากการเปด – ปดกอกน้ำ 2) แกปญหาการหลงลมืหรือการเปดน้ำทิ้งไวหรือปดกอกน้ำไมสนิท 3) สะดวกสำหรับการใชงาน 4) ประหยัดทรัพยากรน้ำ 5) เกิดการคิดวิเคราะห ไดพัฒนาความรูความสามารถและแสดงศักยภาพ 6) ไดเรียนรูเกี่ยวกับหลักการเขียนโปรแกรมและการเขียนดวย KidBright IDE 7) สามารถนำไปประยุกตใชไดจริง 1.5 นิยามศัพทเฉพาะ KidBright หมายถึง บอรดสมองกลฝงตัวที่พัฒนาขึ้นเพื่อกระตุนศักยภาพการคิดเชิงระบบ และการคิดเชิงสรางสรรคในเด็ก วัยเรียน ผานการเรียนรูแบบ Learn and Play บอรดถูกออกแบบ ใหมีการแสดงผล และเซนเซอรแบบงาย ซึ่งจะทำงานสอดคลองกับชุดคำสั่งควบคุมการทำงาน โดยผูเรียนสามารถ ออกแบบและสรางชุดคำสั่งแบบ Block-structured Programming ผานแอปพลิเคชันบนสมารทโฟน โปรแกรมคอมพิวเตอร หรือซอฟตแวร หมายถึง กลุมชุดคำสั่งที่ใชอธิบายชิ้นงาน หรือกลุมงาน ที่จะประมวลผลโดยคอมพิวเตอร
บทที่ 2 หลักการ ทฤษฎี และโครงงานหรืองานวิจัยที่เกี่ยวของ โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส คณะผูจัดทำไดศึกษา หลักการ ทฤษฎี และโครงงานหรืองานวิจัยที่เกี่ยวของ ดังนี้ 2.1 หลักการ ทฤษฎี 2.1.1 หลักการการพัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ออกแบบอางลางมือที่สามารถเคลื่อนยายไดสะดวกในรูปทรงของคณิตศาสตร มีระบบ หมุนเวียนน้ำจากการลางมือผานกระบวนการกรองน้ำใหสะอาดแบบธรรมชาติและฆาเชื้อดวยคลอรีน ซึ่งคลอรีนเปนสารฆาเชื้อโรคในน้ำประปาที่มีประสิทธิภาพสูง สิ่งสำคัญของการเติมคลอรีนลงในน้ำ คือ ปริมาณของคลอรีนอิสระคงเหลือ (Residual Chlorine) ที่เหลืออยูในน้ำ ทำหนาที่ฆาเชื้อโรค ที่อาจปนเปอนในภายหลัง ตามหลักการของวิทยาศาสตร รวมทั้งมีการนำเทคโนโลยีดาน Coding มาประยุกตใชรวมกับสิ่งประดษิฐดังกลาว ตามหลักการของเทคโนโลยี 2.1.2 หลักการลางมือ กรมอนามัย (2562) การลางมือ (Hand hygiene) หมายถึง การขัดถูใหทั่วมือ รวมทั้งชองลายนิ้วมือ ดวยสบูหรือสารเคมีและน้ำ แลวลางออกใหสะอาด โดยแบงวิธีการลางมือ ดังนี้ 1) Normal hand washing (การลางมือทั่วไป) หมายถึง การลางมือเพื่อขจัดสิ่งสกปรก ตาง ๆ เหงื่อ ไขมัน ที่ออกมาตามธรรมชาติและลดจำนวนเชื้อโรคที่อาศัยอยูชั่วคราวบนมือ การลางมือ ที่ถูกวิธีตองลางดวยสบูกอน หรือสบูเหลวใชเวลาในการฟอกมือนานประมาณ 15 วินาที 2) Hygienic hand washing (การลางมือดวยน้ำยาฆาเชื้อ) หมายถึง การลางมือดวยสบู เหลวผสมน้ำยาฆาเชื้อ เชน Chlorhexidine 4% ใชเวลาในการฟอกมือประมาณ 20-30 วินาที 3) Surgical hand washing (การลางมือกอนทำหัตถการ) หมายถึง การลางมือกอนทำ หัตถการในหองผาตัดหรือหองคลอดเพื่อปองกันการติดเชื้อ โดยการฟอกมือดวยสบูผสมน้ำยาฆาเชื้อ เชน Chlorhexidine 4% ตั้งแตมือ แขน ถึงขอศอกใหทั่วเปนเวลา 2-5 นาที 4) Alcohol gel hand washing (การลางมือดวยแอลกอฮอลเจล) หมายถึง การลางมือ ในกรณีรีบดวน ไมสะดวกในการลางมือดวยน้ำและมือไมปนเปอนสิ่งสกปรก หรือสารคัดหลั่งจาก ผูปวย ใหทำความสะอาดมือดวยแอลกอฮอลเจล การลางมือ 2.1.3 ทฤษฎี 1.ความรเกี่ยวกับกอกนู้ ำเซ็นเซอร (กอกน้ำ : http://th.electricfaucet-waterheater.com) - กอกน้ำ เปน "ตัวนำ" ของน้ำใชบอยที่สุดและกอกน้ำมีหลายรูปทรงและขนาด - หลักการทำงานของกอกน้ำ กอกน้ำเหนี่ยวนำอัตโนมัติจะผานหลักการสะทอนของคา แสงที่วัดได นำไปเปรียบเทียบตามขอกำหนดของโปรแกรม เพื่อควบคุมน้ำสำหรับการเปดหรือปด - ระบบเซนเซอรแสง (LDR) บนบอรด KidBright เซนเซอรแสง ซึ่งทำขึ้นจากตัวตานทาน แบบปรับคาไดที่มีความไวตอแสง ทำงานโดยวงจรแบงแรงดัน เมื่อมีแสงมากจะใหคามาก และแสง นอยใหคานอย โดยสามารถทดสอบการทำงานได โดยการใชวัตถุปดที่หัววัดแสง (LDR) ซึ่งอยูบน หนาจอ
4 2. ทฤษฎีแสง (แสง ระดับความเขมของแสง : https://www.chi.co.th/article/article-970/) - ความหมายในเชิงฟสิกสของแสง คือ การแผแมเหล็กไฟฟาในทุกความยาวคลื่น ไมวา จะมองเห็นหรือมองไมเห็นก็ตาม ซึ่งในความหมายนี้ รังสีแกมมา รังสีเอ็กซ รังสีไมโครเวฟ และ คลื่นวิทยุ ก็จัดวาเปนแสงไดเชนกัน เหมือนกับแสงทุกชนิด - การสะทอนของแสง การเดินทางของแสงจากตัวกลางที่โปรงใสไปสูตัวกลางที่โปรงใส เชน จากแกวไปสูอากาศ ถาหากมุมตกกระทบนอยกวา 42 องศา จะมีแสงบางสวนสะทอนกลับ และบางสวนทะลุอากาศ แตถามีมุมตกกระทบที่แกวเทากับ 42 องศา แสงจะสะทอนกลับสูแกว ทั้งหมดจะไมมีแสงออกจากอากาศเลย ซึ่งลักษณะแบบนี้ เรียกวา การสะทอนกลับหมด หมายความ วา รอยตอแกวกับอากาศทำหนาที่เสมือนการตกกระทบที่ทำใหแสงสะทอนกลับทั้งหมด โดยจะมีคา แตกตางกัน - ความเขมของแสง การวัดคาความเขมของแสง จะมีการใชคาหลายคาในการวัด เชน คาแรงเทียน, lumen, lux 1) แรงเทียน : เรียกเปนภาษาอังกฤษวา candle power มีหนวยวัดเปน cd หรือ candle 1 cd มีความหมายวา เมื่อนำเอาแหลงกำเนิดแสงมาวางไวที่วัตถุทรงกลม มีรัศมี 1 ฟุต ใน พื้นที่ 1 ตารางฟุต จะวัดความสวางไดเทากับ 1 ฟุต-แคนเดิล (1 fc หรือเทากับ 1 lumen/ft2) ซึ่ง หมายความวา ในพื้นที่ทรงกลม 1 ตารางฟุต จะมีแสงมาตก 1 เสน หรือ 1 lumen 2) Lumen : เปนคาที่ใชในการวัด flux ซึ่งเปนคาของพลังงานที่เกิดมาจากแหลงกำเนิด แสงนั้น ๆ เทา ไหร ในเวลาหนึ่ง ๆ โดยการวัดจะวัดเฉพาะแสงที่สายตามนุษยสามารถมองเห็นไดไมได วัดคาพลังงาน ทั้งหมด 3) Lux : เปนการวัดคาความสองสวางที่เรียกวา illumination ซึ่งมีความแตกตางจาก flux เพราะเปนคาพลังงานที่ออกมาจากจุดกาเนิด แต illumination เปนพลังงานแสงที่ตกกระทบพื้นผิว 3. ระบบสมองกลฝงตัว (Embedded Systems) - ความหมายของระบบสมองกลฝงตัว (Embedded Systems) Embedded Systems Technology (ธนารักษ ธีระมั่นคง, 2549) คือ การประยุกต ไมโครโปรเซสเซอรรวมกับซอฟตแวรฝงตัว (Embedded Software) ในการสรางหนวยควบคุมของ อุปกรณ/ เครื่องใชไฟฟา ตัวอยางของผลิตภัณฑที่ใชเทคโนโลยีดานนี้ และมักพบอยูในชีวิตประจำวัน ไดแก กลอง ดิจิตอล โทรทัศนแอลซีดี โทรศัพทมือถือ และเครื่องดูดฝุน ซึ่งตางเปนอุปกรณ หรือเครื่องใชที่อาศัยวงจร อิเล็กทรอนิกสในการควบคุมการทำงาน การปรับปรุงใหผลิตภัณฑเหลานี้ สามารถตอบสนองตอความตองการของผูบริโภคในยุคนี้ เชน มีขนาดเล็ก เบา หลากหลายฟงกชัน ประหยัดพลังงาน และราคาถูก ก็ตองพึ่งพาเทคโนโลยีระบบสมองกลฝงตัวในการสรางหนวยควบคุม ที่มีความสามารถเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีดานนี้ จึงมีความสำคัญอยางมากตอภาคอุตสาหกรรมการผลิต - คุณลักษณะเดนของเทคโนโลยีระบบสมองกลฝงตัว การเพิ่มความฉลาดในสวนซอฟตแวรจะทำใหเกิดมูลคาเพิ่มของผลิตภัณฑไดอยางมาก ในขณะที่ตนทุนของฮารดแวรอาจไมไดปรับเปลี่ยนมากนัก เชน ความละเอียดของเซ็นเซอรภาพ และความจุของแบตเตอรี่ ไปสูความสามารถในเชิงการประมวลผล เชน การตรวจจับหนาและการ ปรับแตงภาพ
5 4. หลักการเขียนโปรแกรม ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอรนักเขียนโปรแกรมจะตองเขาใจ หลักเกณฑของภาษาโปรแกรมและระบบการทำงานของคอมพิวเตอร โครงสรางและวิธีการใชคำสั่ง ซึ่งในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร มีหลักเกณฑการเขียนโปรแกรม ประกอบดวย 5 ขั้นตอน ประกอบดวย 1) ทำความเขาใจและวิเคราะหปญหา ผูเขียนโปรแกรมจะตองทำความเขาใจและทำการ วิเคราะหปญหาเปนลำดับแรก เพราะการทำความเขาใจและวิเคราะหปญหาเปนสิ่งท่สีำคัญ 2) กำหนดแผนในการแกไขปญหา โดยการเขียนผังงาน (Flowchart) 3) เขียนโปรแกรมตามแผนที่กำหนด การนำอัลกอริทึมมาเขียนเปนชุดคำสั่ง ดวยภาษาคอมพิวเตอร โดยการเขียนโปรแกรมสามารถเลือกใชภาษาคอมพิวเตอรระดับสูงตามความ เหมาะสม เชน Pascal, C, C++ เปนตน 4) ทดสอบและตรวจสอบความถูกตองของโปรแกรม และ 5) จัดทำคูมือและเอกสารการใชโปรแกรม 5. บอรดสมองกลฝงตัว KidBright Boad บอรดสมองกลฝงตัว (Embedded Board) ขนาด เล็ก ที่ประกอบไปดวย ไมโครคอนโทรลเลอร ESP32 ทำหนาที่ ประมวลผล และควบคุมสั่งงาน อุปกรณ ที่ประกอบอยูบนบอรด ซึ่งไดแกหนาจอแสดงผลแบบ Matrix LED ขนาด 16×8 จุด และ เซ็นเซอรตรวจจับพื้นฐานที่สามารถปรับใชในชีวิตประจำวันไดแก เซ็นเซอรวัดระดับความเขมของแสง และเซ็นเซอรวัดอุณหภูมิ 2.2 โครงงานหรืองานวิจัยที่เกี่ยวของ วงคตะวัน ไชยเจริญ และคณะ (2564) พัฒนาอางลางมืออัตโนมัติลดการสัมผัส ซึ่งเปน ทางเลือกหนึ่งในการลดการสัมผัสจากมนุษย เปนระบบเปด-ปดน้ำ ผานการควบคุมโซลินอยดวาลว ดวยเซนเซอรอินฟาเรด ระยะตรวจจับมนุษย 30-40 ซม. ใชระบบไฟฟาได 2 ระบบ คือไฟฟา กระแสสลับ 220VAC และไฟฟากระแสตรง 12 VDC จากโซลาเซลลใชงานสะดวกสบายและลดการ สัมผัส เพื่อปองกันโรคติดตอ จากงานวิจัยนี้สามารถนำเอาแนวคิดในการพัฒนาอางลางมืออัตโนมัติลดการสัมผัส ในสวน ของการใชงานเซ็นเซอรไรสัมผัส และหลักการตรวจวัตถุดวยเซนเซอรอินฟาเรดมาประยุกตใช เพื่อการ พัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสได รุงโรจน มั่นหมาย และคณะ (2564) พัฒนากอกน้ำ เปด-ปด อัตโนมัติดวยระบบ Infrared sensor ซึ่งมีวัตถุประสงค เพื่อเปนการประหยัดทรัพยากรน้ำ และลดการสัมผัสที่ทำใหเกิดการแพร ระบาดของเชื้อโรค อีกทั้งยังอำนวยความสะดวกในการใชอางลางมือและสามารถเคลื่อนยาย ไปยังสถานที่ตาง ๆ และพื้นที่ที่ไมมีไฟฟาเขาถึง ซึ่งมีสวนประกอบหลัก คือ GP2YOA415K Sharp Infrared Sensor, Board Arduino MEGA2560R3, Solenoid- Value water, Relay Module, Battery 12V โดยมีหลักการทำงาน คือ เมื่อมีวัตถุผานหนาเซนเซอร เซ็นเซอรจะตรวจจับวัตถุ ขอมูล ที่ไดรับมาจาก Infrared sensor จะถูกสงไปยัง Arduino เพื่อนำขอมูลไปประมวลผล จะประมวลผล ขอมูล และสงตอไปที่ Solenoid Valves โดยจะผานตัว Relay Module ที่จะทำหนาที่เปนสวิตช ทางอิเล็กทรอนิกสทำให solenoid vales เปดน้ำใหไหลออกมา น้ำจะไหลอยูตลอดเวลาหากวัตถุ
6 อยูในระยะการทำงานของเซ็นเชอร จากผลการทดลอง ตำแหนงการติดตั้งเซนเซอรและระยะ การทำงานของเซนเซอร มีผลตอการทำงานของระบบมากที่สุด จึงทดสอบระยะการทำงานที่เหมาะสม ของเซ็นเซอร เพื่อใหระบบเปนไปตามวัตถุประสงคของโครงงานและทำงานไดอยางมีประสิทธิภาพ มากที่สุด ซึ่งระยะที่เหมาะสมมากที่สุด คือ 15-20 เซนติเมตร นพวัลย อินปญญา และพัทธพล แกวดำ (2563) พัฒนาอางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค 1) เพื่อสรางอางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ ซึ่งอางลางมือที่ได พัฒนาขึ้นมาจะใชเซ็นเซอรในการตรวจจับวัตถุเมื่อผูใชยื่นมือระบบจะจายน้ำอัตโนมัติ โดยระบบจะใช ไฟเลี้ยงจากโซลาเซลลไปจายใหอุปกรณตาง ๆ ทำงาน อีกทั้งยังมีระบบใชเทาเหยียบในกรณีกลางคืน ที่ไมมีพลังงานจากแสงอาทิตยอีกดวย 2) เพื่อหาคุณภาพอางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ ประชากรที่ใชในการวิจัย เปนครูในวิทยาลัยการอาชีพเวียงเชียงรุง เครื่องมือเก็บรวบรวมขอมูล ไดแก แบบประเมินคุณภาพที่มีตออางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ คะแนนเฉลี่ยโดยรวม คือ 4.78 เมื่อเทียบกับเกณฑอยูในระดับ ดมีาก ซึ่งเปนไปตามสมมตฐิานการและวัตถุประสงคของวิจัยที่ตั้งไว จากงานวิจัยนี้สามารถนำเอาแนวคิดในการพัฒนาอางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ ในสวน ของการใชงานเซ็นเซอรไรสัมผัสมาประยุกตใช เพื่อการพัฒนาตนแบบอางลางมืออัตโนมัติประหยัดน้ำ ดวยระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสได แตก็ยังมีขอแตกตางกับงานวิจัยที่ดำเนินการ คือ งานวิจัยที่ดำเนินการ จะเปนระบบอัตโนมัติเทานั้น ไมมีระบบกึ่งอัตโนมัติ
บทที่ 3 วิธีการดำเนินงาน โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ทีมผูจัดทำมีการใชซอฟตแวรสำหรับใชในการ พัฒนาระบบและจัดทำคูมือ รวมทั้งอุปกรณและวิธีการดำเนินการ ดังนี้ 3.1 การออกแบบโครงงานวิทยาศาสตรประเภทสิ่งประดิษฐ ภาพที่ 3.1 กรอบแนวคิดโครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส เปาหมาย : เพื่อพัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสและประเมินประสิทธิภาพ ศึกษาขอมูลการพัฒนาอางลางมือระบบ เซ็นเซอรไรสัมผัส , บอรดสมองกลฝงตัว , ฮารดแวร และเซ็นเซอรตาง ๆ ศึกษาขอมูลปริมาณการใชน้ำดวยซิงคลางมือแบบธรรมดา พัฒนาอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส อางลางมือระบบเซน็เซอรไรสัมผัส 1. ออกแบบวงจรฮารดแวร 2. บอรดหนวงเวลา 3. เซน็เซอร ประเมินความพึงพอใจการ ใชงานของอางลางมือ ระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ประเมินโดยผูใชงาน Output : อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส Outcome : - ปองกันการสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรียจากการเปด – ปดกอกน้ำ - ลดปญหาการหลงลืมหรือการเปดน้ำทิ้งไวหรือปดกอกน้ำไมสนิท - ปริมาณน้ำที่ใชลางมือลดลง กระบวนการน้ำหมุนเวยีน 1. กรองน้ำสะอาด 2. ฆาเชื้อดวยคลอลีน
8 3.2 ซอฟตแวรสำหรับใชในการพฒันาระบบและจัดทำคูมือ 3.2.1 โปรแกรม KidBright IDE สำหรับควบคุมการทำงานบนบอรดสมองกลฝงตัว KidBright 3.2.2 โปรแกรม Microsoft Word สำหรับจัดทำเอกสาร 3.2.3 โปรแกรม Google Sketchup สำหรับออกแบบสิ่งประดิษฐ/ชิ้นงาน 3.3 ชุดควบคุมและวัสดุอุปกรณ ประกอบดวย 3.3.1) ระบบควบคุมผานไมโครคอลโทรลเลอร 1) อุปกรณอินพุต ประกอบดวย โมดูลวัดความเขมแสง : LDR 2) อุปกรณเอาทพุต จอ LCD และปมน้ำ 3.3.2) ชุดโมเดลสำหรับการทดลอง ประกอบดวย กลองพลาสติก ทอ PVC น้ำ สายยาง ปมน้ำ สาย USB ชอนพลาสติก ปนกาว สีสเปรย Board KidBright แบตเตอรี่สำรอง 3.4 วิธีการดำเนินการ ทางทีมผูจัดทำไดกำหนดวิธีการดำเนินการตามกระบวนการในการพัฒนาเทคโนโลยีทั้ง 7 ขั้นตอน ดังนี้ 3.4.1 ขั้นกำหนดปญหาหรือความตองการ ทางทีมผูจัดทำไดกำหนดปญหาหรือความตองการ โดยการสังเกตภายในครอบครัว เรื่องการใชน้ำในแตละครอบครัวของทีม ซึ่งปญหาที่เกิดขึ้นบอยครั้ง เกิดจากการหลงลืมเปดน้ำทิ้งไว อีกท้งัในที่สาธารณะการสัมผัสกอกน้ำ สำหรับการเปด-ปด เสี่ยงตอการติดโรคตาง ๆ จากการสัมผัสได ซึ่งจะสงผลใหเกิดการใชน้ำอยางสิ้นเปลือง มีคาใชจายสูงขึ้น อีกทั้งเกิดภาวะเสี่ยงการติดเชื้อโรคจาก การสัมผัสไดซึ่งทางทมีผูจัดทำไดเล็งเห็นวาสามารถนำระบบสมองกลฝงตัวพรอมกับการ Coding เขา มาประยุกตแกปญหาได จึงไดมีแนวทางปรับปรุงอางลางมือใหมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น 3.4.2 ขั้นรวบรวมขอมูล ทางทีมผูจัดทำไดรวบรวมขอมูล ดังนี้ จากแนวทางการแกปญหาโดยการกำหนดความเขมแสงใหเปนมาตรฐาน และเมื่อ ความเขมแสงลดนอยลง กอกน้ำเซ็นเซอรอัตโนมัติจะทำงาน การตรวจสอบคาความเขมแสง และได ศึกษาขอมูลเพิ่มเติม ผานการวิเคราะหปญหาหรือความตองการดวยชุดคำถาม 5W1H 1) ปญหาหรือสนองความตองการคืออะไร (What ) - การเปดน้ำทิ้งไวหลังการใชงาน - การใชน้ำอยางสิ้นเปลือง - คาน้ำสูงขึ้น - เสี่ยงสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรียจากการเปด – ปดกอกน้ำ 2) ปญหาหรือสนองความตองการเกิดกับใคร (Who) - สมาชิกในครอบครัวและทีมผูจัดทำ - บุคคลทั่วไป 3) ปญหาหรือสนองความตองการเกิดขึ้นที่ใด (Where) - เกิดขึ้นภายในครอบครัวของทีมผูจัดทำ - สถานที่สาธารณะ
9 4) ปญหาหรือสนองความตองการเกิดขึ้นเมื่อไร (When) - เมื่อสมาชิกในครอบครัวหรือทีมผูจัดทำเกิดการหลงลืมเปดน้ำทิ้งไว 5) เพราะเหตุใดจึงตองแกปญหาหรือสนองความตองการ (Why) - ปองกันการสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรียจากการเปด – ปดกอกนำ้ - แกปญหาการหลงลืมหรือการเปดน้ำทิ้งไว - สะดวกสำหรับการใชงาน - ประหยัดทรัพยากรน้ำ 6) จะแกปญหาหรือสนองความตองการไดอยางไร (How) ใช Board สมองกลฝงตัว KidBright มาปรับใชโดยการใชเซ็นเซอรในการตรวจจับความเขมแสง เมื่อความเขมแสงลดลงตาม กำหนด ขณะที่ตองการลางมือหรือลางหนาตรงกับขอมูลที่ทีมผูจัดทำกำหนดไว น้ำก็จะไหล แตถาหากความเขมแสงขณะที่ลางมือหรือลางหนาเสร็จ น้ำก็จะหยดุไหลทันทีเนื่องจากตัวเซ็นเซอรจะวัดความเขมแสงขณะที่มอืหรือสิ่งของไปปดตัวเซ็นเซอรไว(ภายในกลองประกอบดวย น้ำผานการ กรองดวยวิธีธรรมชาติและฆาเชื้อดวยคลอลีน) 3.4.3 ขั้นเลือกวิธีการ ทางทีมผูจัดทำไดเลือกวิธีการแกปญหาหรือสนองความตองการที่เหมาะสม และสอดคลองกับปญหาหรือความตองการมากที่สุด โดยใชกระบวนการตัดสินใจเลือกจากวิธีการที่ สรุปไดในขั้นรวบรวมขอมูล โดยแยกขอดีและขอเสีย ซึ่งปรากฏขอดีมากวาขอเสีย ดังนี้ ขอดี ประกอบดวย ระบบมีประสิทธิภาพโดยไมตองอาศัยแรงงานมนุษย รวดเร็ว สามารถนำไปใชไดจริง และกาวสูระดบัสากลมากยิ่งขึ้น ขอเสีย คือ ความเขมแสงตองอยูในระดับที่กำหนดไว 3.4.4 ขั้นออกแบบและปฏิบัติการ 1) โครงสรางโดยรวมของระบบสมองกลฝงตัว อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสมัผัส ภาพที่3.2 แสดงโครงสรางระบบสมองกลฝงตัว อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผสั
10 2) ออกแบบลักษณะกอกน้ำอัตโนมัติ ดวย Google Sketchup ลักษณะจำลองภาพ สามมิติเพื่อใหเห็นถึงลักษณะโดยรวมเปนภาพสามมิตเิสริมความเขาใจมากยิ่งขึ้น ภาพที่ 3.3 แสดงมุมมองดานขาง ภาพที่ 3.4 แสดงมุมมองดานบน ภาพที่ 3.5 แสดงมุมมองดานหนา
11 ภาพที่ 3.6 แสดงรายละเอียดมุมมองดานขาง 3) เขียน Flowchart ประกอบการเขียนโปรแกรมหรือ Coding เริ่มตน รับคาความเขมแสงผานเซ็นเซอร LDR เก็บไวในตวัแปร L ปมน้ําทํางาน ถา L < คาท่กีําหนดในโปรแกรม ปมน้ําหยุดทํางาน Water On Water Off YES NO กําหนดตัวแปร L เก็บคาแสง ภาพที่ 3.7 แสดง Flowchart สำหรับการเขียนโปรแกรม
12 3.4.5 ขั้นทดสอบ ทางทีมผูจัดทำไดทำการทดสอบเก็บผลการทดสอบ ระบบสมองกลฝงตัว อางลางมือ ระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส โดยทดสอบเซ็นเซอรวัดคาความเขมแสงของ Board KidBright กรณีคาความ เขมจากการเซ็นเซอร LDR บน Board KidBright นอยกวา 10 หรือคาที่กำหนดตามความเหมาะสม ระบบจะสงสัญญาณใหปมน้ำเปดการทำงานอัตโนมัติ พรอมกับขอความ “Water On” หากไมใช ระบบก็สงสัญญาณใหปมหยุดจายน้ำทันที พรอมกับขอความ “Water Off” 3.4.6 ขั้นปรับปรุงแกไข ทางทีมผูจัดทำไดปรับปรุง แกไข การวิเคราะหขอมูลที่ไดจากขั้นทดสอบ เชน ปมน้ำ อัตโนมัติไมทำงาน จึงตองมีปรับปรุง/แกไข Code ใหม และความเขมตองมีปริมาณเปนมาตรฐานที่ใช เพื่อปองกันขอบกพรองการทำงานของปมน้ำอัตโนมัติ รวมทั้งนำผลจากการประเมินจากผูใชงานอาง ลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ปรับปรุงใหถูกตอง สอดคลอง และเหมาะสมกับนวัตกรรมที่ตองการ 3.4.7 ขั้นประเมินผล ประเมินผลโดยการนำระบบสมองกลฝง อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสที่สราง ขึ้นสำเร็จ นำมาทดสอบ และปรับปรุงแกไข ดำเนินการแกปญหาหรือสนองความตองการที่กำหนดไว ในขั้นกำหนดปญหาหรือความตองการ และประเมินผล ซึ่งทางทีมผูจัดทำไดทำการประเมินผล ความพึงพอใจตออางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ผานการทำแบบสอบถามความพึงพอใจ
บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส มีผลการดำเนินงาน ดังนี้ 4.1 ผลจากการออกแบบราง อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ภาพที่4.1 แสดงภาพรางอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส กับโมเดลที่พัฒนาแลวเสรจ็4.2 ผลการทดลอง การทำงานของชิ้นงาน เมื่อเซนเซอรตรวจวัดคาความเขมแสงต่ำกวาคาที่กำหนดในโปรแกรม ปมน้ำจะทำการเปดน้ำอัตโนมัติ โดยการดูดน้ำภายในกลอง (น้ำภายในกลองไดผานการกรองแบบ ธรรมชาติดวยหลักการของวิทยาศาสตร ทั้งนี้เพื่อความสะอาดในระดับเบื้องตน และมีการฆาเชื้อโรค ในน้ำดวยคลอรีน) ขึ้นมายังทอลำเลยีงน้ำ เพื่อเปดน้ำอัตโนมัติและเมื่อเซนเซอรตรวจวัดคาความเขม แสงไดสูงกวาคาท่กีำหนดไวในโปรแกรมระบบจะหยุดจายน้ำทันทีตารางที่ 4.1 แสดงผลการทดสอบประสิทธิภาพ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส รายการ บันทึกผล โปรแกรม - ทำงานไดถูกตองตามขอบเขตที่ตั้งไว ฮารดแวร - การอานคาความเขมแสง ดวยเซ็นเซอร LDR ไดปกติ - ปมน้ำทำงานไดบรรลุตามวัตถุประสงค - ขอความแสดงผานหนาจอไดถูกตอง ประสิทธภิาพการใชงาน - ลดการสัมผัสเชื้อโรค เพราะไมตองนำมือไปสัมผัสกับกอกน้ำโดยตรง - ลดการหลงลืมหรือเปดน้ำทิ้งไว - ประหยัดทรัพยากรน้ำ - สะดวกตอการใชงาน
14 จากผลการทดสอบระบบสมองกลฝงตัว อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ผลการทดสอบ ระบบทำงานไดตรงตามวัตถุประสงคที่วางไวทั้งหมด สามารถนำไปใชงานไดจริง 4.3 การเสนอผลการวิเคราะหขอมูล จากการประเมินโครงงานระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ทีมผูจัดทำไดนำเสนอผลการวิเคราะหขอมูล โดยการแบงการนำเสนอออกเปน 3 ตอน ดังนี้ ตอนที่ 1 ผลการวิเคราะหขอมูลสถานะของผูตอบแบบสอบถาม ตอนที่ 2 ผลการวิเคราะหขอมูลเกี่ยวกับระดับความพึงพอใจที่มีตอระบบสมองกลฝงตัว อางลางมือ ระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ตอนที่ 3 ผลการวิเคราะหความคิดเห็นเพิ่มเติมหรือขอเสนอแนะ เพื่อใชเปนแนวทางในการพัฒนาตอไป เกณฑการแปลความหมายของขอมูลและการวิเคราะหขอมูล การแปลความหมายของขอมูล พิจารณาจากคะแนนเฉลี่ย (Mean) โดยกำหนดเกณฑในการคำนวณคาน้ำหนัก (บุญชม ศรีสะอาด, 2535 : 80) ดังนี้ คะแนนเฉลี่ย 4.50 – 5.00 แสดงวา พึงพอใจมากที่สุด คะแนนเฉลี่ย 3.50 – 4.49 แสดงวา พึงพอใจมาก คะแนนเฉลี่ย 2.50 – 3.49 แสดงวา พึงพอใจปานกลาง คะแนนเฉลี่ย 1.50 – 2.49 แสดงวา พึงพอใจนอย คะแนนเฉลี่ย 1.00 – 1.49 แสดงวา พึงพอใจนอยที่สุด ตอนที่ 1 วิเคราะหขอมูลสถานะของผูตอบแบบสอบถาม ตารางที่ 4.2 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามเพศ เพศ จำนวน (คน) รอยละ (%) ชาย 8 40.00 หญิง 12 60.00 รวม 20 100.00 จากตารางที่ 4.2 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามเพศ พบวา ผูตอบ แบบสอบถามสวนใหญเปนเพศหญิง จำนวน 12 คน คิดเปนรอยละ 60.00 และเพศชาย จำนวน 8 คน คิดเปนรอยละ 46.67 ตารางที่ 4.3 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามสถานะ สถานะ จำนวน (คน) รอยละ (%) นักเรียน 11 55.00 บุคคลทั่วไป 9 45.00 รวม 20 100.00
15 จากตารางที่ 4.3 แสดงคารอยละของผูตอบแบบสอบถามจำแนกตามสถานะ พบวาผูตอบ แบบสอบถามสวนใหญเปนนักเรียน จำนวน 11 คน คิดเปนรอยละ 55.00 และบุคคลทั่วไป จำนวน 9 คน คิดเปนรอยละ 45.00 ตอนที่ 2 วิเคราะหขอมูลเกี่ยวกับระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงาน อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ตารางที่ 4.4 แสดงระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส รายการ ഥ S.D. ระดับความพึงพอใจ 1. แกปญหาไดภายใตสถานการณและเงื่อนไข 4.85 0.37 มากที่สุด 2. ทดสอบการทำงานซ้ำได 4.70 0.47 มากที่สุด 3. นำไปประยุกตใชไดจริงในชีวิตประจำวัน หรือมีประโยชนในวงกวาง 4.80 0.41 มากที่สุด 4. ใชงานงาย เคลื่อนยายสะดวก 4.60 0.50 มากที่สุด 5. มีความคิดสรางสรรคปรับใหเกิดความแปลกใหม จากแบบเดิม ๆ เขากับยุคเทคโนโลยีสมัยใหม 4.85 0.37 มากที่สุด 6. ลดการสัมผัสเชื้อโรค เนื่องจากเปนระบบไรสัมผัส 4.85 0.37 มากที่สุด 7. ประหยัดทรัพยากรน้ำ 4.85 0.37 มากที่สุด 8. สามารถตอยอดในเชิงพาณิชยได 4.45 0.51 มากที่สุด รวม 4.74 0.42 มากที่สุด จากตารางที่ 4.4 จะเห็นไดวาระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงาน อางลางมือระบบเซ็นเซอร ไรสัมผัส ภาพรวมมีระดับความพึงพอใจอยูในระดับมากที่สุด เมื่อแยกพิจารณารายประเด็น พบวา ระดับความพึงพอใจ เรียงจากมากไปนอย 3 ลำดับแรก คือ แกปญหาไดภายใตสถานการณและเงื่อนไข มีความคิดสรางสรรคปรับใหเกิดความแปลกใหมจากแบบเดิม ๆ เขากับยุคเทคโนโลยีสมัยใหม ลดการ สัมผัสเชื้อโรค เนื่องจากเปนระบบไรสัมผัส ประหยัดทรัพยากรน้ำ ทั้ง 4 รายการมีระดับความพึงพอใจ อยูในระดับเดียวกัน การนำไปประยุกตใชไดจริงในชีวิตประจำวันหรือมีประโยชนในวงกวาง และ ทดสอบการทำงานซ้ำได ตามลำดับ
บทที่ 5 สรุปและขอเสนอแนะ โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ทางทีมพัฒนาสรุปผลการดำเนินงาน และขอเสนอแนะ ดังนี้ 5.1 สรุปผลการดำเนินงาน การจัดทำโครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส โดยใชโมเดลระบบสมองกลฝงตัว ในรูปแบบระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส จำลองโดยใชโมเดลอางลางมือ ผูจัดทำไดศึกษาคนควาขอมูล จากเครือขายอินเทอรเน็ต หนังสือ และระดมความคิดเห็นภายในกลุมรวมกับอาจารยที่ปรึกษา และผูปกครอง ในการศึกษาครั้งนี้ ทำใหไดระบบสมองกลฝงตัวภายใตชื่อ โครงงาน อางลางมือระบบ เซ็นเซอรไรสัมผัส สามารถปองกันการสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรียจากการเปด – ปดกอกน้ำ แกปญหา การหลงลืมหรือการเปดน้ำทิ้งไวหรือปดกอกน้ำไมสนิท สะดวกสำหรับการใชงาน ประหยัดทรัพยากรน้ำ และเกิดการคิดวิเคราะห สามารถนำบอรดสมองกลฝงตัว KidBright มาปรับใชในชีวิตประจำวันไดจริง โดยใชงานเซ็นเซอร LDR เพื่อตรวจจับความเขมแสง และตั้งคาการทำงานของบอรดสมองกลฝงตัว KidBright โดยวัดความเขมแสงที่ได ขณะนั้นวามีความเขมแสงมากนอยเพียงใด และกำหนดใหความ เขมแสงน้ันสอดคลองกับบอรดสมองกล KidBright โดยหากความเขมแสงลดนอยกวาขอมูลที่กำหนด ไว เชน การเอามือมาบังแสง เพื่อที่จะลางมือดวยอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ระบบจะสั่งงานให ปมน้ำทำงานอัตโนมัติ และเมื่อนำมือออก คาความเขมแสงจะเทากับครั้งแรกที่วัดได ระบบจะสั่งงาน ใหปมน้ำหยุดการทำงาน ทางทีมผูจัดทำไดทำการทดสอบประสิทธิภาพ และมีความพึงพอใจตออาง ลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส อยูในระดับมากที่สุดและสามารถนำไปประยุกตใชไดจริง 5.2 อภิปรายผลการดำเนินงาน 5.2.1 จากการทดสอบระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ โครงงานอางลางมือระบบเซ็นเซอร ไรสัมผัส ผลการทดสอบระบบทำงานไดตรงตามวัตถุประสงคที่วางไวทั้งหมด สามารถนำไปใชงานไดจริง 5.2.2 จากการประเมินความพึงพอใจตอโครงงานระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ อางลางมือ ระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ดวยแบบสอบถามความพึงพอใจ พบวา ระดับความพึงพอใจที่มีตอโครงงาน อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ภาพรวมมีระดับความพึงพอใจอยูในระดับมากที่สุด เมื่อแยก พิจารณารายประเด็น พบวา ระดับความพึงพอใจ เรียงจากมากไปนอย 3 ลำดับแรก คือ แกปญหาได ภายใตสถานการณและเงื่อนไขมีความคิดสรางสรรค ปรับใหเกิดความแปลกใหมจากแบบเดิม ๆ เขา กับยุคเทคโนโลยีสมัยใหมลดการสัมผัสเชื้อโรค เนื่องจากเปนระบบไรสัมผัส ประหยัดทรพัยากรนำ้ทั้ง 4 รายการมีระดับความพึงพอใจอยูในระดับเดียวกัน การนำไปประยุกตใชไดจริงในชีวิตประจำวันหรือ มีประโยชนในวงกวาง และทดสอบการทำงานซ้ำได ตามลำดับ
17 5.3 ประโยชนและแนวทางการนำไปประยุกตใช 1) ปองกันการสัมผัสเชื้อโรคและแบคทีเรยีจากการเปด – ปดกอกน้ำ 2) แกปญหาการหลงลมืหรือการเปดน้ำทิ้งไว 3) สะดวกสำหรับการใชงาน 4) ประหยัดทรัพยากรน้ำ 5) เกิดการคิดวิเคราะห ไดพัฒนาความรูความสามารถและแสดงศักยภาพ 6) ไดเรียนรูเกี่ยวกับหลักการเขียนโปรแกรมและการเขียนโปรแกรมภาษาซี 7) สามารถนำไปประยุกตใชไดจริง 5.4 ปญหาและอปุสรรค การศึกษาระบบสมองกลฝงตัวในรูปแบบ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ทีมผูจัดทำไดพบ ปญหาและอุปสรรค เกี่ยวกับการศึกษา ดังนี้ 1. ขาดความรู ความเขาใจ เกี่ยวกับการเขียนโคดลงในบอรดสมองกล KidBright แกปญหา โดยปรึกษา อาจารยที่ปรึกษา ผูปกครอง และผูรู 2. ขาดความรู ความเขาใจ ในการสรางโมเดลอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส แกปญหา โดยการศึกษา คนควาในอินเทอรเน็ต 3. อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ใชไดเฉพาะกลางวันหรือที่ที่มีแสงเทานั้น 4. ขาดความรูและทักษะการเขียนแบบโครงรางสิ่งประดิษฐดวยโปรแกรม Google Sketchup แกปญหาโดยการเรียนรูเพิ่มเติมจากผูรู 5.4 ขอเสนอแนะ เพื่อลดขอบกพรองในการใชงาน ควรพัฒนาระบบใหมีความหลากหลาย นอกจากการการใช เซ็นเซอรที่วัดความเขมแสง (LDR) แลว อาทิ เซ็นเซอรวัดระยะ (Displacement Sensor) , เซนเซอร ตรวจจับการเคลื่อนไหว หรอื Motion Sensor เปนตน
บรรณานุกรม กรมอนามัย. (2561). การลางมือเพื่อสุขภาพที่ดีในวันนี้และอนาคตของชาติ. วารสารสุขาภิบาล อาหารและน้ำ, 10(1), 1-56. ธนารักษ ธีระมั่นคง.(2549).เทคโนโลยีสมองกลฝงตัว . พิมพครั้งที่ 1.กรุงเทพฯ : ส.ส.ท. ______________.(2549). “เทคโนโลยีสมองกลฝงตัว Embedded Technology”, กรุงเทพฯ , สมาคมสงเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุน). นพวัลย อินปญญา และพัทธพล แกวดำ. (2563). อางลางมือปองกันโควิดกึ่งอัตโนมัติ. สืบคน ออนไลน วันที่ 10 พฤษภาคม 2567. เขาถึงไดจาก https://nia3portal.emworkgroup.co.th/info/innovation/item/24785 บุญชม ศรีสะอาด. 2535. การวิจัยเบื้องตน. กรุงเทพฯ : สุวีริยาสาสน. _____________. 2553. การวิจัยเบื้องตน. กรุงเทพฯ : สุวีรยิาสาสน รุงโรจน มั่นหมาย และคณะ. (2564). โครงงานกอกน้ำ เปด-ปด อัตโนมัติดวยระบบ Infrared sensor. ตามหลักสูตรนักเรียนจาทหารเรอืชั้นปที่ ๒ พรรคพิเศษ เหลาทหารชางยุทธ โยธา (อิเล็กทรอนิกส) โรงเรียนอิเล็กทรอนิกส กองวิทยาการ กรมอิเล็กทรอนิกสทหารเรือ. วงคตะวัน ไชยเจริญ และคณะ. (2564). อางลางมืออัตโนมัติลดการสัมผัส. สืบคนออนไลน วันที่ 10 พฤษภาคม 2567. เขาถึงไดจาก https://www.thailandinnova tionportal.com/info/innovation/item/23183 ศูนยเทคโนโลยีอิเลก็ทรอนิกสและคอมพิวเตอรแหงชาติสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี แหงชาติ . (2561). สนุก Kids สนุก Code กับ KidBright ฉบับ Student Handbook (พิมพครั้งที่ 1) ปทุมธานี : สำนักพิมพมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร. _______________ และสถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. (2562). แนวทางการ จัดการเรียนรู เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) Coding with KidBright ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 (พิมพครั้งที่ 1) ปทุมธานี : สำนักพิมพมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร.
ภาคผนวก
20 ภาพ ก.1 แสดงการออกแบบชิ้นงานดวยโปรแกรม Google SketchUp ภาพ ก.2 แสดงขั้นตอนการทำชิ้นงาน สวนฝาปดกลอง
21 ภาพ ก.3 แสดงการประกอบกลอง ภาพ ก.4 แสดงขั้นตอนการพนสี ภาพ ก.5 แสดงการออกแบบตกแตงอางลางมือ ดวยวัสดุเหลือใช
22 ภาพ ก.6 แสดงการวางวัสดสุำหรับการกรองน้ำ ภาพ ก.7 แสดงภาพชิ้นงาน ภาพ ก.8 แสดงการสรางชุดคำสั่งวัดความเขมแสงดวยเซนเซอร LDR บน KidBright Boad ภาพ ก.9 แสดงการสรางชุดคำสั่งการทำงานบน KidBright Boad
23 ภาพ ก.10 แสดงการทำงานของ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส กรณีน้ำไหล และแสดงขอความบนหนาจอ Water On ภาพ ก.11 แสดงการทำงานของ อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส กรณีน้ำหยุดไหล และแสดงขอความบนหนาจอ Water Off
24 แบบสอบถามความพึงพอใจ โครงงานสิ่งประดิษฐทางวิทยาศาสตร อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส ระดับชั้นประถมศึกษาป 4 – 6 โรงเรียนเทศบาลวัดชัยชุมพล จังหวัดนครศรีธรรมราช ชื่อผูจัดทำ 1. เด็กหญิงกชพรรณ บัวจันทร ป.6/6 2. เด็กหญิงกัญญพัชร ศรีเทพ ป.6/6 ครูที่ปรึกษา นางสาวขวัญฤทัย เทพาชมภู คำชี้แจง 1) แบบประเมินดังกลาวใชสำหรับประเมินความพึงพอใจของผูใชงานอางลางมือระบบ เซ็นเซอรไรสัมผัส ไมมีผลกระทบใด ๆ ตอผูตอบแบบสอบถาม 2) แบบสอบถาม มี 3 ตอน ประกอบดวย ตอนที่ 1 ขอมูลทั่วไปสำหรับผูตอบแบบประเมิน ตอนที่ 2 แบบประเมินระดับความพึงพอใจของผูใชงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสมัผัส ตอนที่ 3 ความคิดเห็นเพิ่มเติมหรือขอเสนอแนะ เพื่อใชเปนแนวทางในการพัฒนาตอไป ตอนที่ 1 ขอมูลทั่วไปสำหรับผูตอบแบบประเมิน 1. เพศ ชาย หญิง 2. สถานะ นักเรียน บุคลทั่วไป
25 ตอนที่ 2 ระดับความพึงพอใจของผูใชงานอางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัส คำชี้แจง แบบประเมินนี้เปนการประเมินถึงความพึงพอใจของผูใชงานอางลางมือระบบเซ็นเซอร ไรสัมผัส โปรดใหขอมูลที่เปนจริง โดยทำเครื่องหมาย ลงในชองวาง ตามความคิดเห็น ของทานลงในแบบฟอรมนี้ รายการ ความพึงพอใจ 5 4 3 2 1 1. แกปญหาไดภายใตสถานการณและเงื่อนไข 2. ทดสอบการทำงานซ้ำได 3. นำไปประยุกตใชไดจริงในชีวิตประจำวันหรือมีประโยชนในวงกวาง 4. ใชงานงาย เคลื่อนยายสะดวก 5. มีความคิดสรางสรรคปรับใหเกิดความแปลกใหมจากแบบเดิม ๆ เขากับยุคเทคโนโลยีสมัยใหม 6. ลดการสัมผัสเชื้อโรค เนื่องจากเปนระบบไรสัมผัส 7. ประหยัดทรัพยากรน้ำ 8. สามารถตอยอดในเชิงพาณิชยได รวม ตอนที่3 ความคิดเห็นเพ่มิเติมหรือขอเสนอแนะ เพื่อใชเปนแนวทางในการพัฒนาตอไป
โครงงาน อางลางมือระบบเซ็นเซอรไรสัมผัสTouchless sensor sink โรงเรียนเทศบาลวัดชัยชุมพล อําเภอทุงสง จังหวัดนครศรีธรรมราช