โครงงานคอมพิวเตอร์เรื่อง Smoke Detect

โครงงานคอมพวิ เตอร์เร่ือง Smoke Detect

จดั ทำโดย
1.นายชชั พล กลิน่ จันทร์ ม.5/1 เลขที่ 2
2.นายณัฐดนัย หนบู ุญ ม.5/1 เลขท่ี 5
3.นายปิยงั กูร เทพพกิ ลุ ม.5/1 เลขท่ี 8
4.นายพิทยุตส์ ถนอมเกยี รติ ม.5/1 เลขที่ 9
5.นายสรวชิ ญ์ นฤนาท ม.5/1 เลขที่ 12

เสนอ
ครูคณิศร เสมพชื

โครงงานนี้เปน็ ส่วนหน่ึงของวิชาการสรา้ งผลงานดว้ ยคอมพิวเตอร์ (ว30284)
ภาคเรียนที่ 1 ปีการศกึ ษา 2564
โรงเรยี นภูเกต็ วทิ ยาลยั

คำนำ

รายงานเล่มนีจ้ ัดทำข้ึนเพือ่ เป็นสว่ นหน่ึงของวิชาการสรา้ งผลงานดว้ ยคอมพวิ เตอร์ (ว30284) เพอื่
นำเสนอวธิ กี ารสรา้ งเคร่อื งดกั จบั ควนั จากบอรด์ Arduino เเละมีการใชอ้ ปุ กรณ์ต่างๆมากมาย โดยรายงานเลม่
นี้มีเนอื้ หาเกีย่ วกับ วธิ ีการดำเนนิ การสรา้ งเคร่ืองตรวจจบั ควัน

ผู้จดั ทำคาดหวังเป็นอยา่ งย่งิ วา่ การจัดทำเอกสารฉบับน้ีจะมีขอ้ มลู ทเ่ี ปน็ ประโยชนต์ อ่ ผทู้ ่สี นใจศกึ ษา
อปุ กรณ์ IOT เปน็ อย่างดี

คณะผ้จู ดั ทำ

บทที่ 1
บทนำ

1. ที่มาและความสำคัญ

เนอื่ งจากโรงเรยี นภูเก็ตวิทยาลัยไดม้ ีนักเรียนบางส่วนทำผิดกฏของทางโรงเรียนมีการประพฤติตนไม่
พึงประสงคห์ ลายประเภท เช่น การสูบบุหรใ่ี นห้องน้ำ ซ่ึงเป็นปัญหาที่สะสมมานานแล้ว และเปน็ ปญั หาท่ียังแก้
ไมไ่ ด้ ฝ่ายปกครองไมส่ ามารถดูแลได้อย่างท่วั ถึง ซง่ึ คณะครไู ด้ดูแลควบคุมและกวดขัน พฤติกรรมของนักเรยี น
เหล่านอี้ ยา่ งเป็นพเิ ศษแลว้ เพื่อเป็นการรักษาภาพพจน์ของทางโรงเรยี นทางคณะผู้จดั ทำจึงได้คดิ คน้ เครื่องดัก
จบั ควนั ขึ้นมา โดยศึกษาและออกแบบระบบตรวจจบั ควนั ขนาดเล็ก เพื่อท่ีจะนำมาใช้ในการตรวจจบั ควันบุหรี่
เป็นหลัก และทำการออกแบบเครื่องตรวจจับควัน คือ แบบใช้ LED Infrared ที่เครื่องตรวจจับควันมา
ประยุกต์ใช้ โดยเครื่องตรวจจับควัน ส่งสัญญาณแจ้งเตือนไปยังห้องพักครู เป็นการป้องกันการสูบบุหรี่ใน
บริเวณโรงเรียน และยังสามารถช่วยลดภาระในการดแู ลของทางฝ่ายปกครอง ตลอดจนมีการส่งข้อความผ่าน
Line บอกครูผู้รบั ผิดชอบได้รทู้ นั ทว่ งทอี ีกด้วย

2. วัตถุประสงค์

2.1 เพ่อื ศกึ ษาการใช้บอร์ด Arduino
2.2 เพอ่ื สามารถตรวจจับควนั บุหรี่ได้
2.3 เพอ่ื เเจ้งเตือนเมือ่ พบควนั บุหร่ี

3. ขอบเขตของโครงงาน

3.1. สามารถรองรับการตรวจจบั ควันบุหรเ่ี ทา่ น้นั

3.2. สามารถเเจ้งเตือนได้เฉพาะในเวบ็ แอปพลิเคชัน่ Line เท่านัน้

บทที่ 2
หลกั การ ทฤษฎี และงานท่เี กี่ยวขอ้ ง

1. โปรแกรม Arduino
เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผย

ข้อมูลทง้ั ด้าน Hardware และ Software ตวั บอรด์ Arduino ถกู ออกแบบมาให้ใช้งานไดง้ ่ายจึงเหมาะสำหรับ
ผ้เู ริ่มต้นศึกษา ท้ังน้ีผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรือโปรแกรมต่อได้อีก
ด้วย

ความง่ายของบอร์ด Arduino ในการต่ออุปกรณ์เสรมิ ตา่ งๆ คอื ผู้ใช้งานสามารถต่อวงจรอิเลก็ ทรอนิคส์
จากภายนอกแล้วเชื่อมต่อเข้ามาที่ขา I/O ของบอร์ด หรือเพื่อความสะดวกสามารถเลือกต่อกับบอร์ดเสริม

ประเภทต่างๆ
จุดเดน่ ที่ทำให้บอร์ด Arduino เปน็ ทีน่ ิยม

1.ง่ายตอ่ การพัฒนา มรี ูปแบบคำสงั่ พ้ืนฐาน ไมซ่ ับซอ้ นเหมาะสำหรบั ผเู้ ร่ิมตน้
2.มี Arduino Community กลุม่ คนทรี่ ว่ มกนั พัฒนาทแ่ี ขง็ แรง
3.Open Hardware ทำใหผ้ ูใ้ ชส้ ามารถนำบอรด์ ไปต่อยอดใชง้ านไดห้ ลายดา้ น
4.ราคาไม่แพง

2.บอรด์ Arduino D1
WeMos-D1 R2 เป็นบอร์ดที่นำเอา Arduino UNO R3 กับ ESP8266 WIFI มารวมกันในบอร์ดๆ

เดียวทำให้ผใู้ ช้งานไม่ต้องต่อสายไฟเอง หรือ มันคือ Arudino UNO with Buitin WiFi บอรด์ รุ่นน้ีจะไมม่ ีสาย
Sync.

3. เซนเซอร์ MQ-2
MQ-2 เป็น Sensor ตรวจสอบปรมิ าณ กา๊ ซไวไฟ และ ควนั เชน่ LPG, i-butane,

propane, methane ,alcohol, Hydrogen, smokeในอากาศ ซ่งึ เมอ่ื เราเริ่มจา่ ยพลังงานให้ MQ-2 ท่ีขา H
ทำให้ เกิดความรอ้ นขึน้ ทข่ี ดลวด เม่ือก๊าซไวไฟต่างๆ เข้ามาทำปฏกิ ริ ิยาจะทำให้ คา่ ความตา้ นทานทเี่ กดิ ขึ้น
ระหวา่ ง ขา A และ B (RS)ลดลง

จากรูป เม่อื จา่ ยพลงั งานให้กบั ขา H จะทำให้เกดิ พลังงานความร้อนเพื่อให้สารเคมภี ายในตัว Sensor สามารถ
ทำปฏกิ ิรยิ ากับกา๊ ซไวไฟต่างๆได้ และเม่อื MQ-2 ตรวจจับก๊าซไวไฟต่างๆ ได้จะทำให้ค่าความต้านทานระหว่าง
ขา A และ ขา B เปล่ียนแปลง (ขา A และ B เป็นขาท่ไี ม่ตายตัวเราสามารถกำหนดเองไดโ้ ดยเลอื กขาใดเปน็ ขา
A ขาที่อยู่ฝ่ังตรงขามก็จะเป็นขา B) โดยเมื่อ MQ-2 ตรวจจับปริมาณก๊าซพิษต่างๆ ได้มากจะทำให้ค่าความ
ต้านทาน RS ลดลง หรอื ค่าความตา้ นทานแปรผกผนั กับปริมาณของ กา๊ ซไวไฟตา่ งๆ

4. คุณสมบัตขิ องควนั บหุ ร่ี
ปกติภายในห้องท่ีเราอยู่จะมีฝุ่นหรืออนุภาคท่ีแขวนลอยในอากาศเฉลี่ย 10 ไมโครกรัมตอ่ ลูกบาศก์

เมตร แต่ ถา้ ภายในห้องน้ันมีการสูบบุหรี่ปรมิ าณฝุ่นจะเพ่ิมข้ึน ซ่งึ อาจสูงถงึ 45 ไมโครกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร
ในควันบุหรี่มีองค์ประกอบหลกั เป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอนและอาจจะมีขนาดเล็ก ถึง 0.1 ไมครอน
อนุภาคในควันบุหร่ีประกอบด้วยธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก องค์ประกอบในส่วน ที่ เป็นก๊าซ และ
สารอินทรยี ์ได้แก ่กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์( CO) คาร์บอนมอนออกไซด์( CO) ไนโตรเจนออกไซด์( NOx2) ซ่ึง
เป็นก๊าซท่ี เกิดจากการเผาไหม้นอกจากน้ี ยังมีสารอินทรีย์ระเหย ได้แก่ นิโคติน (Nicotine) อซีโตน (
Acetone) เบนซีน ( Benzene) ฟินอล ( Phenol) โทลูอีน ( Tolune) ฟอมลั ดิไฮด์( Formaldehyde) และ
ขนาดของอนุภาคในควันบุหร่มี ีขนาดเล็กมาก จนแรงดึงดูดของโลกท่ีกระทำต่ออนุภาคควันบุหร่ี หรือท่ีเรียก
แรงน้ี ว่าน้ำหนักมีขนาดของแรงน้อยมากและน้อยกว่าแรงพยุงทีอ่ นุภาคในควันบุหรถ่ี ูกกระทำ เน่ืองจากการ
เคล่ือนทข่ี องกระแสอากาศ ดว้ ยเหตนุ ้ี จงึ ทำใหค้ วันบุหรส่ี ามารถฟุ้งกระจายลอยอยใู่ นอากาศ ไดโ้ ดยไมต่ กลงสู่
พ้นื เหมือนฝุ่นผงขนาดใหญ่ อนภุ าคทสี่ ามารถฟ้งุ กระจายอยใู่ นอากาศได้ เชน่ น้ี เรยี กวา่ แอโรซอล (Aerosols)
อนุภาคในควันบหุ รี่จะมีการรวมตัวกนั เป็นอนุภาคขนาดใหญ่ข้นึ

บทท่ี 3
วธิ กี ารดำเนินงาน

1. วธิ กี ารดำเนินงาน
1.1 คดิ หัวข้อโครงงานเพ่อื นำเสนอครทู ีป่ รึกษาโครงงาน
1.2 ศกึ ษาเเละค้าคว้าขอ้ มูลเกยี่ วขอ้ งกับเร่อื งทส่ี นใจ คือ อปุ กรณท์ ีใ่ ช้ การดักจบั ควันบหุ รี่
1.3 ศึกษาเเละเขียนโปรเเกรมเก่ียวกับการดักจับควนั
1.4 ศกึ ษาเเละเขียนโปรเเกรมเพ่ือให้เเจง้ เตือนผา่ นไลน์ได้
1.5 ทดสอบโปรแกรม
1.6 จดั ทำรูปเล่มรายงาน
1.7 นำเสนอโครงงาน

2. แผนปฏบิ ัติงาน

กิจกรรม ผู้รับผิดชอบ สปั ดาห์
123 4 5 6 7 8

1. การวางแผน ณฐั ดนัย หนบู ญุ ✓
ชชั พล กล่นิ จันทร์ ✓
2. การสำรวจ/ค้นหา ณัฐดนัย หนูบญุ
พทิ ยตุ ส์ ถนอมเกยี รติ ✓
3. การศึกษาเทคนคิ ชัชพล กลนิ่ จันทร์
ทีเ่ ก่ยี วข้อง ณฐั ดนัย หนูบญุ ✓✓✓
ณัฐดนยั หนบู ญุ
4. การพฒั นา ✓✓
โปรแกรม ปิยังกรู เทพพิกลุ
✓✓
5. การทดสอบและ
ปรับปรุงโปรแกรม

6. การทำรปู เล่ม
โครงงาน

7. การทำโปสเตอร์ ชชั พล กล่นิ จันทร์ ✓✓
นำเสนอ ปิยังกูร เทพพกิ ลุ
✓✓
8. การทำเว็บไซต์ สรวิชญ์ นฤนาท ✓

9. นำเสนอโครงงาน ทุกคน

3. โปรแกรมทใี่ ช้ในการพัฒนา
3.1 Arduino

4. รายละเอยี ดของการออกแบบระบบ

บทท่ี 4
การทดลองและผลการทดลอง

1. ผลท่คี าดวา่ จะไดร้ ับ
1.1 สามารถตรวจจับควันและแจ้งเตอื นผ่านแอปพลิเคชนั Line
1.2 สามารถป้องกันอันตรายจากแหล่งทม่ี ีการเกดิ ควนั บหุ รี่
1.3 ได้เรยี นรกู้ ารใชบ้ อรด์ Arduino

2. ตวั อย่างการใช้งานโปรแกรม (รปู ประกอบ)

การเเจง้ เตือนผา่ นไลน์

เครื่องตรวจจบั ควนั

บทท่ี 5
สรปุ ผล วิเคราะห์ และข้อเสนอแนะ

1. สรปุ ผล
1.1. สรุปผลการทดลองเคร่ืองตรวจจับควนั บุหรี่ จากการทดลองเครือ่ งตรวจจับทง้ั 2 กรณี สรปุ ได้ว่า

เครื่องตรวจจับควันสามารถตรวจจับ ควันท่ีเกิดจากเชื่อเพลิงในกรณีต่างๆได้ทั้ง 2 กรณี คือ บุหรี่และธูป
เหตุผลทเ่ี คร่ืองสามารถตรวจจับควันได้ เนื่องจากควันที่เกิดขึน้ มีปริมาณมากจึงทำให้เคร่ืองตรวจจับเกิดการ
ทำงานขนึ้

1.2. สรุปผลการทดลองแจ้งเตือนทาง Application Line จากการทดลองเมื่อมีการเริ่มการทำงาน
ของเครื่องตรวจจับควัน ระบบจะทำการส่ง ข้อความไปยัง Application Line ท่ีถูกติดต้ังโปรแกรมไว้อย่าง
รวดเรว็ และเที่ยงตรงสามารถเช่อื ถือได้ 100 เปอร์เซ็นต์เลยก็ว่าได้ เวลาในการส่งจากคร้ังตอ่ ครัง้ เฉลี่ยอยู่ท่ี 2
ถึง 5 วินาที จากท่ีทดลองมากท่สี ุดคือ สง่ ขอ้ ความไปยงั Application Line ทต่ี ิดตั้งอยบู่ นสมารท์ โฟน

2. ข้อเสนอแนะ

2.1 หากไม่ต้องการส่งข้อความได้อย่างต่อเนื่องแนะนำให้ทำการค้นคว้าข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการ
เขยี นโปรแกรมจำกัดคร้ังทส่ี ่งในแต่ละครั้ง

2.2 หากสามารถนำไปใช้งานจริงจะตอ้ งเขียนโปรแกรมเพิม่ เตมิ เพอ่ื เพมิ่ โคด้ การทำงานอตั โนมัติ

บรรณานกุ รม

1.สำนักงานปลดั กระทรวงการอดุ มศึกษา วิทยาศาสตรว์ จิ ัยและนวตั กรรม. (2563).เทคโนโลยีเซนเซอร์. สบื คน้
29 มถิ นุ ายน 2564, จากhttps://www.ops.go.th/main/index.php/knowledge-base/article-
pr/1520-sensor
2.Thaieasyelec.(2560) .Arduino คอื อะไร. สืบคน้ 29 มิถุนายน 2564, จาก
https://blog.thaieasyelec.com/what-is-arduino-ch1/
3.CODEMOBILES.(2560).การใช้งานบอรด์ WeMos D1.สืบค้น 29 มถิ ุนายน 2564, จาก
http://www.iot.codemobiles.com/article/20/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9
%83%E0%B8%8A%E0%B9%89%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%9A%E0%B8%
AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%94-wemos-d1-esp8266-
%E0%B9%81%E0%B8%A5%E0%B8%B0%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B8%AD
%E0%B8%A2%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3
%E0%B8%97%E0%B8%B3%E0%B9%80%E0%B8%9B%E0%B9%87%E0%B8%99-webserver-
%E0%B8%9C%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%99-wifi
4.Thaieasyelec.(2560) .Gas Sensor Getting Started. สืบคน้ 6 กรกฏาคม 2564, จาก
https://blog.thaieasyelec.com/getting-started-gas-sensor/

ภาคผนวก