สมาร์ฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน

สมารท์ ฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน
Smart farm melon in the greenhouse

นายณัฐพล ภู่จารูญ

ปริญญานิพนธ์น้ีเปน็ ส่วนหนงึ่ ของการศึกษาตามหลักสูตรปรญิ ญาวศิ วกรรมศาสตรบัณฑิต
สาขาวชิ าวิศวกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์อัจฉริยะ

คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วิทยาเขตขอนแกน่
พ.ศ. 2564

ลิขสทิ ธขิ์ องคณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน

สมารท์ ฟาร์มเมล่อนในโรงเรอื น

ณัฐพล ภู่จารญู

ปริญญานิพนธน์ ี้เปน็ สว่ นหนึ่งของการศึกษาตามหลกั สตู รปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบัณฑิต
สาขาวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนกิ สแ์ ละโทรคมนาคม

คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแกน่
พ.ศ. 2564

ลขิ สทิ ธข์ิ องคณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน

Smart farm melon in the greenhouse

Natthaphon Phoojamroon

This Project Report Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for
The Bachelor of Engineering

Department of Electronic and Telecommunication Engineering
Faculty of Engineering

Rajamangala University of Technology Isan Khon Kaen Campus
2021

© Faculty of Engineering Rajamangala University of Technology Isa

ใบรบั รองปริญญานพิ นธ์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแกน่

หัวข้อปริญญานิพนธ์ : สมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน
จดั ทาโดย : นายณัฐพล ภูจ่ ารูญ
สาขาวชิ า : วศิ วกรรมอิเล็กทรอนิกส์อจั ฉริยะ
อาจารย์ท่ีปรึกษา : ดร.วิทยา ชานาญไพร

ไดร้ ับอนญุ าตให้เป็นส่วนหนึ่งของการศกึ ษาตามหลักสูตรปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วทิ ยาเขตขอนแกน่

.............................................................คณบดีคณะวศิ วกรรมศาสตร์
อาจารย์ ดร.ศภุ ฤกษ์ ชามงคลประดิษฐ์)
วนั ที่ ....... เดือน ........... พ.ศ. ............

คณะกรรมการสอบปริญญานิพนธ์ .......………………………….อาจารย์ทปี่ รึกษา
…........................................ประธานกรรมการ (ดร.วทิ ยา ชานาญไพร)
( ผศ.ดร.องั คณา เจรญิ มี )
............................................กรรมการ
(ดร.วิทยา ชานาญไพร)
............................................กรรมการ
( นายอภิรกั ษ์ ประเภโส)

ก

หวั ขอ้ ปรญิ ญานิพนธ์ สมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน
จดั ทาโดย นายณฐั พล ภจู่ ารญู
ปีทป่ี ริญญานิพนธส์ าเรจ็ พ.ศ.2565
สาขาวิชา วิศวกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์อจั ฉริยะ
อาจารย์ทป่ี รึกษา ดร.วิทยา ชานาญไพร

บทคัดย่อ

ปริญญานิพนธ์ครง้ั นี้มีจุดประสงค์ เพ่อื ออกแบบและสรา้ งสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรอื น
เพอ่ื ใชค้ วบคมุ อุณหภมู คิ วามช้นื และการจ่ายน้าภายในโรงเรือน ที่มรี ะบบเซน็ เซอร์ตวั ตรวจรู้อณุ หภมู ิ
ความชนื้ ในอากาศ อุณหภูมิความชนื้ ในดิน อัตราการไหลของนา้ และคา่ ความเข้มแสง ซง่ึ จะทาการ
เก็บค่าข้อมลู ดังกล่าวในพ้นื ท่ี เพือ่ ช่วยให้ชว่ ยอานวยความสะดวกใหเ้ กษตรกรมเี วลาเหลอื และลด
ตน้ ทนุ การผลิต ลดการใชก้ าลงั คน ทัง้ ยังช่วยปกป้องพชื ให้ปลอดภยั จากสตั วต์ า่ งๆ

ผพู้ ัฒนาจงึ ได้ออกแบบและสร้างสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน โดยมกี ล่องแม่ขา่ ย 1ชุด
และกล่องลูกข่าย 1 ชุด โดยกล่องลูกขา่ ยจะทาการสง่ ค่าอุณหภูมคิ วามช้ืนในอากาศ อณุ หภูมคิ วามชน้ื
ในดิน คา่ ความเข้มแสง ไปยังกลอ่ งแมข่ ่าย ซึ่งกล่องแม่ข่ายจะทาการสง่ ข้อมูลไปยัง Google sheet ,
Firebase , Application Blynk ทุกช่วั โมง กลอ่ งแมข่ ่ายสามารถจะทาตง้ั คา่ ปริมาณการจ่ายน้าได้ และ
เปิดปิดวาล์วผ่าน Application Blynk เม่อื ระบบเร่ิมทางานจะมีการแจ้งเตือนไปยัง Application
Line

ผลการทดสอบโครงงานพบว่าสามารถส่งค่าเซน็ เซอร์ทุกตวั จากกลอ่ งลูกขา่ ยมายังแมข่ า่ ย
ได้ กล่องแม่ขา่ ยสามารถทาการตั้งปริมาณการจา่ ยน้าตามเง่อื นไขการสัง่ ได้และสามารถส่งข้อมลู ไปยงั
Google sheet , Firebase , Application Blynk และแจ้งเตอื นไปยัง Application Line

ข

Project Title Smart farm melon in the greenhouse
Proposed by Mr. Natthaphon Phoojamroon
Graduation Year 2022
Field of Study Smart Electronics Engineering
Advisor Dr. Vithaya chumnanphrai

ABSTRACT

The purpose of this project is to design and build smart melon farms in
greenhousesto control humidity and providing water in the greenhouse with a system
to detect temperature, humidity in the air soil moisture temperature water flow rate
and light intensity which will collect such information in the area to help facilitate
farmers with time to spare and reduce production costs reduce the use of manpower
It also helps protect plants from animals.

The Smart farm melon in the greenhouse has designed and built by The
developer. There is 1 server box and 1 client box. The client box will send temperature
and humidity values in the air. soil moisture temperature light intensity to the host
box The server box will send data to Google sheet , Firebase , Application Blynk every
hour. The server box can set the amount of water supply. And open and close the
valve via Application Blynk, when the system starts, there will be a notification to the
Application Line.

The results of the project test show that all sensor values can be sent from
the client box to the server. The server box can set the amount of water supply
according to the order conditions and can send data to Google sheet, Firebase,
Application Blynk and alert to Application Line.

ค

กิตตกิ รรมประกาศ

ปริญญานิพนธ์เรื่องสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน น้ีสามารถเสร็จสมบูรณ์ได้เนื่องด้วย
ความกรุณาของบุคคลหลายท่านที่ได้ให้ความช่วยเหลือและ คาปรึกษา รวมถึงข้อเสนอแนะที่เป็น
ประโยชน์ต่อปริญญานพิ นธน์ ้ี ทางผู้จัดทาใคร่ขอแสดงความ ขอบพระคุณเปน็ อยา่ งยิ่งต่อผู้ท่ีเก่ียวข้อง
ทกุ ท่านซึ่งประกอบด้วย

ขอขอบพระคณุ อาจารย์ทีป่ รกึ ษาดร.วิทยา ชานาญไพรและผศ.ดร.อังคณา เจริญมี ทไี่ ด้
กรุณาถ่ายทอดความรู้ ให้คาแนะนาปรับปรุง แนวคิดหลักการทางานของสมาร์ทฟาร์มเมล่อนใน
โรงเรือน ข้อเสนอแนะและแก้ไขข้อบกพร่องต่าง ๆ ตลอดระยะเวลาในการศึกษา รวมทั้งบุคคลท่ี
ปรากฏตามรายการอา้ งองิ

ขอขอบพระคุณผู้ทรงคุณวุฒิทุกท่านที่ให้ความอนุเคราะห์ในการสอบและประเมินผล
โครงงาน ผ้จู ดั ทาโครงงานขอกราบขอบพระคุณไว้เปน็ อยา่ งสูง ณ โอกาสนี้

ขอกราบขอบพระคุณบิดา มารดาของผู้จัดทา ผู้ท่ีได้ให้โอกาสทางการศึกษา และคอย
สนับสนุนรวมทัง้ กาลังใจทค่ี อยมอบให้ตลอดมาอย่างหาท่ีเปรียบมิได้ขอขอบคุณพระคุณทุกท่านท่ีไม่ได้
เอ่ยนามในที่น้ีเป็นอย่างยิ่งในความกรุณาและความช่วยเหลือในด้านต่าง ๆ จึงทาให้ปริญญา นิพนธ์นี้
สาเร็จ

ประโยชน์และคุณค่าอันพึงมีจากปริญญานิพนธ์ฉบับนี้ ย่อมมาจากความกรุณาของทุก
ท่านทั้ง ที่กล่าวถึงและไม่ได้กล่าวถึงทุกท่าน คณะผู้จัดทารู้สึกซาบซึ้งเป็นอย่างยิ่ง จึงใคร่
ขอขอบพระคุณ อยา่ ง สงู ไว้ ณ โอกาสน้ี

นายณฐั พล ภจู่ ารูญ

ง

สารบญั

บทคดั ยอ่ ไทย หน้า
บทคดั ย่อ อังกฤษ ก
กิตตกิ รรมประกาศ ข
สารบญั ค
สารบัญตาราง ง
ญ

สารบัญรูปภาพ ฎ

บทที่

1 บทนา 1

1.1 ความเป็นมาและความสาคญั ของปัญหา 1

1.2 วตั ถปุ ระสงค์ของโครงงาน 1

1.2.1 เพื่อออกแบบและสรา้ งตน้ แบบชดุ ยกระดบั Smart Farmer ดว้ ยนวตั กรรม IOT 1

1.2.2 เพอ่ื พัฒนาเกษตรกร สู่การเปน็ Smart Farmer ตน้ แบบ 1

1.2.3 เพื่อประยกุ ต์ใชไ้ มโครคอนโทรลเลอร์ร่วมกับการเกษตรสมัยใหม่ 1

1.2.4 เพ่ือลดตน้ ทนุ และเพ่มิ ผลผลติ ใหก้ ับเกษตรกรใหม้ ีประสทิ ธภิ าพมากขึ้น 1

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 2

1.3.1 สามารถวัดอุณหภูมิสัมพัทธ์ในโรงเรอื น 2

1.3.2 สามารถวัดค่าความชนื้ ในดิน 2

1.3.3 มีการเก็บขอ้ มลู ไปยัง Google sheet 2

1.3.4 สั่งงานผ่านสมาร์ทโฟน หรือแอพพลเิ คช่นั ได้ 2

1.3.5 มกี ารแจง้ เตือนข้อมูลสถานะเขา้ สแู่ อพพลเิ คชน่ั ไลน์ 2

1.4 วธิ ีการหรือข้ันตอนในการดาเนินงาน 2

1.4.1 ศึกษาหัวข้อโครงการและรวบรวมขอ้ มลู 2

1.4.2 นาเสนอหัวขอ้ โครงงาน 2

จ

สารบญั (ตอ่ )
บทท่ี หนา้

1.4.3 วางแผนและออกแบบ 2

1.4.4 เขียนโปรแกรมควบคุมการทางานของระบบ 2

1.4.5 ทดสอบและเกบ็ ข้อมูล 2

1.4.6 ตรวจสอบและปรบั ปรุงแกไ้ ข 2

1.4.7 สรปุ ผลการดาเนินโครงงาน 2

1.5 งบประมาณของโครงงาน 3

1.6 แผนการดาเนินโครงงาน 3

1.7 ประโยชน์ที่คาดวา่ จะไดร้ ับ 4

1.7.1 ไดโ้ รงเรอื นจาลองท่ีสามารถควบคุมอุณหภมู ิและความชน้ื ได้ 4

1.7.2 เปน็ อปุ กรณ์ที่ช่วยลดปัญหาด้านผลผลติ ใหก้ บั เกษตรกร 4

1.7.3 สามารถเป็นโรงเรอื นจาลองตน้ แบบที่ใชใ้ นการเรียนรู้และพัฒนาต่อไปได้ 4

1.7.4 ระบบ IOT ชว่ ยอานวยความสะดวกให้มีเวลาเหลอื ในการสรรคส์ รา้ งนวตั กรรม 4

2 ทฤษฎีท่เี กีย่ วข้อง 5

2.1.1 โครงสรา้ งโดยทว่ั ไปของไมโครคอนโทรลเลอร์ 5

2.1.2 NodeMCU ESP-32 5

2.1.3 โปรแกรมภาษาของ Arduino 5

2.2.1 หลกั การทางาน และการทางานของโซลนิ อยดว์ าลว์ 5

2.2.2 การนาไปใช้งาน 5

2.3.1 ส่วนประกอบสาคัญของรเี ลย์ 5

2.3.2 ข้อคานึงถงึ ในการใช้งานรเี ลย์ท่วั ไป 5

2.4.1 รายละเอียดของหวั น้าหยด 5

2.5.1 เซน็ เซอร์วดั ความชน้ื ดิน (Soil moisture sensor) 5

ฉ

สารบญั (ตอ่ ) หนา้
บทท่ี
5
2.5.2 เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของนา้ (Flow Meter) 5
2.5.3 DHT22 / AM2302 เซ็นเซอร์วดั อุณหภมู ิและความชน้ื 6
2.6.1 คณุ สมบัติของป๊ัมน้า 6
2.6.2 คณุ ลกั ษณะของเคร่ืองสบู น้า 6
2.6.3 หลักการทางานของป๊มั นา้ 6
2.7.1 ทอ่ PVC 6
2.7.2 ขอ้ ต่อท่อ PVC 6
2.7.3 ทอ่ PE 6
2.7.4 ขอ้ ต่อทอ่ PE 6
2.7.5 กรองน้าการเกษตร 6
2.15.1หลกั การทางานของ RS485 6
2.15.2 หลักการทางานของ RS485 แบบ NETWORK 6
2.16.1 การใช้งานการสอ่ื สารอนกุ รมแบบ I2C 6
2.16.2 การตรวจสอบการเช่ือมตอ่ ระหว่างบอรด์ ESPino32 กับอปุ กรณ์ I2C 6
2.19.1 การสรา้ ง Token สาหรบั ส่งขอ้ ความเขา้ LINE Group 7
2.20.1 องค์ประกอบของ Blynk Platform 7
2.21.1 รายละเอียดการใชง้ าน Application Firebase 7
2.1 ไมโครคอนโทรลเลอร์ 11
2.2 โซลินอยด์วาลว์ 14
2.3 รีเลย(์ Relay) 18
2.4 หัวน้าหยด 19
2.5 เซน็ เซอร์ (Sensor) 25
2.6 ปม๊ั น้า (Pump)

ช

สารบญั (ต่อ)

บทท่ี หน้า

2.7 ระบบลาเลียงนา้ 26

2.8 Switching Power supply 12V 5A 29

2.9 จอแสดงผล LCD 4x20 32

2.10 ตู้พลาสติก LEETECH 10x12 33

2.11 แมกเนติก S-N10 220V BF 34

2.12 ลูกเซอร์กิต 1P 32A MIZU 35

2.13 Arduino Nano 3.0 Mini USB 36

2.14 โมดูลเรกเู ลเตอร์ 37

2.15 TTL to RS485 level serial UART module 38

2.16 I2C 40

2.17 UART 42

2.18 Google sheet 43

2.19 line notify 44

2.20 Application Blynk 45

2.21 Application Firebase 46

3 วิธกี ารดาเนินงาน 47

3.3.1 แผนผังการทางานของสมาร์ทฟาร์มในโรงเรอื น 47

3.3.2 การทางานของของภาคสง่ ข้อมูล การแสดงผลและบันทึกผล 47

3.3.3 การทางานของแอปพลิเคชนั Blynk 47

3.3.4 การออกแบบและอธิบายการทางานของวงจรสมาร์ทฟารม์ ในโรงเรือน ควบคุม

ดว้ ยโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ 47

3.1 บทนา 47

3.2 การศกึ ษาและรวบรวมข้อมูล 49

ซ

สารบัญ (ตอ่ ) หน้า
บทที่ 50
60
3.3 โครงสรา้ งหรือแผนผงั การทางาน 62
3.4 แนวคิดการออกแบบสมารท์ ฟาร์มเมลอ่ นในโรงเรือน 63
3.5 การออกแบบการแสดงผลผา่ นสมารท์ โฟน ด้วยโปรแกรม Blynk 63
4 การทดสอบและผลการทดลอง 67
4.1 การทดสอบเซ็นเซอร์วดั ความช้นื ในดนิ และทดสอบโปรแกรมการควบคมุ 69
69
4.1.1การบนั ทกึ ผลการทางานของเซน็ เซอรว์ ดั ความชืน้ ในดิน 72
4.2 การทดสอบระบบการจา่ ยน้า 73
73
4.2.1 ทดสอบการทางานของอตั ราการไหลของน้าหยด 76
4.2.2 ทดสอบการต้ังปรมิ าณการจา่ ยนา้ 78
4.3 การทดสอบส่งคา่ เซ็นเซอรไ์ ปเก็บไว้ท่ี Google Sheets 78
4.3.1 ลาดับข้นั ตอนการทดสอบ 80
4.4 การทดสอบการสั่งงานผ่านแอพพลิเคชัน่ บนสมาร์ทโฟน 81
4.5 การทดสอบการแจ้งเตอื นผ่านแอพพลเิ คชัน่ ไลน์ 83
4.5.1 ทดสอบการแจง้ เตือนค่าอณุ หภูมคิ วามชื้นและความเขม้ แสงในโรงเรือน 83
4.5.2 การทดสอบแจง้ เตือนสถานการณ์ทางานของวาล์ว 83
4.6 การทดสอบการวัดอุณหภูมสิ ัมพทั ธ์ และความช้ืนในโรงเรือน 84
5 สรปุ อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ 85
5.1 สรุปผลการทดลอง
5.2 ปญั หาและแนวทางการแก้ปัญหา 87
5.3 ขอ้ เสนอแนะ
บรรณานกุ รม
ภาคผนวก

ภาคผนวก ก คมู่ ือการติดต้ังโปรแกรม Arduino IDE ในการใช้งานเบื้องต้น

สารบญั (ตอ่ ) ฌ
บทท่ี
หน้า
ภาคผนวก ข การสรา้ ง Token สาหรบั สง่ ขอ้ ความเขา้ LINE Group 100
ภาคผนวก ค ภาพการประกอบอปุ กรณ์สมารท์ ฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน 104
ภาคผนวก ง คมู่ ือการใชง้ านระบบสมาร์ทฟารม์ เมล่อนในโรงเรือน 107
ประวตั ผิ ูเ้ ขียน 107

สารบญั ตาราง ญ

ตารางท่ี หน้า
4.1 ตารางแสดงการวดั ค่าเปอร์เซ็นต์ความชืน้ และคา่ ทีว่ ดั ไดจ้ ากแท่งอเิ ล็กโทรด 65
4.2 วัน/เดือน/ปี เวลาและค่าความชืน้ ของเซ็นเซอรใ์ นโรงเรอื น 67
4.3 ตารางแสดงคา่ อตั ราการไหลของน้าหยด 69
4.4 ตารางแสดงการต้ังปรมิ าณการจา่ ยนา้ 72
4.5 ตารางอุปกรณท์ ใ่ี ชท้ ดสอบสง่ ค่าเซน็ เซอรไ์ ปเก็บไวท้ ี่ Google Sheets 73
4.6 ผลการทดสอบสง่ คา่ เซน็ เซอร์ของกล่อง Slave ไปเกบ็ ไวท้ ี่ Google Sheets 74
4.7 ผลการทดสอบเปดิ /ปิด Relay กลอ่ ง Master ผา่ น Blynk 76
4.8 ตารางอปุ กรณท์ ี่ใช้ทดสอบการแจง้ เตือนผา่ นแอพพลเิ คชัน่ ไลน์ 78
4.9 ผลการทดสอบการแจ้งเตอื นค่าอณุ หภมู ิ/ความชนื้ ภายในโรงเรอื น 79
4.10 ตารางการแจ้งเตือนสถานะการทางานของวาล์ว 80
4.11 ตารางการทดสอบการวัดอุณหภูมสิ ัมพัทธ์ และความชื้นในโรงเรือน 81

สารบัญรปู ภาพ ฎ

รปู ท่ี หน้า
รปู ท่ี 2.1 NodeMCU ESP-32 8
รูปท่ี 2.2 โซลินอยด์วาล์ว 12
รปู ท่ี 2.3 Diagram ของ Direct Lift valves 13
รปู ที่ 2.4 Diagram ของ Floating Diaphragm valves 14
รปู ท่ี 2.5 โมดูลรีเลย์ บอรด์ Relay 8ชอ่ ง 12V 15
รปู ท่ี 2.6 สญั ลกั ษณ์ของรีเลย์ในวงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 16
รปู ท่ี 2.7 วงจรรเี ลย์ 17
รปู ที่ 2.8 หวั นา้ หยด 18
รูปท่ี 2.9 รายละเอียดของหัวนา้ หยด 19
รปู ท่ี 2.10 Soil Moisture Sensor Module 20
รูปที่ 2.11 วงจรเซน็ เซอร์วัดค่าความชน้ื ในดิน 21
รปู ที่ 2.12 วงจรเซ็นเซอร์วดั ค่าความชน้ื ในดิน 22
รูปท่ี 2.13 Flow Meter 22
รปู ที่ 2.14 DHT22 / AM2302 เซน็ เซอร์วดั อุณหภูมิและความช้นื 24
รปู ที่ 2.15 ปัม๊ น้า (Pump) 25
รูปท่ี 2.16 โครงสรา้ งปั๊มนา้ ชนิดหอยโขง่ 25
รูปท่ี 2.17 ท่อ PVC 26
รปู ที่ 2.18 ข้อต่อท่อ PVC 27
รูปท่ี 2.19 ท่อ PE 27
รูปท่ี 2.20 ข้อต่อท่อ PE 28
รูปที่ 2.21 กรองน้าการเกษตร 1น้ิว 28

สารบัญรูปภาพ (ต่อ) ฏ

รปู ท่ี หน้า
รูปท่ี 2.22 Switching Power supply 12V 5A 29
รูปท่ี 2.23 แผนผัง Switching Power supply 30
รปู ที่ 2.24 ภาพวงจร Switching Power Supply 31
รูปท่ี2.25 จอแสดงผล LCD 4x20 32
รูปที่2.26 ต้พู ลาสติก LEETECH 10x12 33
รปู ที่2.27 แมกเนตกิ S-N10 220V BF 34
รูปท่ี2.28 ลูกเซอรก์ ิต 1P 32A MIZU 35
รูปท่ี2.29 Arduino Nano 3.0 Mini USB 36
รูปท่ี2.30 โมดลู เรกูเลเตอร์ 37
รูปที่2.31 TTL to RS485 level serial UART module 38
รูปท่ี2.32 TTL to RS485 level serial UART module 38
รปู ท่ี2.33 TTL to RS485 level serial UART module 39
รูปที่2.34 รูปแบบส่ือสารอนุกรมแบบ I2C 41
รปู ที่ 2.35 หน้าแรกGoogle sheet 43
รปู ท่ี 2.36 หน้าตา่ งเขียน Code 43
รูปที่2.37 หน้าแรกของ Line notify 44
รปู ท่ี2.38 ภาพรวมของระบบ Network Blynk 45
รปู ท่ี 3.1 แผนผังข้ันตอนการดาเนนิ งาน 48
รปู ท่ี 3.2 แสดงแผนผังการศึกษาและรวบรวมข้อมลู 49
รปู ท่ี 3.3 แผนผงั การทางานของระบบควบคมุ 50
รปู ที่ 3.4 แผนผังการทางานของสมาร์ทฟาร์มในโรงเรอื น 52

ฐ

สารบญั รูปภาพ (ต่อ)

รปู ท่ี หน้า

รูปที่ 3.5 แผนผงั การทางานของของภาคส่งขอ้ มลู การแสดงผลและบันทึกผล 53

รปู ที่ 3.6 แผนผังการทางานของแอปพลเิ คชัน Blynk 54

รปู ที่ 3.7 การต่อใช้งานบอร์ด Arduino Mega 2560 กบั Soil Moisture Sensor 55

รูปท่ี 3.8 การตอ่ ใชง้ านบอร์ด Arduino Mega 2560 กับ Flow sensor 56

รูปที่ 3.9 การต่อใชง้ านบอร์ด Arduino Mega 2560 กบั Relay Module 56

รปู ที่ 3.10 การตอ่ ใชง้ านบอร์ด Arduino Mega 2560 กบั LCD Display 57

รูปท่ี 3.11 การต่อวงจรเพื่อแสดงคา่ ความช้นื ในดนิ ให้แสดงผลบน LCD Display 57

รูปที่ 3.12 การต่อวงจรเพ่ือแสดงค่าอตั ราการไหลของน้าใหแ้ สดงผลบน LCD Display 58

รูปที่ 3.13 การต่อวงจรการส่งคา่ ความช้ืนและอัตราการไหลของน้า 58

รูปท่ี 3.14 การต่อใชง้ านบอร์ด Arduino Mega 2560 เชื่อมตอ่ กับ Data logger Shield 59

รูปที่ 3.15 ดา้ นหน้าขนาดของสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน 60

รูปท่ี 3.16 ด้านบนของสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน 60

รูปที่ 3.17 ด้านข้างของสมาร์ทฟาร์มเมลอ่ นในโรงเรือน 61

รูปที่ 3.18 ด้านหลงั ของสมาร์ทฟาร์มเมลอ่ นในโรงเรือน 61

รปู ท่ี 3.19 เปน็ ระบบฟังก์ชัน่ ควบคมุ การเปิด/ปดิ วาลว์ และตงั้ ปริมาณการจา่ ยน้า 62

รูปที่ 4.1 การทดสอบเซ็นเซอรว์ ัดความชน้ื ในดินโดยการกาหนดความช้ืน 64

รปู ท่ี 4.2 ทดสอบโดยการนาแท่งโพรบวัดความช้ืนถกู เสยี บลงในถงุ ดิน 64

รูปที่ 4.3 กราฟแสดงการทดสอบวัดคา่ ความชื้นในดนิ โดยกาหนดความช้ืน 66

รปู ที่ 4.4 กราฟแสดงค่าความช้ืนเซน็ เซอร์และคา่ เฉลยี่ 68

รปู ที่ 4.5 กราฟแสดงค่าทดสอบอตั ราการไหลของนา้ หยด 71

รปู ท่ี 4.6 แสดงการเกบ็ ค่าเซ็นเซอร์ Slave 73

สารบญั รูปภาพ (ตอ่ ) ฑ

รปู ท่ี หน้า
รูปที่ 4.7 แสดงคา่ เซ็นเซอร์ของกล่อง Slave ไปเก็บไวท้ ี่ Google Sheets 74
รปู ที่ 4.8 การทดสอบส่งคา่ เซ็นเซอร์ไปแสดงท่ี แอพพลิเคช่ัน Blynk 77
รปู ท่ี 4.9 การทดสอบส่งค่าเซ็นเซอรไ์ ปแสดงท่ี แอพพลิเคช่ัน Blynk 77
รูปท่ี 4.10 แสดงการแจ้งเตือนผา่ นแอพพลเิ คชน่ั ไลน์ 78
รปู ท่ี ก.1 หน้าตา่ งท่จี ะ DOWNLOAD 88
รปู ที่ ก.2 เลอื กระบบปฎบิ ตั กิ ารของเครือ่ งคอมพวิ เตอร์ 88
รปู ท่ี ก.3 การเลือกวธิ ี JUST DOWNLOAD 89
รปู ท่ี ก.4 การแตกไฟล์โปรแกรม Arduino IDE 89
รูปที่ ก.5 ไฟล์ท่ีแตกออกจากการแตกไฟล์ 90
รูปที่ ก.6 Application ของโปรแกรม Arduino 90
รูปที่ ก.7 หน้าตา่ งของโปรแกรม Arduino 91
รูปที่ ก.8 สร้าง Shortcut บน Desktop 92
รูปท่ี ก.9 ไอคอนของโปรแกรม Arduino 92
รูปท่ี ก.10 ตดิ ตัง้ บอรด์ NodeMCU/ESP8266 93
รูปท่ี ก.11 ตั้งค่า Additional Boards Manager URLs 93
รูปท่ี ก.12 ตั้งคา่ Boards Manager URLs 94
รูปที่ ก.13 เรมิ่ ต้นตดิ ตั้ง 94
รปู ที่ ก.14 ตรวจสอบ Device Manager 95
รปู ท่ี ก.15 การติดตอ่ และพร้อมใชง้ าน 96
รปู ท่ี ก.16 คน้ หา Driver 96
รูปท่ี ก.17 ต้งั บอรด์ และหมายเลขพอร์ต 97

สารบัญรูปภาพ (ตอ่ ) ฒ

รปู ที่ หน้า
รูปท่ี ก.18 การคอมไพล์ (Compile) 98
รปู ที่ ก.19 การตรวจสอบคอมไพล์ (Compile) 98
รูปท่ี ก.20 การอัพโหลดโคด้ เขา้ สู่บอร์ด 99
รปู ท่ี ก.21 การตรวจสอบความผิดพลาด 99
รปู ท่ี ข.1 หน้าต่างแรก 101
รูปท่ี ข.2 หนา้ ตา่ ง Login ด้วยบญั ชี LINE 101
รปู ท่ี ข.3 หนา้ ตา่ งเลอื ก My page 102
รูปท่ี ข.4 หน้าตา่ งเลือก Generate Token 102
รปู ท่ี ข.5 หนา้ ต่างเลือกตั้งชอ่ื กลมุ่ 103
รูปที่ ข.6 หนา้ ตา่ งคดั ลอกลง้ิ ค์ 103
รูปที่ ค.1 ภาพประกอบตคู้ อนโทรล 105
รปู ท่ี ค.2 ภาพประกอบตู้คอนโทรล 105
รูปท่ี ค.3 ภาพประกอบต้คู อนโทรล 106
รูปที่ ค.4 ภาพประกอบต้คู อนโทรล 106

1

บทที่1
บทนา

1.1 ความเป็นมาและความสาคญั ของปัญหา
ในปัจจุบัน เมล่อน เป็นผลไม้ที่ได้รับความนิยมและผู้บริโภคอย่างแพร่หลาย และเป็น

วตั ถุดบิ ทม่ี ีประโยชน์ แตห่ ากย้อนกลับมาดูตน้ ทางการผลิตของเกษตรกร ยังพบว่าเกษตรกรผปู้ ระกอบ
อาชีพปลูกเมล่อน นั้นยังคงประสบกับปัญหาหลายด้าน เช่น การใหป้ ริมาณน้าท่ีไม่สม่าเสมอ และการ
ดแู ลเร่ืองของอณุ หภมู คิ วามช้นื อนั ก่อให้เกิดปญั หาด้านปริมาณและคุณภาพเมลอ่ นได้

เน่ืองจากได้มองเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นกับเกษตรกร จึงได้จัดทาสมาร์ทฟาร์มเมล่อนใน
โรงเรือน ซึ่งเป็นระบบควบคุมสามารถทางานได้หลากหลาย เช่น ต้ังค่าปริมาณการจ่ายน้า ระบบ
เปิด-ปิด ปั๊มน้าอัตโนมัติ และการวัดค่าอุณหภูมิความช้ืนในดินและอากาศ จะเห็นว่าเทคโนโลยีท่ีได้
จัดทาข้ึน ก็จะช่วยอานวยความสะดวกให้เกษตรกรมีเวลาเหลือ และลดต้นทุนการผลิต ลดการใช้
กาลังคน ท้ังยังช่วยปกป้องพืชให้ปลอดภัยจากสัตว์ต่างๆ เช่น นก หนู แมลง ป้องกันปัญหาโรคและ
แมลงรบกวนได้บางส่วน จึงช่วยลดการใช้สารเคมี ทาให้ผลผลิตปลอดภัยจากสารพิษตกค้าง ควบคุม
ปัจจัยที่จาเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชได้ง่ายกว่าการปลูกนอกโรงเรือน และยังสามารถปลูกพืชได้
หลายร่นุ ในรอบปี ปลกู พืชนอกฤดู และยดื อายุการปลกู พชื บางชนดิ ให้ยาวนานกว่าปกติ

ดงั นนั้ จึงได้คดิ วิธีแก้ไขปัญหาโดยการสร้างสมาร์ทฟาร์มเมล่อนในโรงเรือน ขึน้ มาเพื่อช่วย
พฒั นาผลผลติ จากพ้ืนท่ีสาหรับการเกษตรของเกษตรกรให้มีคุณภาพมากข้ึน
1.2 วัตถปุ ระสงคข์ องโครงงาน

1.2.1 เพือ่ ออกแบบและสร้างต้นแบบชดุ ยกระดับ Smart Farmer ดว้ ยนวัตกรรม IOT
1.2.2 เพอื่ พัฒนาเกษตรกร สู่การเป็น Smart Farmer ต้นแบบ
1.2.3 เพอ่ื ประยกุ ต์ใชไ้ มโครคอนโทรลเลอรร์ ว่ มกบั การเกษตรสมัยใหม่
1.2.4 เพ่ือลดตน้ ทนุ และเพิม่ ผลผลติ ให้กับเกษตรกรให้มปี ระสิทธภิ าพมากขนึ้

2

1.3 ขอบเขตของโครงงาน
1.3.1 สามารถวัดอุณหภูมิสมั พทั ธ์ในโรงเรือน
1.3.2 สามารถวดั คา่ ความช้นื ในดนิ
1.3.3 มีการเกบ็ ขอ้ มูลไปยัง Google sheet
1.3.4 ส่ังงานผ่านสมารท์ โฟน หรอื แอพพลเิ คช่ันได้
1.3.4.1 สามารถส่งั เปดิ -ปิดวาล์วน้าได้
1.3.4.2 สามารถตัง้ ปรมิ าณการจ่ายน้าได้
1.3.5 มีการแจง้ เตือนข้อมูลสถานะเขา้ สแู่ อพพลิเคชนั่ ไลน์
1.3.5.1 แจง้ เตอื นคา่ อุณหภูมิความชื้นและความเข้มแสงได้ ทุกๆ 1 ชม.
1.3.5.2 สามารถแจ้งเตือนสถานการณท์ างานของวาลว์ ทัง้ 4 ตัวได้

1.4 วธิ กี ารหรือขน้ั ตอนในการดาเนนิ งาน
1.4.1 ศกึ ษาหวั ข้อโครงการและรวบรวมขอ้ มูล
1.4.2 นาเสนอหวั ขอ้ โครงงาน
1.4.3 วางแผนและออกแบบ
1.4.4 เขียนโปรแกรมควบคุมการทางานของระบบ
1.4.5 ทดสอบและเกบ็ ข้อมูล
1.4.6 ตรวจสอบและปรับปรุงแก้ไข
1.4.7 สรปุ ผลการดาเนนิ โครงงาน

3

1.5 งบประมาณของโครงงาน

ลาดบั รายการ จานวน ราคา

1 NodeMCU ESP-WROOM-32 Wi-Fi 1 220

2 Arduino Nano 3.0 1 285

3 TTL to RS485 level serial UART module 2 80

4 Step Down LM2596 Module (3A) 1 30

5 DHT22 / AM2302 เซน็ เซอร์วัด อณุ หภมู แิ ละความชื้น 1 180

6 เซน็ เซอร์วดั ความช้นื ในดนิ Capacitive Soil Moisture Sensor 4 180

7 บอรด์ Relay 8ช่อง 12V 1 250

8 Power Supply 12v 2a 1 115

9 DS18B20 4 480

10 Arduino Nano Screw Terminal Shield Expansion Board V1 1 60
.0 บอร์ดขยายขา

รวม 1,880

1.6 แผนการดาเนนิ โครงงาน

แผนงาน 2564

ส.ค ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ. ม.ี ค

1.ศึกษาหัว ข้อโครงการและ

รวบรวมข้อมลู

2.นาเสนอหวั ข้อโครงงาน

3.วางแผนและออกแบบ

4 . เ ขี ย น โ ป ร แ ก ร ม ค ว บ คุ ม ก า ร

ทางานของระบบ

5.ทดสอบและเก็บข้อมลู

6.ตรวจสอบและปรับปรุงแกไ้ ข

7.สรปุ ผลการดาเนนิ โครงงาน

4

1.7 ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะได้รับ
1.7.1 ได้โรงเรอื นจาลองทส่ี ามารถควบคุมอุณหภมู ิและความชื้นได้
1.7.2 เป็นอุปกรณ์ท่ีชว่ ยลดปัญหาด้านผลผลิตใหก้ ับเกษตรกร
1.7.3 สามารถเปน็ โรงเรือนจาลองต้นแบบที่ใช้ในการเรียนรู้และพัฒนาต่อไปได้
1.7.4 ระบบ IOT ช่วยอานวยความสะดวกให้มเี วลาเหลอื ในการสรรคส์ รา้ งนวตั กรรม

ใหม่ๆ

5

บทที่ 2
ทฤษฎที ่ีเก่ยี วข้อง

จากการศึกษาขอ้ มูลและทฤษฎที เ่ี ก่ยี วข้องในการทาโครงการ สมาร์ทฟาร์มเมลอ่ นใน
โรงเรือนจากที่กลา่ วมาขา้ งต้นผู้จดั ทาไดศ้ ึกษา และคน้ ควา้ สมาร์ทฟารม์ เมลอ่ นในโรงเรอื น ใหม้ ี
ประสิทธิภาพโดยมีทฤษฎแี ละเอกสารทเ่ี กีย่ วข้องดังนี้

2.1 ไมโครคอนโทรลเลอร์
2.1.1 โครงสรา้ งโดยทว่ั ไปของไมโครคอนโทรลเลอร์
2.1.2 NodeMCU ESP-32
2.1.3 โปรแกรมภาษาของ Arduino

2.2 โซลินอยด์วาล์ว (Solenoid valve)
2.2.1 หลกั การทางาน และการทางานของโซลินอยด์วาลว์
2.2.2 การนาไปใชง้ าน

2.3 โมดลู รีเลย์ (Relay Module)
2.3.1 ส่วนประกอบสาคัญของรีเลย์
2.3.2 ข้อคานึงถึงในการใช้งานรีเลย์ท่ัวไป

2.4 หัวนา้ หยด
2.4.1 รายละเอียดของหวั นา้ หยด

2.5 เซ็นเซอร์ (Sensor)
2.5.1 เซ็นเซอร์วัดความชื้นดิน (Soil moisture sensor)
1) รายละเอียดของเซน็ เซอรว์ ัดความชืน้ ในดิน
2) หลักการทางาน
3) การนาไปใช้งาน
2.5.2 เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของนา้ (Flow Meter)
1) รายละเอยี ดของเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของนา้
2.5.3 DHT22 / AM2302 เซ็นเซอร์วดั อณุ หภมู ิและความช้ืน

6

2.6 ปม๊ั น้า (Pump)
2.6.1 คุณสมบตั ขิ องปั๊มนา้
2.6.2 คณุ ลกั ษณะของเคร่ืองสบู นา้
2.6.3 หลกั การทางานของปัม๊ นา้

2.7 ระบบลาเลยี งน้า
2.7.1 ท่อ PVC
2.7.2 ข้อต่อทอ่ PVC
2.7.3 ท่อ PE
2.7.4 ข้อต่อท่อ PE
2.7.5 กรองน้าการเกษตร

2.8 Switching power supply 12V 5A
2.9 จอแสดงผล LCD 4x20
2.10 ตู้พลาสติก LEETECH 10x12
2.11 แมกเนติก S-N10 220V BF
2.12 ลกู เซอร์กิต 1P 32A MIZU
2.13 Arduino Nano 3.0 Mini USB
2.14 โมดูลเรกูเลเตอร์
2.15 TTL to RS485 level serial UART module

2.15.1หลักการทางานของ RS485
2.15.2 หลกั การทางานของ RS485 แบบ NETWORK
2.16 I2C
2.16.1 การใช้งานการส่ือสารอนกุ รมแบบ I2C
2.16.2 การตรวจสอบการเช่ือมตอ่ ระหวา่ งบอรด์ ESPino32 กบั อปุ กรณ์ I2C
2.17 UART
2.18 Google sheet
2.19 line notify
2.19.1 การสรา้ ง Token สาหรับสง่ ขอ้ ความเข้า LINE Group
2.20 Application Blynk

7

2.20.1 องคป์ ระกอบของ Blynk Platform
2.21 Application Firebase

2.21.1 รายละเอยี ดการใช้งาน Application Firebase
1.Build better apps
2. Grow your business
3. Improve app quality

2.1 ไมโครคอนโทรลเลอร์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller) คือ อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุ

ความสามารถท่ีคล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพียู
หน่วยความจาและพอร์ตซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสาคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทา
การบรรจุเขา้ ไว้ในตัวถังเดียวกนั สามารถเขยี นโปรแกรมเพือ่ ควบคุมการทางานตามทตี่ ้องการได้

2.1.1 โครงสร้างโดยท่วั ไปของไมโครคอนโทรลเลอร์
โครงสรา้ งโดยทวั่ ไป ของไมโครคอนโทรลเลอรน์ ้ัน สามารถแบ่งออกมาได้เปน็ 5 สว่ น
ใหญ่ๆ ดังต่อไปน้ี

1) หนว่ ยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU: Central Processing Unit)
2) หนว่ ยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คอื หนว่ ยความจาที่มี
ไวส้ าหรับเก็บโปรแกรมหลัก (Program Memory) เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสกข์ องเครื่องคอมพวิ เตอร์ต้ัง
โตะ๊ คอื ข้อมลู ใด ๆ ท่ีถูกจดั เก็บไว้ในน้ีจะสญู หายไปแม้ไม่มีไฟเลยี้ งอีกสว่ นหน่ึงคือหนว่ ยความจาข้อมูล
(Data Memory) ใชเ้ ปน็ เหมอื นกระดาษทดในการคานวณของซพี ียูและเป็นทพ่ี ักข้อมูลชั่วคราวขณะ
ทางาน แต่หากไม่มีไฟเล้ยี งข้อมูลก็จะหายไปคลา้ ยกบั หนว่ ยความจาแรม (RAM) ในเครื่องคอมพิวเตอร์
ท่วั ๆ ไป แต่สาหรบั ไมโครคอนโทรลเลอร์สมยั ใหมห่ น่วยความจาข้อมลู จะม่ที ัง้ ท่ีเป็นหนว่ ยความจา
แรมซึง่ ข้อมลู จะหายไปเมอ่ื ไม่มไี ฟเลยี้ ง และเป็นออี ีพรอม (EEPROM : Erasable Electrically Read
Only Memory) ซึง่ สามารถเก็บข้อมูลได้แมไ้ ม่มีไฟเลี้ยง
3) ส่วนติดต่อกบั อปุ กรณ์ภายนอก หรือพอรต์ (Port) มี 2 ลักษณะคือพอรต์ อินพตุ
(Input Port) และพอรต์ ส่งสัญญาณหรอื พอร์ตเอาตพ์ ตุ (Output Port) ส่วนนี้จะใช้ในการเชอ่ื มตอ่
4) ชอ่ งทางเดินของสัญญาณ หรอื บัส (BUS) คอื เสน้ ทางการแลกเปลยี่ นสัญญาณ
ขอ้ มลู ระหวา่ ง ซีพียู หน่วยความจาและพอรต์ เป็นลักษณะของสายนาสญั ญาณ จานวนมากอยภู่ ายใน
ตัวไมโครคอนโทรลเลอรโ์ ดยแบ่งเป็นบสั ขอ้ มูล (Data BUS) บสั แอดเดรส (Address BUS) และบัส
ควบคมุ (Control BUS)

8

5) วงจรกาเนดิ สญั ญาณนาฬิกานับเป็นส่วนประกอบท่ีสาคัญมากอีกส่วนหนง่ึ
เนื่องจากการทางานที่เกิดขึน้ ในตวั ไมโครคอนโทรลเลอรจ์ ะขึ้นอยู่กับการกาหนดจังหวะ หากนาฬิกามี
ความถสี่ ูงจงั หวะการทางานก็จะสามารถทาได้ถข่ี ้นึ ส่งผลให้ไมโครคอนโทลเลอรต์ ัวนน้ั มีความเรว็ ใน
การประมวลผลสงู ตามไปด้วย

2.1.2 NodeMCU ESP-32

รปู ที่ 2.1 NodeMCU ESP-32
(ท่มี า: https://www.cybertice.com/product/1149/esp32-nodemcu-esp-wroom-32-wi-fi-

and-bluetooth-module-dual-core-consumption-cp2102

ESP32 คือ
ESP32 เปนชือ่ ของไอซไี มโครคอนโทรลเลอรที่รองรบั การเชอ่ื มตอ WiFi มี

ความสามารถการเชื่อมตอ BluetoothLow-Energy (BLE, BT4.0, Bluetooth Smart) ผลติ โดย
บริษทั Espressif จากประเทศจีน

ESP32ไดแกไขจดุ ดอยตางๆของesp8266ไปจนหมดไมวาจะเปนเรอื่ งของ I/O
และ Analog input ที่มไี มเพยี งพอกับการใชงาน และ ปรบั สเปคของ hardware ใหสูงข้นึ มีความ
เสถยี รภาพสงู

การพฒั นา ESP32
หลงั จากทบ่ี ริษัท Espressif ไดออกไอซีESP8266 และไดรับความนยิ มสูงสดุ ก็ได

ออกไอซรี ุนใหมช่ือวา ESP31B มีการพฒั นาชดุ ซอฟแวรESP32_RTOS_SDKไปพรอมกัน แตหลังจาก
น้นั ไมนาน บริษทั Espressif ไดยกเลิกการใชชุดซอฟแวรพัฒนาดงั กลาว แลวไปสรางชดุ พัฒนาใหมช่ือ
ESP-IDF แลวไดออกไอซีESP32 เปนครงั้ แรก

9

บริษัท Espressif ไดผลติ โมดูล ESP-WROOM-32 ออกมา จากนน้ั บริษทั Ai-
Thinker และ Seeedstudio ก็ไดผลิตโมดลู ESP3212ข้ึนมาแตดวยปญหาดานการออกแบบจึงได
ยกเลกิ การผลิตแล้วหันไปผลติ ESP32Sแทน โดยมลี ายวงจรเหมอื นกับ ESP-WROOM-32 ทุกอยาง

การพฒั นา ESP32
บรษิ ัท Espressif ไดทีมผูพฒั นา Arduino core for ESP8266 WiFi chip และทีม

ผูพัฒนา Arduino core forESP31B WiFi chip มารวมงานชวยพัฒนาชดุ ไลบาร่ีและคอมไพลเลอร
สาหรับ Arduino ทาใหการพฒั นาเปนไปอยางรวดเรว็ ESP-IDF ไมมโี ปรแกรม Editor แตปนแกน
พฒั นาหลัก เม่อื มกี ารเพิ่มฟเจอรใหมๆ ถงึ จะเพมิ่ ใน Arduino core forESP32 WiFi chip ปจจุบันเรา
สามารใชArduino IDE พัฒนา ESP32 ได

Key Features
- 240 MHz dual core Tensilica LX6 microcontroller with 600 DMIPS
- Integrated 520 KB SRAM
- Integrated 802.11 b/g/n HT40 Wi-Fi transceiver, baseband, stack and

LwIP
- Integrated dual mode Bluetooth (classic and BLE)
- 16 MB flash, memory-mapped to the CPU code space
- 2.3V to 3.6V operating voltage
- -40°C to +125°C operating temperature
- On-board PCB antenna / IPEX connector for external antenna

Security Related
- WEP, WPA/WPA2 PSK/Enterprise
- Hardware-accelerated encryption: AES/SHA2/Elliptical
- Curve Cryptography/RSA-4096

Performance
- Max data rate of 150 Mbps@11n HT40, 72 Mbps@11n HT20, 54
- Maximum transmit power of 19.5 dBm@11b, 16.5 dBm@11g, 15.5

dBm@11n
- Minimum receiver sensitivity of -97 dBm
- 5 μA power consumption in Deep-sleep

2.1.3 โปรแกรมภาษาของ Arduino
โครงสร้างโปรแกรมของ Arduino

10

1. ส่วนของฟังกช์ ัน setup () ฟงั กช์ นั น้ีจะเขยี นทีส่ ่วนตน้ ของโปรแกรมทางานเมือ่
โปรแกรมเรมิ่ ต้นเพยี งคร้ังเดียว ใชเ้ พ่อื กาหนดค่าของตัวแปร โหมดการทางานของขาตา่ ง ๆ เรม่ิ ตน้
เรียกใช้ไลบราร่ี

2. สว่ นของ loop () หลงั จากทเ่ี ขยี นฟังก์ชัน setup () ท่ีกาหนดค่าเรมิ่ ตน้ ของ
โปรแกรมแล้ว สว่ นถดั มาคือฟังก์ชัน loop () ซึง่ มีการทางานตรงตามชอื่ คือ จะทางานตามฟงั กช์ นั นีว้ น
ต่อเนือ่ งตลอดเวลา ภายในฟังกช์ นั นีจ้ ะมีโปรแกรมของผ้ใู ช้ เพ่ือรบั คา่ จากพอร์ต ประมวล แล้วส่ัง
เอาต์พตุ ออกขาตา่ ง ๆ เพอ่ื ควบคุมการทางานของบอรด์

คาสั่งควบคุมการทางาน
คาส่งั if ใช้ทดสอบเพ่ือกาหนดเงื่อนไขการทางานของโปรแกรม เชน่ ถา้ มอี ินพุตมีคา่
มากกว่าท่ีกาหนดไว้จะให้ทาอะไร การทางานของคาสั่งน้ีจะทดสอบเง่ือนไข ท่ีเขยี นในเครอ่ื งหมาย
วงเล็บ ถา้ เงอ่ื นไขเป็นจริง ทาตามคาสงั่ ที่เขียนในวงเล็บปีกกา ถา้ เง่ือนไขเป็นเทจ็ ขา้ มการทางานสว่ น
นี้ไปส่วนของการทดสอบเงื่อนไขท่ีเขียนอย่ภู ายในวงเลบ็ จะต้องใช้ตัวกระทาเปรยี บเทียบต่าง ๆ ดังน้ี
x == y (x เทา่ กบั y)
x! = y (x ไมเ่ ทา่ กบั y)
x < y (x น้อยกวา่ y)
x > y (x มากกวา่ y)
x <= y (x น้อยกวา่ หรือเทา่ กับ y)
x >= y (x มากกว่าหรือเท่ากับ y)
เทคนคิ สาหรับการเขยี นโปรแกรม
ในการเปรียบเทยี บตวั แปรให้ใช้ตวั กระทา == (เช่น if (x==10)) หา้ มเขียนผิดเป็น = (เช่น
if (x=10)) คาสั่งที่เขยี นผิดในแบบท่สี องน้ี ทาใหผ้ ลการทดสอบเปน็ จรงิ เสมอ และเม่ือผา่ นคาส่งั นี้แลว้
x มคี า่ เทา่ กับ 10 ทาให้การทางานของโปรแกรมผิดเพ้ียนไป ไม่เป็นตามทีก่ าหนดไวเ้ ราสามารถใช้คาสงั่
if ในชุดคาส่ังควบคมุ การแยกเสน้ ทางของโปรแกรม โดยใช้คาสงั่ if, else
- คาสั่ง if, else ใช้ทดสอบเพ่ือกาหนดเงือ่ นไขการทางานของโปรแกรมได้มากกวา่ คาสง่ั if
ธรรมดา โดยสามารถกาหนดได้วา่ ถา้ เง่ือนไขเปน็ จริงให้ทาอะไร ถา้ เป็นเท็จใหท้ าอะไร เช่น ถ้าค่า
อนิ พตุ อะนาลอกท่ีอา่ นได้น้อยกว่า 500 ให้ทาอะไร ถา้ คา่ มากกวา่ หรอื เทา่ กับ 500 ให้ทาอีกอยา่ ง หลงั
คาสง่ั else สามารถตามด้วยคาสง่ั if สาหรบั การทดสอบอ่ืน ๆ ทาให้รปู แบบคาสง่ั กลายเป็น if,else, if
เป็นการทดสอบเงื่อนไขต่าง ๆ เมือ่ เป็นจริงให้ทาตามทตี่ ้องการ เมื่อใชค้ าส่ัง if, else แลว้ ต้องกาหนด
ด้วยว่าถา้ ทดสอบไมต่ รงกบั เงื่อนไขใด ๆ เลย ให้ทาอะไร โดยให้กาหนดที่คาสงั่ else ตวั สดุ ทา้ ย
- คาสั่ง for () คาสงั่ น้ีใชส้ าหรบั คาสัง่ ทอ่ี ยภู่ ายในวงเล็บปกี กาหลัง for มกี ารทางานซ้ากัน
ตามจานวนรอบท่ตี ้องการคาส่งั นี้มปี ระโยชนม์ ากสาหรับการทางานใด ๆ ท่ีต้องทาซ้ากันและทราบ

11

จานวนรอบของการทาซา้ ที่แนน่ อน มักใช้คูก่ ับตัวแปรอาเรยใ์ นการเก็บสะสมคา่ ท่อี ่านไดจ้ ากขา
อนิ พตุ อะนาลอกหลายๆ ขาท่ีมีเลขขาต่อเน่ืองกนั เร่ิมตน้ ด้วย initialization ใช้กาหนดเรม่ิ ตน้ ของตวั
แปรควบคุมวนรอบ ในการทางานแตล่ ะรอบจะทดสอบ condition ถา้ เง่ือนไขเป็นจริงทาตามคาส่งั ใน
วงเล็บปกี กา แลว้ มาเพิม่ หรือลดคา่ ตวั แปรตามท่ีสง่ั ใน increment แล้วทดสอบเงือ่ นไขอกี ทาซ้า
จนกว่าเง่อื นไขเปน็ เทจ็ คาส่งั for ของภาษา c ยืดหยนุ่ กวา่ คาสั่ง for ของภาษาคอมพิวเตอรอ์ ่นื ๆ มัน
สามารถละเว้นบางส่วน หรือท้ังสามส่วนของคาสงั่ for ได้ อยา่ งไรก็ตามยังตอ้ งมีเซมโิ คลอน
นอกจากน้ันยงั นาคาสง่ั เขยี นในส่วนของ initialization, ได้

- คาสง่ั while เป็นคาส่ังวนรอบ โดยจะทาคาส่ังที่เขียนในวงเล็บปกี กาอย่างต่อเน่ือง
จนกว่าเง่อื นไขในวงเล็บของคาส่ัง while () จะเป็นเท็จ คาสั่งทีใ่ หท้ าซ้าจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงคา่ ตวั
แปรท่ใี ชท้ ดสอบ เช่น มกี ารเพิ่มค่าตวั แปร หรอื มีเงือ่ นไขภายนอก เช่น อ่านค่าจากตัวตรวจจับได้
เรยี บร้อยแล้ว ใหห้ ยุดการอา่ นคา่ มฉิ ะนั้นเง่ือนไขในวงเลบ็ ของ while () เปน็ จริงตลอดเวลา ทาให้
คาสั่ง while ทางานวนรอบไปเร่อื ย ๆ ไมร่ จู้ บ

2.2 โซลนิ อยด์วาล์ว
โซลนิ อยด์วาล์ว เปน็ อุปกรณเ์ ซน็ เซอรอ์ ีกชนดิ หนง่ึ ทสี่ ามารถนาการเขยี นโปรแกรมผา่ น

ไมโครโปรเซสเซอร์มาชว่ ยเพ่ิมหนา้ ที่การทางานให้มากยิง่ ขึ้น หากเทยี บแล้ว ไฟฟา้ จะเปดิ ปิดได้ ตอ้ ง
ใชส้ วติ ช์และระบบควบคมุ น้าใชโ้ ซลินอยด์วาลว์ เปิดปิดการไหลของน้า

- ประโยชน์ของโซลนิ อยดว์ าล์ว สามารถนาโซลินอยดว์ าลว์ มาใช้งานได้คือ ใชเ้ ปน็ อุปกรณ์
ในการควบคุมการเปิด/ปดิ กระแสน้าตามต้องการ โดยใชก้ ระแสไฟฟ้าควบคมุ การเปดิ ปดิ อกี ที

2.2.1 หลกั การทางานและการทางานของโซลินอยดว์ าลว์
โซลนิ อยด์นัน้ มีหลายชนิด ในทนี่ ีผ้ จู้ ดั ทาจะนาเสนอเป็นตวั อย่างอยู่ 3 ตวั คือ แบบ DC
12V.แบบ DC 24V. และแบบ AC 220V. การเปดิ /ปิด การทางานของโซลินอยด์นนั้ จะใชห้ ลกั การของ
แมเ่ หล็กไฟฟา้ ในการควบคมุ วาล์ว ภายในโครงสรา้ งของโซลินอยด์จะประกอบด้วยขดลวดทีพ่ นั อยู่

12

รอบแท่งเหล็กสองชุดพอมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด ก็จะเกดิ การเหน่ยี วนา แม่เหล็กชดุ บนกจ็ ะมี
อานาจแม่เหล็กดึงแมเ่ หล็กชุดล่างใหม้ าสมั ผัสกนั ซง่ึ มหี ลักการทางานคลา้ ยๆกบั Relays

รปู ท่ี 2.2 โซลนิ อยดว์ าล์ว
(ทมี่ า : https://sea.banggood.com/th/DC-12V-DN25-NC-Electric-Solenoid-

ValveNormally-Closed-Water-Flow-Swit-Inlet-Valve-p-
1315069.html?cur_warehouse=CN:)

1) Direct Lift valves
- เมอื่ ระบบอยใู่ นสถานะไมม่ ีไฟเลี้ยง Diagram สว่ นขา้ งบนจะปิด นา้ จะไม่สามารถ

ไหลเข้ามาในระบบ
- เม่อื ระบบมไี ฟเล้ียง ส่วนของโซลนิ อยดจ์ ะทางาน แมเ่ หล็กชุดบนก็จะมีอานาจ

แม่เหล็กดึงแมเ่ หลก็ ชุดล่างให้มาสัมผสั กนั ทางน้าจะเปดิ ออก ทาให้น้าสามารถผา่ นออกไปได้
- เมือ่ ระบบถกู ตดั ไฟ ตวั ของโซลนิ อยด์จะปิด แมเ่ หลก็ ชดุ ล่างจะกลับไปอยู่ตาแหนง่

เดมิ ทาใหว้ าลว์ ปิด
2) Floating Diaphragm valves
- เม่ือระบบอยู่ในสถานะไม่มีไฟเลยี้ ง diaphragmที่อยสู่ ่วนข้างบนจะปิด สว่ นของ

pressure chamber บริเวณด้านบน diaphragmจะมีคา่ แรงดนั สงู เพ่ือปิดไม่ให้น้าไหลเข้ามาในระบบ
- เมื่อระบบมีไฟเลย้ี ง สว่ นของ solenoid จะทางานและระบายความดนั ออก คา่

ความดนั ในสว่ นทีอ่ ยเู่ หนือ diaphragm จะอยใู่ นระดบั ปกติ และน้าจะสามารถไหลผ่าน solenoid ได้

13

- เมอื่ ระบบถกู ตัดไฟ ตวั ของ solenoid จะปิด ความดันของสว่ นท่อี ยู่เหนือ
diaphragmจะกลับมาสูงตามเดมิ ทาใหน้ า้ ไมส่ ามารถไหลออกจากวาล์วได้

รปู ท่ี 2.3 Diagram ของ Direct Lift valves
(ที่มา https://embed57.learninginventions.org/wp-

content/uploads/2015/03/solenoid2.jpg)

14

รูปท่ี 2.4 Diagram ของ Floating Diaphragm valves
(ท่มี า : https://embed57.learninginventions.org/wp-
content/uploads/2015/03/capture20150317-1014081.pn)
2.2.2 การนาไปใช้งาน
ใหม้ องโซลินอยด์เป็นเซน็ เซอรต์ ัวหน่งึ ในระบบของ สามารถนาโซลินอยด์มาใชไ้ ด้โดยตัว
อุปกรณ์เองนนั้ จะประกอบด้วยสายไฟ 2 เสน้ คอื VCC กับ GND หากต่อวงจรเหลา่ นคี้ รบแลว้ ปล่อยให้
กระแสไหล โซลินอยดจ์ ะทางานทนั ทีหากต้องการเพม่ิ ลูกเล่นเพิ่มเติม สามารถทาไดเ้ ลยโดยทไ่ี มต่ ้องไป
include ไลบรารขี่ า้ งนอกมา เพียงแค่ assign คา่ ของขาทโี่ ซลินอยด์ต่อเข้าไป เพ่ือประยุกต์การใชง้ าน
ไดเ้ ลย
2.3 รเี ลย(์ Relay)
รเี ลย์ (Relay) เปน็ อุปกรณท์ ี่เปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้าใหเ้ ป็นพลังงานแม่เหล็ก เพอื่ ใชใ้ นการ
ดงึ ดูดหน้าสมั ผัสของคอนแทคให้เปลีย่ นสภาวะ โดยการปอ้ นกระแสไฟฟ้าให้กบั ขดลวด เพือ่ ทาการปดิ
หรือเปดิ หน้าสมั ผสั คล้ายกบั สวติ ชอ์ เิ ล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถนารีเลยไ์ ปประยกุ ตใ์ ช้ ในการควบคุม
วงจรต่าง ๆ ในงานชา่ งอิเล็กทรอนกิ ส์มากมาย

15

2.3.1 โมดูลรเี ลย์ บอร์ด Relay 8ชอ่ ง 12V Relay Module 12V 8 Channel isolation
control Relay Module Shield 250V/10A

อธบิ ายการทางานอุปกรณ์ มีดังน้ี
-ไฟเลีย้ งโมดูลรเี ลย์ VCC = 5VDC
-ควบคุมโหลดไดท้ ัง้ แรงดนั ไฟฟ้า AC ได้สงู สุด 250VAC 10A
-สงู สุด 30VDC 10A (Maximum Load)
-ระดับสัญญาณอนิ พุทควบคุมแบบTTทางานด้วยสญั ญาณแบบActiveLow
-กระแสขบั รเี ลย์ (Drive Current) 15-20mA
-มีการออกแบบใหเ้ ปน็ Isolate ด้วย Optocoupler
-มี LED แสดงสถานะ Relay

โมดูลขนาด 5.3cm.(กวา้ ง) x 7.0cm.(ยาว) x 1.7cm.(สูง)
เปน็ โมดูลทใี่ ช้ควบคมุ โหลดได้ทั้งแรงดันไฟฟา้ DC และ AC ซ่งึ โหลดสูงสุด (Maximum Load)

คอื AC 250V/10A, DC 30V/10A โดยใชส้ ัญญาณในการควบคุมการทางานดว้ ยสัญญาณโลจิก TTL
ทางานดว้ ยสญั ญาณแบบ Active Low, กระแสขับรเี ลย์ (Drive Current) 15-20mA., มีการออกแบบ
ให้เป็น Isolate ด้วย Optocoupler, มี LED แสดงสถานะ Relay สามารถนาไปประยุกตใ์ ชง้ าน PLC
Control, บา้ นอจั ฉรยิ ะ, ใช้ในโรงงานอตุ สาหกรรม หรืองานอน่ื ๆ ขนึ้ อยู่กับการเขยี นโปรแกรมและการ
ตอ่ ใชง้ านภายนอก สามารถเช่อื มต่อใชง้ านกับบอร์ด Arduino, ARM, MCS-51, AVR, PIC, 8051,
DSP, MSP430, TTL logic Specification ดังรูปที่ 2.5

รูปที่ 2.5 โมดูลรีเลย์ บอรด์ Relay 8ช่อง 12V
(ทมี่ า : www.cybertice.com/product/330/87-
12v-relay-module-12v-8-channel-isolation)

16

รปู ท่ี 2.6 สัญลักษณ์ของรเี ลย์ในวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์
(ทีม่ า : http://www.psptech.co.th/รีเลย์relayคืออะไร-15696.page:)
หน้าท่ขี องรีเลย์ คอื เป็นอปุ กรณไ์ ฟฟ้าท่ีใช้ตรวจสอบสภาพการณข์ องทุกส่วน ในระบบ
กาลังไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลาหากระบบมีการทางานทผี่ ดิ ปกติ รีเลยจ์ ะเปน็ ตัวส่ังการใหต้ ดั ส่วนที่ลัดวงจร
หรอื สว่ นท่ีทางานผิดปกติ ออกจากระบบทนั ทโี ดยเซอร์กิตเบรกเกอร์จะเป็นตัวที่ตดั ส่วนท่เี กิดฟอลต์
ออกจากระบบจริง ๆ
2.3.2. สว่ นประกอบสาคญั ของรเี ลย์ (Relay) มี 2 ส่วน ได้แก่

1) สว่ นของขดลวด (coil) เหนีย่ วนากระแสต่า ทาหน้าท่สี รา้ งสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟา้
ให้แกนโลหะไปกระท้งุ ให้หน้าสัมผสั ต่อกนั ทางานโดยการรบั แรงดนั จากภายนอกต่อคร่อมที่ขดลวด
เหนี่ยวนานี้ เมื่อขดลวดไดร้ บั แรงดนั (ค่าแรงดันท่ีรีเลย์ต้องการข้ึนกบั ชนิดและรนุ่ ตามทีผ่ ู้ผลิตกาหนด)
จะเกิดสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ทาใหแ้ กนโลหะดา้ นในไปกระทุ้งใหแ้ ผ่นหน้าสัมผสั ตอ่ กัน

2) ส่วนของหน้าสมั ผสั (contact) ทาหน้าทเี่ หมอื นสวิตช์จา่ ยกระแสไฟใหก้ ับ
อุปกรณ์ทเ่ี ราต้องการนนั่ เองจุดต่อใชง้ านมาตรฐาน ประกอบดว้ ย

- จุดต่อ NC ยอ่ มาจาก normal close หมายความว่าปกติดปิด หรือ หาก
ยังไมจ่ ่ายไฟใหข้ ดลวดเหนยี่ วนาหนา้ สมั ผสั จะติดกัน โดยท่วั ไปเรามกั ต่อจดุ นเี้ ข้ากับอุปกรณ์หรอื
เคร่อื งใช้ไฟฟา้ ทีต่ ้องการให้ทางานตลอดเวลาเช่น

- จดุ ตอ่ NO ยอ่ มาจาก normal open หมายความว่าปกติเปดิ หรอื หากยงั
ไม่จา่ ยไฟให้ขดลวดเหน่ียวนาหนา้ สมั ผสั จะไม่ติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอปุ กรณ์หรอื
เครือ่ งใช้ไฟฟา้ ทตี่ ้องการควบคมุ การเปิดปิดเชน่ โคมไฟสนามเหนือหนา้ บ้าน

- จุดต่อ C ย่อมากจาก common คือจดุ ร่วมที่ตอ่ มาจากแหลง่ จา่ ยไฟ

17

รูปที่ 2.7 วงจรรีเลย์
(ท่มี า : http://www.psptech.co.th/รีเลย์relayคอื อะไร-15696.page)

18

2.4 หัวนา้ หยด
หวั นา้ หยดชดเชยแรงดัน ขนาด 8 ลิตร/ชั่วโมงรปู ท่ี 2.8 หัวพน่ หมอก

รูปท่ี 2.8 หัวนา้ หยด

(ท่มี า : https://www.deetisud.com/product/590/-3?fbclid=IwAR2h_Ht6-
tHpG1dwQwk0WUwazD-m-RJSRel55QROszP_sf72nu2i12E0mXQ)
2.4.1 รายละเอยี ดของหัวน้าหยด
ปรมิ าณน้า 4-8 ลติ ร/ชว่ั โมง (ข้นึ อย่กู ับแรงดันนา้ ) และแรงดนั ท่ีต้องการ อยู่ท่ี 0.3-

1 บาร์ - ประหยัดน้า - ประหยัดแรงดนั ของปั๊มน้า - ประหยัดระบบท่อเมน - ประหยดั ค่าใช้จา่ ย
หวั นา้ หยดชดเชยแรงดัน มรี ัศมคี ลอบคลุมระยะ 10-50 ซม. (ขน้ึ อยู่กับชนิดของดนิ ) เชน่ ดินทราย น้า
จะซึมเกิดวงน้า ไปไดป้ ระมาณ 10 cm ดินร่วน นา้ จะซึมเกิดวงนา้ ไปไดป้ ระมาณ 30 cm ดนิ เหนยี ว น้า
จะซึมเกิดวงน้าไปได้ประมาณ 50 cm

19

รปู ท่ี 2.9 รายละเอียดของหัวนา้ หยด
(ทีม่ า : https://www.deetisud.com/product/590/-3?fbclid=IwAR2h_Ht6-

tHpG1dwQwk0WUwazD-m-RJSRel55QROszP_sf72nu2i12E0mXQ)

2.5 เซน็ เซอร์ (Sensor)
เซ็นเซอร(์ sensor) เป็นอุปกรณซ์ ่งึ ทาหน้าทเ่ี ปน็ ตวั ตรวจจับปรมิ าณทางฟิสกิ ส์ โดยอาศยั

หลักการทางานท่แี ตกต่างกนั ข้นึ อยกู่ ับชนดิ ของเซน็ เซอร์ สามารถกาเนิดสญั ญาณทม่ี คี วามสัมพันธก์ ับ
ปริมาณของส่งิ ที่ตอ้ งการตรวจจับได้ โดยการแปลงสัญญาณทางดา้ นอนิ พตุ ซง่ึ เป็นคณุ สมบัตทิ างฟสิ ิกส์
ให้เปน็ สญั ญาณทางด้านเอาต์พุตซึ่งเป็นคุณสมบัติทางไฟฟา้ เพื่อป้อนให้กับระบบหรือกระบวนการ
แลว้ นาไปประมวลผลในขนั้ ตอนต่อไป อาจกล่าวได้วา่ เซ็นเซอร์ คอื ทรานสดิวเซอร์ (transducer)
ประเภทหนงึ่ ท่ีทาหนา้ ทเ่ี ปล่ยี นพลังงานรูปแบบหนึ่งให้เปน็ พลงั งานไฟฟ้า ในบางคร้ังจงึ มีการเรียก
เซ็นเซอร์ว่าทรานสดวิ เซอรห์ รือเรยี กทรานสดวิ เซอรว์ า่ เซน็ เซอร์ ซ่งึ ขึ้นอยู่กับวตั ถปุ ระสงคแ์ ละลักษณะ
การประยุกตใ์ ชง้ านท่ีต้องการวัด

2.5.1 เซ็นเซอรว์ ดั ความชื้นในดนิ (Soil moisture sensor)
เซ็นเซอรว์ ัดความช้ืนในดิน (Soil Moisture Sensor) ใช้วัดความช้ืนในดิน หรอื ใช้เป็น
เซน็ เซอรน์ ้า สามารถต่อใช้งานกับไมโครคอนโทรลเลอรโ์ ดยใชอ้ นาล็อกอนิ พตุ อ่านค่าความช้นื หรือ
เลือกใชส้ ญั ญาณดจิ ติ อลทส่ี ่งมาจากโมดลู สามารถปรับความไวได้ดว้ ยการปรบั Trimpot

1)รายระเอยี ดของเซ็นเซอรว์ ัดความชนื้ ในดิน
-ใชว้ ัดค่าความช้ืนในดิน โดยอาศยั หลกั การของประจุไฟฟ้า
-ข้วั วดั ไม่สมั ผัสกับนา้ / ดนิ โดยตรง ทาใหไ้ ม่มปี ัญหาขั้ววัดเสอ่ื มสภาพ
-ใช้แรงดนั ไฟฟา้ ได้ 3.3V ถงึ 5.5V
-แรงดนั เอาต์พตุ (ชอ่ ง Vout) อยูใ่ นช่วง 0 ถงึ 3V
-ขนาด 98 * 23 มลิ ิเมตร

20

-น้าหนัก 15 กรัม

รปู ที่ 2.10 Soil Moisture Sensor Module
(ทีม่ า: www.cybertice.com/product/1561-capacitive-soil-moisture-sensor)

2) หลักการทางาน
การใชง้ านจะต้องเสียบแผ่น PCB สาหรบั วดั ลงดนิ เพ่ือให้วงจรแบง่ แรงดันทางานได้ครบ
วงจร จากน้ันจงึ ใช้วงจรเปรยี บเทียบแรงดันโดยใช้ไอซีออปแอมป์เบอร์ LM393 เพ่อื วัดแรงดัน
เปรยี บเทียบกนั ระหวา่ งแรงดันดันทว่ี ดั ได้จากความช้นิ ในดิน กบั แรงดันทีว่ ดั ไดจ้ ากวงจรแบ่งแรงดนั
ปรับค่าโดยใช้Trim pot หากแรงดันทีว่ ัดได้จากความชิน้ ของดนิ มีมากกวา่ ก็จะทาใหว้ งจรปลอ่ ยลอจิก
1 ไปทขี่ า D0 แต่หากความช้ินในดินมนี อ้ ย ลอจกิ 0 จะถูกปลอ่ ยไปที่ขา D0 ขา A0 เป็นขาที่ตอ่ โดยตรง
กบั วงจรทีใ่ ช้วงความชน้ื ในดนิ ซึง่ ให้คา่ แรงดันออกมาตงั้ แต่ 0 - 5 V. (ในทางอุดมคติ) โดยหากความชนิ้
ในดินมีมาก แรงดันทป่ี ล่อยออกไปกจ็ ะน้อยตามไปด้วย ในลักษณะของการแปรผนั กลบั

21

รปู ที่ 2.11 วงจรเซ็นเซอรว์ ดั ค่าความชืน้ ในดิน
(ท่มี า: https://www.ioxhop.com/product/87/
เซน็ เซอร์วดั ความชนื้ ในดิน-soil-moisturee93HaCfKubot9ND0)
3) การนาไปใช้งาน
หากนาไปใชง้ านด้านการวัดความชนื้ แบบละเอยี ด แนะนาให้ใชง้ านขา A0 ต่อเข้ากับ
ไมโครคอนโทรลเลอรเ์ พอ่ื วัดค่าแรงดันที่ได้ ซ่ึงจะได้ออกมาใช้เปรียบเทียบค่าความช้นื ได้ หากมี
ความชื้นนอ้ ย แรงดนั จะใกล้ 5V. มาก หากความชน้ิ มาก แรงดนั ก็จะลดลงหากต้องการนาไปใช้ใน
โครงการ+ท่ไี มต่ อ้ งใชว้ ดั ละเอียด เช่น โครงการรดน้าต้นไม้ ใช้ควบคุมปั๊มนา้ ให้รดน้าต้นไมอ้ ัตโนมัติ
สามารถนาขา D0 ต่อเขา้ กับทรานซสิ เตอร์กาลงั เพื่อส่ังให้ป๊มั น้าหรือโซลนิ อยด์ใหท้ างานเพ่อื ให้มนี า้
ไหลมารดตน้ ไมไ้ ด้เลย เมอื่ ความชิน้ ในดินมมี ากพอจะปล่อยลอจิก 0 แลว้ ทรานซิสเตอรจ์ ะหยดุ
นากระแส ทาใหป้ ๊ัมน้าหยดุ ปลอ่ ยนา้

22

รูปท่ี 2.12 วงจรเซน็ เซอรว์ ัดค่าความช้นื ในดิน
(ทม่ี า: https://www.ioxhop.com/product/87/
เซ็นเซอรว์ ดั ความช้ืนในดนิ -soil-moisturee93HaCfKubot9ND0)
2.5.2 เซน็ เซอร์วดั อตั ราการไหลของน้า (Flow Sensor)

รปู ที่ 2.13 Flow Meter
(ท่มี า: https://rtnakm.com/2017/12/17/water-flow-sensor-fs300a/#i-2)

Flow Meter คือ เคร่อื งมือวัดชนดิ หนึ่ง ทท่ี าหนา้ ที่ในการวัดปรมิ าตร ปรมิ าณ หรือ อตั รา
การเคลื่อนท่ีของไหล (Fluid) ผา่ นภาชนะ เช่น ท่อ หรอื ราง ที่สามารถหาค่าพ้นื ทหี่ น้าตัด ปริมาตร
และ เทียบกบั วา่ เวลาทีข่ องไหลนนั้ ไหลผา่ นมาได้Flow Meter นนั้ เป็นสว่ นหนึ่งของกระบวนการวัด
ของไหล Flow Measurement โดยปกตจิ ะไมว่ ัดค่าได้แบบตรง ๆ แตจ่ ะอาศัยการวัดค่าความเร็วของ
การเคลอื่ นที่จากของไหล ซึ่งเกิดจากค่าความดนั จาก 2 จดุ ซ่งึ จะเป็นตวั กาหนดทิศทางการไหลจาก

23

ของไหล ถ้าหากความดนั ฝง่ั ใดมคี วามดนั ท่ีมากกว่า กจ็ ะดันให้ของไหลน้นั ไหลไปยังฝง่ั ท่ีมคี ่าความดนั
ตา่ กว่า และ นาค่าความเรว็ มาคณู กับพืน้ ท่หี น้าตดั ก็จะได้เป็นคา่ อัตราการไหลออกมา

ของไหล คอื สารท่สี ามารถเปลย่ี นรปู ได้ตามภาชนะทีใ่ ส่ บรรจุ หรือ ลาเลยี ง โดยอาศัยแรง
ของภาชนะเหลา่ น้นั ในการบังคับรปู ทรงของ ไหล โดยเราสามารถแบ่งประเภทของ ของไหล ได้เป็น 2
สถานะ คือ

-ของไหลที่อยใู่ นรูปของของเหลว (Liquid) เชน่ น้า
-ของไหลทีอ่ ย่ใู นรูปของไอ (Vapor) เชน่ แกส๊ (Gas)
คณุ ลักษณะการใชง้ าน (Specification)
-แรงดันใชง้ านตา่ สุด DC 4.5 V
-กระแส 15mA (DC 5V)
-พสิ ัยแรงดันใชง้ าน 5 V-24 V
-พสิ ัยทว่ี ัดได้ 1-60 L/min
-อณุ หภูมใิ ช้งาน ≤80 ℃
-อุณหภูมขิ องเหลวทว่ี ดั ≤120 ℃
-พสิ ยั ความชนื้ สัมพัทธ์ 35%-90%

24

2.5.3 DHT22 / AM2302 เซน็ เซอร์วัด อุณหภูมแิ ละความชนื้

รปู ที่2.14 DHT22 / AM2302 เซน็ เซอร์วดั อุณหภมู แิ ละความชื้น

(ท่ีมา: https://www.cybertice.com/product/725/dht22-am2302-arduino)

DHT22 / AM2302 เซนเซอร์วัด อณุ หภมู ิ+ความชน้ื Arduino
ถา้ ต้องการความถกู ตอ้ งแม่นยาในการวัด อุณหภูมิและความช้ืน แนะนาตัวนเี้ ลย

DHT22 High Accuracy Digital Temperature and Humidity Sensor DHT22 ใช้สาหรบั วดั
อุณหภูมิและความชื้น ออกแบบมาใหว้ ัดได้แมน่ ยากวา่ รุ่น DHT11 ใชง้ า่ ยสามารถนา DHT22 ไป
เปลี่ยนแทน DHT11 ได้เลยเพราะโคด Arduino DHT22 เขยี นเหมือนกัน มีเคสมาให้พรอ้ มใชง้ าน

Accuracy humidity +-2%RH(Max +-5%RH); temperature +-0.2Celsius
Resolution or sensitivity humidity 0.1%RH; temperature 0.1Celsius
Repeatability humidity +-1%RH; temperature +-0.2Celsius
Humidity hysteresis +-0.3%RH
Long-term Stability +-0.5%RH/year
Sensing period Average: 2s
Interchangeability fully interchangeable

25

2.6 ป๊ัมนา้ (Pump)
เป็นอปุ กรณ์ท่ีชว่ งส่งผา่ นพลังงานจากแหล่งตน้ กาเนิดไปยงั ของเหลวเพื่อทาใหข้ องเหลว

เคลอื่ นทจี่ ากตาแหน่งหนึ่งไปยงั อกี ตาแหน่งหนงึ่ ที่อยู่สูงกวา่ หรอื ในระยะทางท่ีไกลออกไป

รปู ที่ 2.15 ป๊มั นา้ (Pump)
(ที่มา: https://www.rpam.co.th/product/420/MO-35)
2.6.1 โครงสร้างของป๊ัมนา้ ชนิดหอยโข่ง
ปมั๊ น้าแบบหอยโข่งสามารถสูบนา้ ด้วยการทางานของส่วนประกอบ 4 ส่วน คอื

รปู ที่ 2.16 โครงสร้างปม๊ั น้าชนิดหอยโขง่
(ทม่ี า: http://www.ktwgroup-ebara.com/หลักการทางานของป๊ัมนา้ หอยโข่ง)

1) ใบพัด (Impeller) เป็นส่วนทีท่ า ใหเ้ กิดแรงหนศี ูนย์กลางต่อน้าที่อย่ภู ายในเรือนสูบ
2) เรอื นสูบ (Casing) เป็นส่วนท่ีเปล่ียนแรงหนีศูนย์กลางท่ีเกดิ จากใบพดั ใหเ้ ป็นแรงดัน
ได้อย่างมีประสิทธภิ าพ
3) ช่องดูด (Suction) ทาหนา้ ท่ีเป็นท่อทางน้าเขา้ ของปม๊ั น้า
4) ช่องดูด (Discharge) ทาหน้าทีเ่ ปน็ ท่อทางสง่ น้าออกของปม๊ั นา้
2.6.2 คณุ ลกั ษณะของปั๊มน้า

26

ปม๊ั นา้ มีหน้าที่สบู นา้ จากแหลง่ น้าและเพิ่มความดนั ใหแ้ ก่น้าเพ่ือให้ไหลผา่ ท่อจากจดุ หน่งึ
ไปยงั อีกจดุ หน่ึงได้ตามความต้องการสามารถจา่ ยนา้ ตามปริมาณและทีค่ วามสูงของน้า (Head) สงู สดุ ท่ี
ตอ้ งการ

2.6.3 หลกั การทางานของป๊ัมนา้ ชนดิ หอยโขง่ การส่งน้าออกจากปม๊ั น้าชนิดหอยโข่งอาศัย
“แรงหนีศนู ย์กลาง” เม่ือแรงหนศี นู ย์กลางกระทาตอ่ นา้ ในปมั๊ ความดัน บริเวณศนู ยก์ ลางของป๊ัมจะ
ลดลงเกือบเปน็ สญุ ญากาศ ความดนั ของบรรยากาศภายนอกจะดันนา้ จากบ่อพักน้าเขา้ ไปยังบรเิ วณ
ศูนย์กลางของปั๊มนา้ การหมุนของใบพดั ในปม๊ั นา้ จะทาใหเ้ กดิ สุญญากาศและแรงหนศี ูนย์กลางพร้อมๆ
กนั ความต่อเนือ่ งของการหมุนน้ีทาให้น้าเคล่ือนทผ่ี ่านป๊มั น้าจากระดบั ท่ีตา่ ไปหาระดบั ที่สงู ได้
2.7 ระบบลาเลยี งนา้

2.7.1 ท่อ PVC ทางผูจ้ ดั ทาได้เลอื กใช้ท่อ PVC เปน็ อปุ กรณล์ าเลียงน้าและใชเ้ ป็นขอ้ ต่อ
ของระบบควบคุมอัตโนมัติแบบไร้สายของโครงข่ายการจ่ายนา้ และผสมปยุ๋ ผ่าน IoT โดยท่อ PVC มี
หน้าทล่ี าเลียงน้าและเปลี่ยนทิศทางการลาเลยี งน้าไปตามท่เี ราต้องการทั้งยงั มีความคงทนแข็งแรง

รูปท่ี 2.17 ทอ่ PVC
(ท่ีมา : https://titaltd.com/product/end-socket/)

27

2.7.2 ขอ้ ตอ่ ท่อ PVC ในระบบควบคมุ อตั โนมัติแบบไรส้ ายของโครงขา่ ยการจา่ ยนา้ และ
ผสมปยุ๋ ผ่าน IoT เน่ืองจากตอ้ งลาเลยี งน้าไปในระยะทางท่ไี กลแล้วมสี ง่ิ กีดขวางหรือเราอยากเปลีย่ น
ทิศทางของการลาเลียงนา้ ไปยังทศิ ทางทเ่ี ราต้องการได้

รปู ที่ 2.18 ข้อตอ่ ท่อ PVC
(ท่มี า : https://www.businessthailand2501.com/articledetail.asp?id=18824)

2.7.3 ท่อ PE ระบบควบคุมอัตโนมตั แิ บบไรส้ ายของโครงข่ายการจ่ายนา้ และผสมปยุ๋ ผ่าน
IoT น้นั เราต้องคานึงถงึ ความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ มเพราะระบบประปาจะต้องอยใู่ นท่กี ลางแจง้
หรอื โดนกดทับ ซึ่งท่อ PE สามารถตอบโจทยต์ ามท่เี ราตอ้ งการมาใช้งานในระบบประของการจาลอง
การควบคุมการจา่ ยน้าอตั โนมัตทิ เ่ี ปลยี่ นแปลงตามสภาพความช้นื สาหรับการทาการเกษตรบรเิ วณ
กว้างได้

รปู ที่ 2.19 ท่อ PE
(ท่ีมา : https://www.google.co.th/search?q=
ทอ่ +PE&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiluZ
4q5HiAhUUhuYKHUxWB3YQ_AUIDigB&biw=1536&bih=711#imgrc=YEju3E7EmDdZZM:)

28

2.7.4 ขอ้ ตอ่ ทอ่ PE ในระบบควบคมุ อตั โนมตั ิแบบไรส้ ายของโครงข่ายการจา่ ยนา้ และผสม
ปยุ๋ ผ่าน IoT น้ี ใช้เพ่ือปรับขนาดและทิศทางของท่อหรอื เพื่อการยึดทอ่ PE กบั ท่อ PVC ในการแยกใช้
งานไปในทศิ ทางทีต่ ้องการได้

รูปที่ 2.20 ข้อต่อท่อ PE
(ที่มา:https://ruscos.ru/wp-content/uploads/2017/12/img627-600x493.jpg)

2.7.5 กรองน้าการเกษตร

รปู ที่ 2.21 กรองนา้ การเกษตร 1นวิ้
(ทม่ี า: http://www.superproducts.co.th/THAI_web/filter/51_filter_screen1.html)

กรองน้าเกษตร เปน็ อปุ กรณ์ท่ีมีความจาเป็นมากในระบบรดนา้ เช่น มนิ ิสปรงิ เกลอร์ นา้
หยด สปรงิ เกลอร์เพื่อปอ้ งกันการอุดตันของหวั จา่ ยนา้ โดยส่ิงสกปรกหรือเศษผงจะถูกกักไวไ้ ม่ให้เขา้ ไป
ในระบบรดน้าจึงควรถอดไส้กรองออกมาล้างทาความสะอาดเปน็ ประจา เพื่อยืดอายกุ ารใช้งาน

29

2.8 Switching Power supply 12V 5A

รูปท่ี 2.22 Switching Power supply 12V 5A

(ทีม่ า: https://www.arduinoall.com/product/2149)

หลกั การทางาน Switching Power Supply
ในปจั จุบนั ไดม้ ีการใช้เทคโนโลยีแหลง่ จา่ ยกาลงั สวิตชง่ิ กันอยา่ งแพร่หลาย ซึง่ Switching
Power Supply นั้นถูกสร้างขึน้ มาเพอ่ื ใช้ในงานอเิ ล็กทรอนิกส์ เป็นแหลง่ จา่ ยไฟใหก้ ับอุปกรณต์ ่าง ๆ
และสามารถเปล่ยี นแรงดนั ไฟจากไฟสลับโวลต์สงู ให้เปน็ แรงดันไฟตรงโวลต์ต่าได้ ซง่ึ องค์ประกอบ
พน้ื ฐานน้ันโดยทัว่ ไปจะคลา้ ยกนั และสิ่งท่ีสาคญั ทีส่ ุดขององคป์ ระกอบนี้คอื คอนเวอรเ์ ตอร์
Switching Power Supply จะประกอบด้วย 3 สว่ นใหญ่ๆ คอื

1)วงจรฟิลเตอร์และเรกตไิ ฟเออร์
วงจรฟลิ เตอร์และเรกติไฟเออร์ ทาหนา้ ทแ่ี ปลงแรงดันไฟสลบั เป็นไฟตรง

2) คอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์ ทาหน้าทแี่ ปลงไฟตรงเป็นไฟสลบั ความถ่สี ูง และแปลงกลบั เปน็ ไฟตรงโวลต์ตา่

3) วงจรควบคมุ
วงจรควบคุม ทาหนา้ ท่ีควบคุมการทางานของคอนเวอร์เตอร์ เพ่ือใหไ้ ด้แรงดันเอาต์พตุ ตามต้องการ

30

รปู ที่ 2.23 แผนผงั Switching Power supply
(ทม่ี า: https://mall.factomart.com/principle-of-switching-power-supply/)
การคงค่าแรงดันจะทาโดยการป้อนค่าแรงดันที่ Output กลบั มายังวงจรควบคมุ เพ่ือควบคมุ
ใหก้ ารนากระแสมากข้นึ หรือน้อยลงตามการเปลีย่ นแปลงของแรงดนั ท่ี Output ซง่ึ จะมผี ลทาให้
แรงดนั Output คงทไี่ ด้

31

รปู ท่ี 2.24 ภาพวงจร Switching Power Supply
(ทมี่ า: https://mall.factomart.com/principle-of-switching-power-supply/)

คุณสมบัติ
-Switching power supply AC 100-240V to DC 12V 5A 60W
-แรงดนั อนิ พุต :100-240VAC
-แรงดันเอาต์พตุ : 12Vdc
-กระแสเอาต์พุต: 5A
-กาลงั เอาต์พตุ : 60W
-ระบบตัดไฟอัตโนมัติ เมื่อมกี ารช๊อตวงจร
-ขนาด 110x78x38mm