เครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ

เครอื่ งกรีดยางพาราอตั โนมัติ

นายคุณากร แยม้ พราม
นายชวลติ สามเมือง
นายปวรี ์ เชื้อปรางค์

ปริญญานิพนธน์ ี้เป็นสว่ นหน่งึ ของการศึกษาตามหลกั สูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑติ
สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟา้ คณะวศิ วกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา ตาก
ปกี ารศกึ ษา 2562

เครอื่ งกรีดยางพาราอตั โนมตั ิ

นายคุณากร แยม้ พราม
นายชวลติ สามเมอื ง
นายปวีร์ เช้ือปรางค์

ปรญิ ญานิพนธ์น้เี ปน็ สว่ นหนง่ึ ของการศึกษาตามหลกั สตู รวิศวกรรมศาสตร์บัณฑติ
สาขาวชิ าวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา ตาก
ปีการศกึ ษา พ.ศ. 2562

AUTOMATIC RUBBER TAPPING MACHING

MR. KUNAKORN YAMPRAM
MR. CHAWALIT SAMMUEANG
MR. PAVEE CHUAPRANG

A PROJECT REPORT SUBMITTED IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS
FOR THE DEGREE OF BACHELOR OF ENGINEERING

PROGRAM OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF ENGINEERING
RAJAMANGALA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LANNA TAK
ACADEMIC YEAR 2019

ปริญญานิพนธ์ เครอ่ื งกรดี ยางพาราอตั โนมัติ
ชอ่ื นกั ศกึ ษา
นายคุณากร แย้มพราม รหัสประจาตวั นกั ศึกษา 59243207038-7
หลักสตู ร
สาขาวิชา นายชวลิต สามเมือง รหสั ประจาตัวนักศึกษา 59243207041-1
อาจารย์ทป่ี รึกษา
ปีการศกึ ษา นายปวรี ์ เชื้อปรางค์ รหัสประจาตวั นกั ศกึ ษา 59243207045-2

วิศวกรรมศาสตรบัณฑติ

วิศวกรรมไฟฟา้

ผูช้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.อภศิ ักดิ์ ขันแก้วหลา้

2562

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา อนุมัติให้ปริญญานิพนธ์น้ีเป็น
ส่วนหน่ึงของการศกึ ษาตามหลักสตู รปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้า

…………................................................... รองคณบดี คณะวิศวกรรมศาสตร์
(อาจารย์ขวัญชัย เทศฉาย)

คณะกรรมการสอบโครงงานวิศวกรรมไฟฟา้

............................................................... ประธานกรรมการ
(ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ สุรสิทธิ์ แสนทอน)

............................................................... กรรมการ
(อาจารย์ สถาพร ครี ีตะ๊ )

............................................................... กรรมการ
(ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.อภศิ ักดิ์ ขนั แกว้ หลา้ )

ลิขสทิ ธขิ์ องคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา
ปรญิ ญานิพนธ์ เครื่องกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ

ง

ชื่อนักศกึ ษา นายคุณากร แยม้ พราม รหัสประจาตวั นักศึกษา 59243207038-7
นายชวลิต สามเมือง รหสั ประจาตวั นักศึกษา 59243207041-1
อาจารยท์ ่ีปรกึ ษา นายปวรี ์ เชอ้ื ปรางค์ รหัสประจาตัวนกั ศึกษา 59243207045-2
หลกั สูตร
สาขาวชิ า ผูช้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.อภศิ ักดิ์ ขันแก้วหลา้
ปีการศึกษา วศิ วกรรมศาสตรบณั ฑติ
วิศวกรรมไฟฟา้
2562

บทคดั ย่อ

ปริญญานิพนธ์นี้เป็นการออกแบบและสร้างเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ ท่ีสามารถต้ังเวลาในการ

ทางานได้ในช่วงเวลาตี 1 ของทุกๆวันและมีความสามารถในการย้ายรอยกรีด โดยมีชุดขับเคล่ือน

ขบั เคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงที่ทาหน้าทขี่ ับเคลื่อนชุดใบมีดกรีดยางและการย้ายรอยกรีดบนผิวของลาต้น

ยางพารา ซึง่ ควบคุมด้วยบอรด์ ไมโครคอนโทรเลอร์

ผลการทดสอบการทางานของเครื่องต้นแบบท่ีสร้างขึ้นพบว่า เคร่ืองต้นแบบน้ันสามารถตั้งเวลาใน
การทางานได้ จากการทดสอบเซ็ตเวลารอบในการทางานของเคร่ืองกรีดยางเทียบกับเวลาบนนาฬิกาที่ใช้
ทาการทดสอบน้ัน ที่เวลา 1:00 น. เป็นเวลา 5 วัน พบว่ามีเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคล่ือนเฉลี่ย 0
เปอร์เซ็นต์ จากการทดสอบในการยา้ ยรอยกรีดในแนวด่ิงหลังการกรีดที่ระยะห่างจากรอยเดมิ เปน็ ระยะ 2
มิลลิเมตร ทาการทดสอบเป็นจานวน 10 ครั้ง พบว่ามีเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคล่ือนเฉล่ีย 1.769
เปอร์เซ็นต์ การทดสอบเก็บผลผลิตของปริมาณน้ายางเปรียบเทียบกับการกรีดยางด้วยแรงงานมนุษย์ใน
ระยะการกรีดท่ีเท่ากัน โดยทาการทดสอบเป็นเวลา 5 วัน จากการทดสอบพบว่าปริมาณผลผลิตน้ายางที่
ไดจ้ ากเครอื่ งกรีดยางพาราอตั โนมตั ิ มีปริมาณผลผลิตน้ายางเกิน 70% ของการปริมาณน้ายางท่ไี ด้จากการ
กรีดดว้ ยแรงงานมนษุ ย์

ซึ่งจะเห็นว่าเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมัติท่ีนาเสนอไปข้างต้นมีสมรรถนะในการต้ังเวลาในการทา
การกรดี ยางและสามารถทาการยา้ ยรอยกรดี ได้

คาสาคัญ : เคร่อื งกรดี ยางพารา, ไมโครคอนโทรลเลอร์

จ

Project Title Automatic Rubber Tapping Mac Studenhingt ID. 59243207038-7
Students Student ID. 59243207041-1
Mr. KUNAKORN YAMPRAM Student ID. 59243207045-2
Advisor Mr. CHAWALIT SAMMUEANG
Curriculum Mr. PAVEE CHUAPRANG
Major Field Mr. Apisak Kunkeowla
Academic Year
Bachelor of Engineering
Electrical Engineering
2019

Abstract

This project presents automatic rubber tapping machine design which can be set
the working time at 1 a.m. every day and moved rubber tapping mask by DC Motor Drivers.
The drivers perform to drive the tapping blade and move rubber tapping mask on the
surface of the rubber tree trunks which are controlled by Microcontroller.

The findings indicated that the automatic rubber tapping machine can be set the
working time which the time setting test of the rubber tapping machine was compared
with the test clock at 1 a.m. for 5 days. It was found that there was an average percentage
error of 0 percent from the moving test of the vertical tapping after the tapping at a
distance of 2 millimeters from original mask, tested 10 times. Meanwhile, there was an
average percentage error of 1.769 percent which was tested the storage of the the amount
of latex test in comparison with rubber tapping by human labor in the same tapping
distance by testing for 5 days. From the test, the findings pointed out the amount of latex
produced by the automatic rubber tapping machine which had the amount of latex
exceeds 70 percent of the amount of latex from tapping of human labor.

This study reported findings that the automatic rubber tapping machine can be set
the working time for the rubber tapping and move the tapping marks.

Keyword: Rubber Tapping Machine, Microcontroller

ฉ

กิตติกรรมประกาศ

การทาโครงงานเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัตินั้นได้ความรู้ในด้านทางทฤษฎี และในทางปฏิบัติใน
ด้านต่าง ๆ มาใช้ จนสามารถทาปริญญานิพนธ์เล่มน้ีขึ้นมาจนสาเร็จไปได้ด้วยดีตามวัตถุประสงค์เป็น
เพราะว่าได้รับคาปรึกษาจากผู้ช่วยศาสตราจารย์อภศิ ักด์ิ ขันแก้วหล้า ซ่ึงได้เป็นอาจารย์ท่ีปรึกษาปริญญา
นิพนธน์ ้ผี จู้ ัดทาขอกราบขอบพระคุณเปน็ อย่างสงู ไว้ ณ โอกาส นี้ดว้ ย

ขอขอบคุณคณาจารย์สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก ที่ได้ให้
การสนบั สนนุ อปุ กรณ์ และเครอ่ื งมือทางไฟฟ้าทจี่ าเป็นในการจัดทาโครงงานในครงั้ นี้

ขอขอบพระคุณคณะอาจารย์ประจาสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าท่ีได้ประสิทธ์ิประสาทวิชาความรู้จนได้มี
ความสามารถจดั ทาปรญิ ญานิพนธ์เลม่ น้จี นสาเรจ็

ขอขอบพระคุณนายสหรัฐ บัณฑิตย์ เจ้าของบ้านเลขที่ 36/2 ม.3 (เขาเรด้า) ต.วังนกแอ่น อ.วังทอง
จ.พิษณุโลก 65130 ที่ได้ช่วยสนับสนุนด้านสถานท่ีสวนยางพารา เป็นผู้แนะนาและดูแลการเก็บผลการ
ทางานขอเคร่อื งกรดี ยางพารามาโดยตลอด

ขอกราบขอบพระคณุ บิดา มารดา ทก่ี รุณาช่วยสนบั สนนุ ในการดาเนินโครงงานและเพือ่ นในสาขาที่
ได้มาชว่ ยและคอยเปน็ กาลังใจในการทาโครงงานนี้ จนสาเรจ็ ลุลว่ งไปไดด้ ว้ ยดี

คณะผจู้ ดั ทา
คณุ ากร แย้มพราม
ชวลิต สามเมอื ง
ปวีร์ เชื้อปรางค์

12 เมษายน 2563

สารบญั ช

บทคัดย่อภาษาไทย หนา้
บทคัดย่อภาษาอังกฤษ ง
กติ ตกิ รรมประกาศ จ
สารบัญ ฉ
สารบญั (ตอ่ ) ช
สารบญั รูป ซ
สารบัญรปู (ตอ่ ) ฌ
สารบัญตาราง ญ
บทท่ี 1 บทนา ฎ
1
1.1 ความสาคัญและทม่ี าของปญั หาท่ีทาการวจิ ยั 1
1.2 วตั ถุประสงคโ์ ครงงานวจิ ัย 1
1.3 ขอบเขตโครงการวจิ ยั 1
1.4 แผนการดาเนนิ งาน 2
1.5 ประโยชนท์ ่คี าดวา่ จะได้รับ 2
บทท่ี 2 ทฤษฎีท่เี กย่ี วข้อง 3
2.1 บทนา 3
2.2 การกรดี ยาง 3
2.3 มดี กรีดยาง 5
2.4 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง 6
2.5 มอเตอรเ์ กียร์ 9
2.6 หลกั การระบบสง่ กาลงั ของเครื่องจกั รกล 10
2.7 บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3 12
2.8 โมดูล แปลงไฟ DC-to-DC Step Down Converter LM2596 17
2.9 แบตเตอร่ี 18
2.10 บอรด์ ขับมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 19
2.11 เฟือง 21
2.12 โซส่ ง่ กาลงั 22

ซ

สารบัญ (ต่อ)

2.13 Lead Screw หน้า
23
2.14 Limit Switch 24
บทท่ี 3 การออกแบบและการสรา้ ง 25
25
3.1 บทนา 25
3.2 การออกแบบในสว่ นประกอบหลกั ของเครื่องกรดี ยางพาราอัตโนมัติ 28
3.3 ข้นั ตอนการดาเนินการสรา้ งเครอ่ื งกรดี ยางพาราอตั โนมตั ิ 31
3.4 หลักการทางานของเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ 34
3.5 การออกแบบวงจรเคร่อื งกรดี ยางพาราอตั โนมัติ 38
3.6 การออกแบบการทดสอบ 39
บทท่ี 4 ผลการทดสอบ 39
4.1 การทดสอบเปรียบเทียบเวลาในการทางานของเครื่องกรดี ยางพาราเทยี บกบั
เวลาบนนาฬกิ าท่ีใชท้ าการทดสอบเป็นเวลา 5 วนั 40
4.2 การทดสอบเกบ็ ระยะในการยา้ ยรอยกรีดยางพาราต่อรอบ 40
4.3 การทดสอบเก็บผลผลิตของปริมาณน้ายางเปรียบเทียบกบั การกรดี ยางดว้ ย
แรงงานมนุษย์ 42
บทท่ี 5 สรุปผลการดาเนนิ โครงงาน
42
5.1 บทนา
42
5.2 สรปุ ผลการดาเนินงานโครงงาน 43
5.3 ปญั หาทพ่ี บในการดาเนินโครงงาน 43
5.4 ข้อเสนอแนะ 44
บรรณานกุ รม 47
ภาคผนวก ก. การทดสอบการทางานของเคร่ืองต้นแบบก่อนนาไปใชง้ าน 50
ภาคผนวก ข. โครงสร้างและส่วนประกอบเครื่องตน้ แบบ 56
ภาคผนวก ค. เคร่ืองมือท่ีใช้ในการทาปริญญานิพนธ์ 60
ภาคผนวก ง. โปรแกรมควบคุมการทางาน 73
ภาคผนวก จ. ข้อมลู อปุ กรณป์ ระกอบการทาปรญิ ญานิพนธ์ 82
ประวัติผูเ้ ขยี น

สารบญั รปู ฌ

รูปที่ หน้า
2.1 การวัดและการเปิดกรดี หนา้ ยาง 4
2.2 สว่ นประกอบของมีดกรีดยาง 5
2.3 มีดเจะ๊ บงและมีดเกา๊ จ์ 5
2.4 โครงสรา้ งของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 6
2.5 ขัว้ แมเ่ หลก็ และขดลวดแมเ่ หล็กทยี่ ึดตดิ กบั เฟรม 7
2.6 วงจรภายในของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 7
2.7 Motor Gear 9
2.8 เฟืองตา่ งๆ 11
2.9 การส่งกาลังดว้ ยโซ่ 11
2.10 บอรด์ Arduino Uno R3 12
2.11 เลือกรนุ่ บอรด์ Arduino ที่ต้องการอัพโหลด 13
2.12 เลอื กหมายเลข Comport 13
2.13 แสดงการอพั โหลดโปรแกรมไปยงั บอรด์ 14
2.14 สว่ นประกอบของบอรด์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3 14
2.15 Relay Module 5V 10A 15
2.16 โครงสรา้ งของรีเลย์ 16
2.17 สภาวะการทางานของรีเลย์ 16
2.18 วงจรการเชือ่ มต่อ IC DS1302 17
2.19 โมดูล DC-to-DC Step Down Converter LM2596 17
2.20 วงจรของโมดูล DC-to-DC Step Down Converter LM2596 18
2.21 เฟอื งตัวหนอน (Worm Gears) 22
2.22 โซล่ กู กลิ้ง 23
2.23 แทง่ Lead Screw 23
2.24 Limit Switch 24
3.1 โครงสร้างเครอ่ื งกรีดยางพาราอัตโนมัติ 26
3.2 โครงสร้างส่วนขบั เคลอ่ื นในการยา้ ยรอดกรดี 26
3.3 โครงสรา้ งส่วนของการกรีดยาง 27

สารบญั รูป (ต่อ) ญ

รปู ที่ หน้า
3.4 โครงเครือ่ งกรดี ยางพาราอัตโนมัติ 28
3.5 การวัดความยาวเหล็กเพอื่ นาไปตัด 28
3.6 การเชอ่ื มประกอบโครง 29
3.7 การเก็บรายละเอียดงานเช่อื ม 29
3.8 การทาสโี ครงเคร่ืองกรีดยางพารา 29
3.9 ทาสว่ นของการกรีดยาง 30
3.10 ประกอบชุดเคลอื่ นย้ายรอยกรดี และส่วนการกรดี ยาง 30
3.11 ประกอบอปุ กรณ์และช้นิ ส่วนตา่ งๆครบทุกส่วน 30
3.12 บล็อกไดอะแกรมแสดงการทางานของเครื่องกรดี ยางพาราอัตโนมัติ 31
3.13 ลาดบั การทางานในการกรีดยางและการยา้ ยรอยกรีด 32
3.14 ลาดับการทางานในการกรดี ยางและการย้ายรอยกรีด(ตอ่ ) 33
3.15 บลอ็ กไดอะแกรมวงจรรวม 34
3.16 วงจรชุดควบคมุ เครอ่ื งกรดี ยางพาราอตั โนมัติ 34
3.17 ลาดบั การทางานของโปรแกรม Arduino 35
3.18 รปู โครงสรา้ งวงจร Limit Switch 36
3.19 รูปโครงสรา้ งวงจรการตอ่ Relay Module 36
3.20 รปู โครงสร้างวงจรการตอ่ บอร์ดขบั มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง 37
3.21 รปู โครงสร้างวงจร โมดูล RTC (Real Time Clock) DS1302 38

ฎ

สารบญั ตาราง

ตารางท่ี แผนการดาเนนิ งานสาหรบั โครงงานนี้ หน้า
1.1 ขอ้ มลู จาเพาะ Arduino Uno R3 2
2.1 เปรยี บเทียบเวลาในการทางานของเคร่ืองกรดี ยางพาราเทยี บกบั เวลาจรงิ เป็น 12
4.1 เวลา 5 วนั 39
ทดสอบเก็บระยะในการยา้ ยรอยกรดี ยางพาราต่อรอบ
4.2 เก็บผลผลิตของปริมาณน้ายางเปรยี บเทยี บกับการกรดี ยางดว้ ยแรงงานมนุษย์ 40
4.3 41

1

บทท่ี 1

บทนา

1.1 ความสาคัญและท่มี าของปัญหาที่ทาการวจิ ัย
ในอดีตการผลิตยางพาราซ่ึงจะต้องมีกระบวนการกรีดนา้ ยางจากต้นยางพารา โดยจะใชแ้ รงงานใน

ครัวเรือนและมีการถ่ายภูมิปัญญาในด้านการกรีดยางต่างๆ จากรุ่นสู่รุ่น ในการกรีดยางให้กับคนใน
ครอบครัว แต่ปัจจุบันบุตรหลานบางครอบครัวมิได้สืบทอดองค์ความรู้ดังกล่าว จึงทาให้มีการจ้างแรงงาน
ในการกรีดยางแทนคนครอบครัวมากข้ึนโดยมีการผลิตยางพาราเป็นการผลิตเพ่ืออุตสาหกรรมมากขึ้น
ส่งผลให้การขาดแคลนแรงงานที่มีทกั ษะและความชานาญ ในการกรีดยางพาราจึงเกิดขนึ้ และเมื่อแรงงาน
ขาดทักษะและความชานาญสง่ ผลใหผ้ ลผลติ ท่อี อกมาได้ไมเ่ ตม็ ที่และอาจจะทาให้ตน้ ยางพาราเสยี หายจาก
การกรีดที่ไม่ถูกวิธีรวมถึงเรื่องช่วงเวลาในการกรีดยางหรือการไหลของผลผลิตน้ายาจากต้นที่ดีท่ีสุดนั้น
จะต้องเป็นเวลา 01.00 น. - 06.00 น. (สถาบันวิจัยยางพารา กรมวิชาการเกษตร. 2551) ทาให้เกิด
อุปสรรคต่างๆเกิดกับแรงงานที่ไปกรีดยาง เพราะช่วงเวลาดังกล่าวไม่เอื้ออานวยต่อกระบวนการกรีดยาง
เนื่องจากแสงสว่างไม่เพียงพอ และอันตรายจากสัตว์ต่างๆด้วยเหตุน้ีกลุ่มของผู้จัดทาโครงงาน
วิศวกรรมไฟฟ้าจึงได้มีแรงจูงใจในการประดิษฐ์เคร่ืองกรีดยางอัตโนมัติเพ่ือ นามาใช้ในงานการกรีด
ยางพารา

กลุ่มของผู้จัดทาจึงคิดและออกแบบพัฒนาให้เครื่องกรีดยางพาราน้ันให้สามารถย้ายรอยกรีดได้
แบบอัตโนมัติ และสามารถตั้งเวลาในการทางานได้โดยจะเพิ่มส่วนขับเคลื่อนเข้ามาช่วยในการย้ายรอย
กรีด ใช้ไมโครคอนโทรเลอร์เป็นตัวควบคุมมอเตอร์ และโมดูลนาฬิกาซง่ึ ทาหน้าทดี่ ึงฐานเวลาจริงมาให้กับ
ตวั บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ ใหส้ ามารถสัง่ การทางานไดต้ ามเวลาทตี่ ้องการ

1.2 วัตถปุ ระสงคโ์ ครงการวิจยั
1.2.1 เพอ่ื ใหส้ ร้างเคร่ืองกรีดยางท่สี ามารถทาการกรีดยางไดโ้ ดยอัตโนมัติ
1.2.2 เพื่ออานวยความสะดวกในการเกบ็ เกีย่ วผลผลิตยางพาราแก่เกษตรให้มากย่ิงขนึ้
1.2.3 เพื่อแกป้ ัญหาการขาดแรงงานท่มี ีความชานาญ

1.3 ขอบเขตโครงการวจิ ัย
ออกแบบและสร้างเครือ่ งกรดี ยางทส่ี ามารถต้ังเวลาและย้ายรอยกรีด
1.3.1 สร้างชดุ ขบั เคล่อื นขบั เคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็กที่ทาหนา้ ท่ขี ับเคล่ือนใบมดี กรีด

ยางและการยา้ ยรอยกรดี ซ่ึงควบคมุ ดว้ ยบอรด์ ไมโครคอนโทรเลอร์
1.3.2 สามารถตั้งเวลาในการทาการกรีดยางได้ในชว่ งเวลา 01.00 น. ของทุกๆวันเพราะเป็น

ช่วงเวลาในการกรีดยางหรอื การไหลของผลผลติ นา้ ยางจากตน้ ทีด่ ที ีส่ ดุ

2

1.3.3 สามารถย้ายรอยการกรดี ตน้ ยางพาราในแนวด่ิงหลังการกรีดทุกคร้ังท่รี ะยะความห่างจาก
รอยกรดี เดิมเป็นระยะ 2 มิลลเิ มตร

1.3.4 ได้ผลผลติ น้ายางไม่ตา่ กว่า 70% ของปริมาณน้ายางเฉลย่ี ในการกรีดยางต้นนน้ั ๆ เม่ือ
เปรียบเทยี บกับการกรดี ยางด้วยแรงงานมนษุ ย์

1.4 แผนการดาเนนิ งาน
ตารางที่ 1.1 แผนการดาเนนิ งานสาหรบั โครงงานน้ี

กจิ กรรม พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ.
123 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1.วางแผนและศึกษาภาพรวมของ
โครงงาน
2. ออกแบบโครงสร้าง
3. สรา้ งเคร่ืองต้นแบบ
4. เขยี นโปรมแกรมควบคุมการ
ทางาน
5. ทดสอบการทางาน
เครือ่ งตน้ แบบ
6. แก้ไขและปรบั ปรุง
เคร่อื งต้นแบบ
7. ทดสอบการทางานท้ังระบบ
8. เก็บผลการทดลอง

9. ประเมนิ ผลและสรปุ ผล

10. ทาเล่มปริญญานิพนธ์

1.5 ประโยชนท์ ่คี าดว่าจะไดร้ ับ
1.5.1 เครื่องกรีดยางสามารถต้ังเวลาในการทางานได้ในช่วงเวลา 01.00 น. ของทุกๆวันและ

สามารถยา้ ยรอยการกรีดในแนวดง่ิ ได้
1.5.2 สามารถแก้ปญั หาแรงงานขาดทกั ษะและความชานาญ

3

บทท่ี 2

ทฤษฎที เ่ี กี่ยวข้อง

2.1 บทนา
ในบทนีก้ ลา่ วถึงหลักทฤษฏที ่ีเกยี่ วกับการทาโครงงาน ประกอบดว้ ยองค์ความรตู้ า่ งๆ ดังนี้
2.1.1 การกรีดยาง
2.1.2 ใบมดี กรีดยาง
2.1.3 มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
2.1.4. มอเตอร์เกียร์
2.1.5 หลักการระบบส่งกาลังของเครอื่ งจักรกล
2.1.6 บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ Aduino Uno R3 รเี ลย์โมดลู โมดูล RTC (Real Time Clock)
2.1.7 โมดลู แปลงไฟ (DC-to-DC Step down Converter)
2.1.8 แบตเตอร่ี
2.1.9 บอรด์ ขบั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
2.1.10 เฟอื ง (Gear)
2.1.11 โซ่สง่ กาลงั (Chain Drives)
2.1.12 Lead screw
2.1.13 Limit switch

2.2 การกรีดยาง
2.2.1 อปุ กรณ์ในการกรดี ยาง [1]
1) มดี กรดี ยาง เป็นมีดท่ีมีรูปแบบเฉพาะ ออกแบบมาสาหรับการกรดี ยางโดยตรง ควรเลือก

มีดที่มีความคงทนและหมัน่ ทาให้คมอยู่เสมอ
2) ถ้วยรองน้ายาง เป็นภาชนะสาหรบั ใสน่ า้ ยางทผ่ี า่ นการกรดี แลว้ นา้ ยางจะไหลมายัง

ภาชนะดงั กล่าวน้ี
3) รางรองน้ายาง เปน็ สังกะสีเล็กๆ ใชส้ าหรับรองใหน้ ้ายางลงไปในถ้วย

2.2.2 ชว่ งเวลาการกรีดยาง [2]
ชว่ งเวลาการกรีดยางท่ตี ้นยางใหผ้ ลผลิตดี จะอยรู่ ะหว่าง เวลา 01.00 - 06.00 น. การกรดี

ในชว่ งเวลาตา่ ง ๆ หลงั 06.00 น. จะไดน้ า้ ยางลดน้อยลง ดังน้ี

4

1) ชว่ งเวลา 06.00 - 08.00 น. ผลผลิตลดลง 4 - 5 %
2) ช่วงเวลา 08.00 - 11.00 น. ผลผลติ ลดลง 16 %
3) ช่วงเวลา 11.00 - 13.00 น ผลผลิตลดลง 25 %
ซ่งึ เหตุผลทที่ าให้การกรีดยางช่วงเวลากลางคืนนัน้ ได้ผลผลติ ดกี ว่าตอนกลางวนั กเ็ พราะว่าในเวลากลางวัน
น้นั ความร้อนจากดวงอาทิตย์ทาให้ต้นยางมีอุณภูมิสูงจงึ ทาให้ต้นยางมีการคายน้าทางใบ ทาให้มีน้าสะสม
ในลาต้นน้อย จึงทาให้ไม่ได้น้ายางมากเท่าที่ควร แต่กลับกันในเวลากลางคืนที่ไม่มีความร้อนจากดวง
อาทิตย์ จงึ ทาให้ตน้ ยางมกี ารสะสมน้าไว้มากเพราะไมม่ ีการคายน้าทางใบ ทาใหไ้ ด้น้ายางดที ีส่ ุด
2.2.3 ขนาดของต้นยาง
ต้นยางพร้อมเปิดกรีดเมื่อวัดเส้นรอบต้นได้ 50 เซนติเมตร ท่ีความสูง 150 เซนติเมตรจาก
พน้ื ดิน โดยการเปดิ กรีดต้นยาง
2.2.4 ระดบั ความสงู ของการเปิดกรดี
ควรเปิดกรดี ท่ีระดับความสูง 150 เซนติเมตรจากพืน้ ดิน แมว้ ่าการเปดิ กรดี ที่ระดับตา่ กว่า
150 เซนตเิ มตร จะใหผ้ ลผลติ ในรอบ ปีแรกสงู กว่ากต็ าม แต่ผลผลิตตลอดระยะเวลากรีด 5 ปี กลับพบวา่
การเปดิ กรีดระดับที่ 150 เซนติเมตร ใหผ้ ลผลิตสูงกว่า การเปิดกรีด หน้าแรกไม่วา่ จะเปดิ ทรี่ ะดับความสูง
ใดก็ตาม ให้วดั เส้นรอบตน้ ยางทีร่ ะดับความสูง 150 เซนตเิ มตรจากพื้นดิน เมอ่ื เปดิ กรดี หน้าทส่ี อง ต้องเปดิ
กรดี ทร่ี ะดับความสูง 150 เซนตเิ มตรจากพ้ืนดนิ
2.2.5 ความลาดชนั ของรอยกรดี
ความลาดชันของรอยกรีดควรทามุม 30 - 35 องศากับแนวระดับ เพ่ือให้น้ายางไหลได้
สะดวก ไม่ไหลออก นอกรอยกรีด ทาให้ได้ผลผลิตเต็มท่ีและควรรักษาระดับตามลาดชันที่กาหนดไว้
เน่ืองจากท่อน้ายางเอียงทามุม 2.1 - 7.1 องศากับแนวต้ัง จากขวาลงมาซ้าย จึงต้องกรีดยางให้รอยกรีด
เอยี งทามมุ จากซ้ายลงมาขวา (ในลักษณะหนั หน้าเขา้ หาต้น ยาง) เพื่อใหต้ ดั ท่อนา้ ยาง ได้มากทีส่ ดุ

รูปท่ี 2.1 การวดั และการเปิดกรดี หน้ายาง

ท่มี า : [2]

5

2.3 มดี กรีดยาง [3]
การกรีดยางเป็นขั้นตอนสาคัญในการเอาน้ายางออกมาจากต้นยางให้มีปริมาณมากและคงไว้ซ่ึง

สภาพของต้นยางท่ีสมบูรณ์สามารถใช้ประโยชน์ในการกรดี ยางได้ต่อไปจนกระทั่งตัดตน้ ยางขายโดย มกี าร
ประเมินราคาด้วยสภาพต้นยางเม่ือหมดอายุการใช้งาน จากทบทวนวรรณกรรมในข้างต้นมีเหตุผล
สนับสนุนว่ามีดกรีดยางเป็นปัจจัยสาคัญอย่างหนึ่งการทาให้ต้นยางมีสภาพสมบูรณ์ ท่ีส่งผลให้ลักษณะ
หน้ายางอยูใ่ นสภาพท่ีสามารถให้ผลผลิตสม่าเสมอและยั่งยนื

รปู ท่ี 2.2 ส่วนประกอบของมีดกรดี ยาง

ท่มี า : [3]

ในการกรีดยางในประเทศไทยเกษตรกรที่ประกอบอาชีพกรีดยางพารามีความนิยมการใช้งาน มีดเจ๊ะบง
มากกว่ามีดเก๊าจ์ โดยลักษณะของมีดแบ่งออกเป็น 2 สว่ น คือ ด้ามมีด เป็นส่วนที่ทาด้วยไม้ หรือเหล็กท่ีมี
ความยาวประมาณ 150-200 มลิ ลิเมตร และในสว่ นที่เปน็ ตัวมีดทาดว้ ยเหลก็ ยาว ประมาณ 200 มิลลิเมตร
โดยลักษณะตัวมีดจะเป็นเส้นตรงไปจากด้ามแล้วค่อยๆ โค้งลงไปทางด้าม ปลายมีด ส่วนปลายสุดของมีด
จะพบั เข้าหาตวั มีดทาใหเ้ กดิ เป็นรอ่ งหรือเรยี กวา่ “คลองมีด”

มดี เจะ๊ บง มดี เก๊าจ์

รปู ท่ี 2.3 มีดเจ๊ะบงและมดี เก๊าจ์

ที่มา : [3]

6

2.4 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง [4]
มอเตอร์ คือ เคร่ืองกลไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล มอเตอร์แบ่งออกเป็น 2

ประเภท คือ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ในท่ีนี้จะกล่าวถึงเฉพาะมอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรงเท่าน้ัน มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงนั้นจะใช้งานในด้านการขับเคล่ือนในแบบต่าง ๆ ที่มี
อัตราเร็วไมส่ ูงมาก เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงน้ันมีแรงบิดเรมิ่ ต้นท่ีสงู ซ่ึงสามารถควบคุมอัตราเร็ว
ได้ค่อนขา้ งง่าย แต่มีข้อเสยี คอื มโี ครงสร้างทซ่ี ับซ้อน จึงไมเ่ หมาะทจี่ ะนาไปใช้ในงานท่มี ีอตั ราเรว็ สูง

รูปที่ 2.4 โครงสร้างของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

ท่ีมา : [4]

2.4.1 โครงสรา้ งส่วนทอ่ี ยกู่ บั ท่ี
เฟรม คือ โครงสร้างภายนอก ทีเ่ รามองเห็นเป็นตวั มอเตอร์ จะทาหน้าที่เปน็ เสน้ ทางเดินของ

สนามแรงแมเ่ หล็ก และเปน็ ที่ยดึ สว่ นต่าง ๆ ให้แขง็ แรง
ข้ัวแม่เหล็ก จะประกอบด้วย แกนข้ัวแม่เหล็ก ส่วนน้ีจะติดอยู่กับเฟรมและขดลวด

สนามแม่เหล็กท่ีพันรอบ ๆ แกนขั้วแม่เหล็ก จะทาหน้าท่ีรับกระแสไฟฟ้าจากภายนอก และสร้าง
สนามแม่เหล็ก ซึ่งจะทาใหเ้ กดิ แรงบดิ ขึน้

7

รูปที่ 2.5 ขั้วแมเ่ หล็กและขดลวดแมเ่ หลก็ ทย่ี ึดตดิ กับเฟรม

ทีม่ า : [4]

2.4.2 รายละเอียดพื้นฐานของมอเตอร์
รายละเอียดพน้ื ฐานของมอเตอรท์ ่จี ะนามาพิจารณาเลอื กใช้กับงานต่าง ๆ ที่จะกลา่ วนม้ี ีอยู่ 4

อยา่ ง คือ แรงดนั ไฟฟ้า การไหลของกระแสไฟฟ้า ความเร็ว และแรงบดิ
1) คุณสมบัตขิ องมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
การศึกษาคุณสมบัติของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงนน้ั จะตอ้ งพจิ รณาแรงดันไฟฟา้ ท่ีปอ้ น

และความตา้ นทานของโรเตอร์ วงจรภายในของมอเตอรเ์ ขียนได้ ดงั รูปที่ 2.6

รูปที่ 2.6 วงจรภายในของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

ทม่ี า : [4]

โดยสมมติให้ทุ่นโรเตอร์ไม่มีความต้านทานต่ออนุกรมกับความต้านทาน ซ่ึงในท่ีน้ีก็ คือความต้านทานของ
ขดลวด แรงดันไฟฟ้าท่ีข้ัวต่อสายของมอเตอร์ก็คือ ผลบวกระหว่าง แรงดันไฟฟ้าท่ีทุ่นโรเตอร์ (VA) และ
แรงดนั ไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานขดลวด (VR) แรงดนั ไฟฟา้ VA ทเ่ี กิดขน้ึ จะถูกเรียกว่า แรงเคลอ่ื นไฟฟ้า
เหน่ียวนาต้านกลับ (Back emf) เกิดข้ึนในโรเตอร์ ในขณะท่ีหมุนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้เป็นไปตามกฎ
ของการเหน่ียวนา แม่เหล็กไฟฟ้า จากการเคลื่อนที่ของตัวนาในสนามแม่เหล็ก สัมพันธ์กับแรงเคล่ือน

8

เหนี่ยวนา แม่เหล็ก และความเร็วในการเคล่ือนที่ของตัวนา แรงดันไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนจะมีขั้วตรงกันข้ามกับ
แรงดันไฟฟา้ ที่ปอ้ นให้กับมอเตอร์ และแปรผันตรงกับความเร็วในการหมุน ผลบวกของ แรงดนั ไฟฟ้าท่ีทุ่น
โรเตอร์ (VA) และแรงดนั ไฟฟา้ ตกคร่อมขดลวด (VR) ตอ้ งเทา่ กับแรงดันไฟฟา้ ท่ี ปอ้ นใหก้ บั มอเตอร์ (V)

V = VA + VR ..........(2.1)

เม่ือพจิ ารณาต้งั แตม่ อเตอร์หยุดนิ่ง ความเร็วมคี า่ เปน็ ศนู ย์ ดังนน้ั VA = 0, VR = V

กระแสไฟฟ้าท่ีไหลในมอเตอร์หาไดจ้ าก

I = VR / R ..........(2.2)

เม่ือมอเตอร์เร่ิมหมุนจะมีความเร็ว และ VA เพ่ิมขึ้นเป็นเส้นตรงตามความเร็ว VR ซ่ึงมีค่า
เท่ากับความแตกต่างระหว่าง VA และ V จะเร่ิมลดลงกระแส I ก็จะเริ่มลดลงเช่นกัน ขณะที่มอเตอร์ยังมี
ความเร่งอยู่ ความเร็วจะเพิ่มขึ้น แรงบิดจะลดลงจนกว่าจะถึงจุดซ่ึงแรงบิด ของมอเตอร์รับภาระโหลดได้

สมดุลพอดี ขณะท่ีมอเตอร์ไม่มีโหลด และหมุนอย่างอิสระจะมีเพียง ค่าความฝืดของแบริ่ง และแรงต้าน

อากาศทาให้ VA เกอื บเทา่ กับคา่ V
2) กาลงั ทใี่ ชใ้ นการเคล่ือนที่

เม่อื มแี รงกระทาต่อวัตถุแล้ว วตั ถุเกดิ การเคลือ่ นที่จะมงี านเกดิ ขึน้ แต่ในการเปรียบเทยี บ
ความสามารถในการทางานน้ันมกั จะพูดถึงปริมาณต่อหนง่ึ หน่วยเวลา ซึ่งจะเรยี กว่ากาลัง (power)

สามารถหาได้จากสมการ
การคานวณแรงบิด กาลังไฟฟ้าและประสิทธิภาพของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

แรงบิด (TOQED (T) ) สามารถหาได้จากสมการ

P= F x v ……….(2.3)

P = กาลงั ไฟฟา้ [W]
F = แรงทใี่ ช้ในการเคลื่อนที่ [N]
v = ความเร็ว [m/s]

3) แรงบดิ
เป็นแรงท่ีมอเตอร์กระทากับโหลดในการพิจารณาเลือกมอเตอร์นั้นถ้าหากมีแรงบิดน้อย

จะใช้งานได้กับโหลดที่ไม่หนักมาก แต่ถ้ามีแรงบิดมากสามารถใช้งานกับโหลดท่ีมีน้าหนัก มากได้ ในการ
พิจารณาเลือกใช้งานมอเตอร์จึงจาเป็นต้องรขู้ ้อมูลพ้นื ฐานของมอเตอร์ เพ่ือเป็นข้อพิจารณาในการเลอื กใช้
งานต่อไป

9

การคานวณแรงบิด กาลังไฟฟา้ และประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
แรงบดิ (TOQED (T) )

T=FxR ……….(2.4)

โดยที่ T = แรงบดิ : [N-m]
F = แรง : [N]
R = ระยะทาง [m]

ประสิทธภิ าพของมอเตอร์ () สามารถคานวณได้จากสมการ (2.4)

 = ( PO/PI ) x 100 ……….(2.5)

โดยท่ี PO = กาลังไฟฟา้ ด้านเอาต์พตุ : [W]
PI = กาลังไฟฟา้ ด้านอินพุต : [W]

2.5 มอเตอร์เกยี ร์ [5]
มอเตอร์เกียร์ (Gear Motor) คือ อุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับควบคุมรอบการทางานของการเคล่ือนที่วัตถุ

ได้อย่างเหมาะสม โดยอาศัยหลักการทางานจากมอเตอร์แปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลทาให้วัตถุ
สามารถเคล่ือนท่ีได้ และฟันเฟืองหรือเกียร์ทาหน้าที่ลดรอบความเร็วหรือทดรอบแรงบิด ซึ่งลักษณะ
ภายนอกของอุปกรณ์นี้จะมีรูปทรงคล้ายกับท่อนโลหะทรงกระบอกท่ีประกอบด้วยตัวเรือน หน้าแปลน
และก้านเพลายื่นออกมา ส่วนด้านในประกอบด้วยกลไกการทางานต่างๆ เช่น ก้านเพลา แบร่ิง ฟันเฟือง
ฯลฯ ทั้งนี้เน่ืองจากมอเตอร์เกียร์มีหลายรูปแบบ ดังนั้นจึงควรพิจารณาเลือกใช้ให้เหมาะสมกับประเภท
งานเพ่อื การทางานท่มี ปี ระสทิ ธิภาพสงู

รูปท่ี 2.7 Motor Gear

ทมี่ า : [6]

10

2.5.1 ชนิดของมอเตอร์เกียร์ [6]
แบง่ ออกไดด้ งั ตอ่ ไปนี้
1) ชนดิ ทรงกระบอก เป็นมอเตอรท์ ่ีเหมาะกบั การใชง้ านหนกั ขอ้ ดีคือไม่มเี สียงดังมาก และมี

การสูญเสยี ไมม่ ากเหมาะกบั อุตสาหกรรมท่ีใช้กาลังขนาดใหญ่
2) ชนิดเส้ียม ข้อดขี องมอเตอร์ทดเกียรช์ นิดน้ีคือ สามารถทางานไดอ้ ย่างราบรื่น และไมเ่ กิด

เสียงดังมาก เพราะเฟืองที่ขาดเอียง จะทาให้เกิดการเสียดสีท่ีน้อยลง สามารถท่ีจะทางานติดต่อกันเป็น
เวลานานๆ ได้ แต่ก็มีขอ้ เสยี คอื มีการสูญเสยี เยอะ

3) ชนิดแฉก เหมาะกับงานท่ีต้องการอัตราทดเฟืองเยอะๆ เพราะให้กาลังในการถ่ายเยอะ
และมีความทนทานมาก แต่ข้อเสียก็คือ ประกอบยาก และต้องอาศัยการดูแลท่ีมากพอสมควร เพราะ
อุปกรณบ์ างอยา่ ง เสยี่ งต่อการพังงา่ ย

4) ชนิดตวั หนอน เหมาะกบั งานทต่ี ้องการอตั ราการทดกาลังที่มากๆ และต้องการความเงียบ
แตข่ ้อเสียคอื มกี ารสูญเสยี กาลงั สูง และมแี รงกระทาท่สี ูงมากด้วย

5) ชนิดสะพาน เหมาะกับการทางานได้หลากหลาย ตามลักษณะงานของงแต่ละประเภท
แต่ก็มขี อ้ เสยี คือ ไม่สามารถทางานไดอ้ ยา่ งตอ่ เนื่อง เพราะต้องอาศยั การทางานแบบเคลื่อนท่ีไปเรื่อยๆ

2.6 หลกั การระบบสง่ กาลังของเคร่ืองจกั รกล [7]
ในสว่ นของระบบสง่ กาลังนัน้ จะมีเน้ือหาเกี่ยวกบั หลักการระบบส่งกาลงั ของเครื่องจักรกล โดยจะ

เกีย่ วขอ้ งกบั ระบบส่งกาลังต่างๆ และข้อดี ขอ้ เสียของแตล่ ะชนดิ ไว้ดว้ ย
ระบบการส่งกาลังของเครื่องจักรกลท่ีใช้ตามโรงงานอุตสาหกรรมโดยท่ัวไปมีหลายอย่างแล้วแต่

ความเหมาะสมของแต่ละประเภทงานท่ีทาและสถานท่ีใช้งาน ซ่ึงหลักการส่งกาลังของ เครื่องจักรกล คือ
การ ส่งกาลังจากต้นกาลังหรือสามารถเรียกได้อีกอย่างว่า เพลาขับ ส่งกาลังไปยัง จุดที่ต้องการ เพ่ือจะใช้
กาลังงานไปใช้งานเรียกว่า เพลาตาม หรือ เพลางาน ระบบการส่งกาลังของ เคร่ืองจักรกลได้แก่การส่ง
กาลังด้วยเฟอื ง โซ่ สายพาน คับปลิ้ง เพลา และลกู เบยี้ วเป็นต้น

2.6.1 การสง่ กาลงั ดว้ ยเฟือง (GEARS)
มลี กั ษณะการส่งกาลังอยู่อยา่ งหลายหลาย ตามลักษณะและหน้าทีก่ ารใช้งานต่างกนั ออกไป

เช่นเฟืองตรงเป็นช้ินส่วนที่พบบ่อยใน เฟืองเฉียง เครื่องจักรกลทั่วไป เฟืองเฉียงใช้สาหรับส่งกาลัง
ระหว่างเพลาที่ไม่ขนานกันแต่เหมาะสาหรับส่งกาลังน้อยเท่านั้นเพราะการสึกหรอค่อนข้างสูง ดังรูปท่ี
2.7

11

รูปที่ 2.8 เฟืองตา่ งๆ

ทม่ี า : [7]

2.6.2 การส่งกาลังด้วยโซ่ (CHAIN DRIVERS)
มลี ักษณะคล้ายกับสายพานและมีลักษณะการส่งกาลังแบบสายพานข้อดี อยู่ระหว่างการส่ง

กาลังของท้ัง 2 แบบที่กล่าวข้างต้น เช่น ติดต้ังไม่ต้องการความเที่ยงตรงเท่ากับเฟื่อง ไม่จาเป็นต้องมีแรง
ตงึ เหมอื นกบั สายพาน ตดิ ตง้ั ง่ายกวา่ สายพาน ใชง้ านไดก้ ับอณุ หภมู สิ งู ทนความช้นื และฝนุ่ ละอองได้

รปู ที่ 2.9 การสง่ กาลังด้วยโซ่

ที่มา : [7]

12

2.7 บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3 [8]
บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3 เป็นบอร์ด Arduino รุ่นแรกที่ผลิตออกมา มีขนาด

ประมาณ 68.6x53.4 mm. เป็นบอร์ดมาตรฐานทน่ี ิยมใช้งานมากที่สุด เนอ่ื งจากเป็นขนาดที่เหมาะสาหรับ
การเร่ิมต้นเรียนรู้ Arduino และมี Shields ให้เลือกใช้งานได้มากกว่าบอร์ด Arduino รุ่นอ่ืน ๆ ท่ี
ออกแบบมา เฉพาะมากกว่า โดยบอร์ด Arduino Uno ได้มีการพัฒนาเร่ือยมา ตั้งแต่ R2 R3 และรุ่นย่อย
ท่ีเปลี่ยนชิปไอซี เป็นแบบ SMD เป็นบอร์ด Arduino ท่ีได้รับความนิยมมากท่ีสุด เน่ืองจากราคาไม่แพง
และส่วนใหญ่โปรเจค และ Library ต่าง ๆ ที่พัฒนาข้ึนมา Support จะอ้างอิงกับบอร์ดนี้เป็นหลัก และ
ข้อดีอีกอย่างคือกรณีท่ี MCU เสียผู้ใช้งานสามารถซ้ือมาเปล่ียนเองได้ง่าย Arduino Uno R3 มี MCU ท่ี
เป็น Package DIP

รูปท่ี 2.10 บอร์ด Arduino Uno R3

ทม่ี า : [8]

ตางรางที่ 2.1 ข้อมลู จาเพาะ Arduino Uno R3

ชิปไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega328
ใช้แรงดันไฟฟา้ 5V
รองรบั การจ่ายแรงดนั ไฟฟา้ (ท่แี นะนา) 7 – 12V
รองรับการจา่ ยแรงดนั ไฟฟา้ (ท่จี ากดั ) 6 – 20V
พอร์ต ดจิ ิตอล I/O 14 พอรต์ (มี 6 พอรต์ พัลส์ output)
พอรต์ แอนะลอก Input 6 พอรต์
กระแสไฟทจ่ี ่ายได้ในแต่ละพอรต์ 40mA
กระแสไปท่ีจา่ ยไดใ้ นพอร์ต 3.3V 50mA

13

พ้ืนท่โี ปรแกรมภายใน 32KB พ้ืนทีโ่ ปรแกรม, 500B ใชโ้ ดย
Boot Loader
พ้ืนท่ีแรม 2KB
พน้ื ทหี่ นว่ ยความจาถาวร (EEPROM)
ความถค่ี รสิ ตลั 1KB
ขนาด 16MHz
นา้ หนัก
68.6 x 53.4 mm

25 กรมั

2.7.1 การใช้งานโปรแกรม
1) การเขยี นผา่ นโปแกรม IDE
2) หลังจากท่ีเขียนโค้ดโปรแกรมเรียบร้อยแลว้ ใหผ้ ูใ้ ช้งานเลือกรนุ่ ไมโครคอนโทรลเลอรอ์ า

ดูยโน่ ทใ่ี ชแ้ ละหมายเลขของพอรต์ ติดต่อ (Communication ports)

รปู ท่ี 2.11 เลือกรนุ่ บอร์ด Arduino ที่ต้องการอัพโหลด

ท่ีมา : [8]

รปู ท่ี 2.12 เลอื กหมายเลข Comport

ท่มี า : [8]

14

3) กดปุ่ม Verify เพ่ือตรวจสอบความถูกต้องและ Compile โค้ดโปรแกรม จากนั้นกด
ปุ่ม Upload โคด้ โปรแกรมไปยังบอร์ด Arduino ผ่านทางสาย USB เมื่ออบั โหลดเรียบร้อยแล้ว บอร์ดจะ
เร่มิ ทางานตามที่เขียนโปรแกรมไว้ได้ทนั ที

(ก) กดป่มุ verify (ข) อัพโหลดโคด้ โปรแกรม

รูปท่ี 2.13 แสดงการอัพโหลดโปรแกรมไปยังบอร์ด

ที่มา : [8]

4) สว่ นประกอบของบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3

รูปที่ 2.14 ส่วนประกอบของบอรด์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3

ทม่ี า : [8]

15

หมายเลขต่างๆ ตามรูปที่ 2.13 มีความหมายดงั นี้
1. USB Port: ใช้สาหรับตอ่ กับ Computer เพอ่ื อับโหลดโปรแกรมเข้า MCU และจ่ายไฟใหก้ ับบอร์ด
2. Reset Button: เปน็ ปมุ่ Reset ใช้กดเม่อื ต้องการให้ MCU เรมิ่ การทางานใหม่
3. ICSP Port ของ Atmega16U2 เป็นพอรต์ ท่ีใชโ้ ปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2
4. I/O Port: Digital I/O ต้งั แต่ขา D0 ถึง D13 นอกจากน้ี บาง Pin จะทาหน้าที่อนื่ ๆ เพ่ิมเตมิ ด้วย

เชน่ Pin0,1 เป็นขา Tx , Rx Serial, Pin3,5,6,9,10 และ 11 เป็นขา PWM
5. ICSP Port: Atmega328 เปน็ พอร์ตท่ีใชโ้ ปรแกรม Bootloader
6. MCU: Atmega328 เป็น MCU ที่ใชบ้ นบอรด์ Arduino
7. I/O Port: นอกจากจะเป็น Digital I/O แลว้ ยังเปล่ียนเปน็ ชอ่ งรบั สัญญาณอนาลอ็ ก ตัง้ แต่ขา A0-A5
8. Power Port: ไฟเลยี้ งของบอรด์ เมื่อต้องการจ่ายไฟใหก้ ับวงจรภายนอก ประกอบด้วยขาไฟเลี้ยง +3.3

V, +5V, GND, Vin
9. Power Jack: รับไฟจาก Adapter โดยทีแ่ รงดันอยู่ระหว่าง 7-12 V
10. MCU ของ ATmega16U2 เปน็ MCU ทท่ี าหนา้ ทีเ่ ปน็ USB to Serial โดย ATmega328 จะตดิ ต่อ

กับ Computer ผ่าน ATmega16U2

2.7.2 รเี ลย์ (Relay) [9]
รีเลย์ ( Relay) คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทาหน้าท่ี ตัด-ต่อวงจร คล้ายกับสวิตซ์ โดยใช้

หลักการหน้าสมั ผสั และการท่ีจะให้มนั ทางานก็ต้องจ่ายไฟให้มันตามท่ีกาหนด เพราะเมื่อจา่ ยไฟ ให้กับตัว
รีเลย์ มันจะทาให้หน้าสัมผัสติดกัน กลายเป็นวงจรปิด และตรงข้ามทันทีที่ไม่ได้จ่ายไฟให้มัน มันก็จะ
กลายเป็นวงจรเปิด ไฟท่ีเราใช้ป้อนให้กับตัวรีเลย์ก็จะเป็นไฟที่มาจาก เพาเวอร์ฯ ของ เครื่องเรา ดังน้ัน
ทันทที เี่ ปิดเคร่ือง กจ็ ะทาใหร้ ีเลย์ทางาน

รูปท่ี 2.15 Relay Module 5V 10A

ทมี่ า : [9]

16

1) โครงสร้างของรเี ลย์
ภายในโครงสร้างของ รีเลย์ จะประกอบไปด้วยขดลวด 1 ชุด และ หน้าสัมผัส ซึ่งใน

หน้าสัมผัส 1 ชุด ซ่ึงจะประกอบไปด้วย หน้าสัมผัสแบบปกติปิด ( Normally Close หรือ NC) ซ่ึงใน
สภาวะปกติ ขานจี้ ะต่ออยูก่ บั ขารว่ ม(C)และ หน้าสัมผสั แบบปกตเิ ปิด ( Normally Open หรือ NO) ขา น้ี
จะต่อเข้ากับขาร่วม (C) เมื่อขดลวดมีแรงดันตกคร่อม หรือกระแสไหลผ่าน (ในปริมาณที่ เพียงพอ) ใน
รีเลย์ 1 ตวั อาจมีหน้าสัมผัสมากกว่า 1 ชดุ ซ่งึ ขึน้ อยกู่ ับผู้ผลติ

รูปที่ 2.16 โครงสรา้ งของรเี ลย์

ทม่ี า : [9]

2) หลักการทางานของรีเลย์
เม่ือมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด จะทาให้ขดลวดเกิดสนามแม่เหล็กไปดึง แผ่น

หน้าสมั ผัสใหด้ ึงลงมาแตะหนา้ สมั ผสั อีกอันทาให้มกี ระแสไหลผ่านหนา้ สัมผัสไปได้

รปู ท่ี 2.17 สภาวะการทางานของรเี ลย์

ทมี่ า : [9]

17

2.7.3 RTC (Real Time Clock) DS1302 [10]
การเช่ือมต่อไอซีสร้างฐานเวลาจริง (RTC: Real Time Clock) ซงึ่ มีหนา้ ท่ีสร้างฐานเวลาจริง

ให้ ไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใช้ IC DS1302 ต่อเชอ่ื มกับไมโครคอนโทรลเลอรเ์ พียง 3 ขา คือขา RST CLK
และ DATA โดย IC DS1302 จะให้ข้อมูลเกี่ยวกบั วันเวลาทั้งหมดไดแ้ กว่ ินาที, นาที, ชว่ั โมง, วนั ในสัปดาห์,
วันท่ี, เดือนและปี ค.ศ. ไอซี DS1302 จาเป็นต้องต่อแบตเตอร่ีไว้ตลอดเพ่ือ เป็นไฟเล้ียงวงจรภายในให้
ทางานตอ่ ไป IC DS1302 สามารถควบคมุ ค่าความถสี่ ัญญาณทเี่ ลือกได้ คอื 32.768 kHz

รปู ที่ 2.18 วงจรการเชอื่ มต่อ IC DS1302

ท่มี า : [10]

2.8 โมดูล แปลงไฟ DC-to-DC Step Down Converter LM2596 [11]
วงจรลดแรงดันแบบ Step-Down หรือเรยี กอกี แบบว่า Buck Converter ใชล้ ดแรงดนั จากแรงดนั

สูงให้ต่าลง ใช้หลกั การสวติ ช่ิง-ตวั เหนย่ี วนา(L) จึงทาใหม้ ีความร้อนและความสูญเสยี กาลงั ไฟน้อย

รปู ท่ี 2.19 โมดลู DC-to-DC Step Down Converter LM2596

ทมี่ า : [11]

18

รายละเอียดของโมดูล
1) Input voltage range (แรงดนั อนิ พุต) : 4-35 V
2) Output voltage range (แรงดันเอาต์พุต) : 1.25-35 V
3) Output current (กระแสเอาต์พตุ ) : 3A (max)
4) โมดูล LM2596 ออกแบบมาใหป้ รับค่าโวลตไ์ ดแ้ บบละเอียด ดังน้ันหมนุ ทีต่ ัวตา้ นทานปรับค่าไดบ้ น

บอรด์ กจ็ ะสามารถปรับเพิ่มหรือลด(แรงดนั อนิ พตุ ) ได้ประมาณ 1.25-35 V
5) โดยมวี งจรภายในดังนี้ แตต่ ัวนี้จะเปน็ ของ HV แต่มีวงจรทเ่ี หมอื นกนั ต่างกันแคแ่ รงดนั

รูปที่ 2.20 วงจรของโมดลู DC-to-DC Step Down Converter LM2596

ทีม่ า : [11]

2.9 แบตเตอรี่ [12]
แบตเตอร่ี (Battery) คือ อุปกรณ์ท่ีทาหน้าที่จัดเก็บพลังงานเพื่อไว้ใช้ต่อไป ถือเป็นอุปกรณ์ที่

สามารถแปลงพลังงานเคมีให้เป็นพลงั งานไฟฟ้าไดโ้ ดยตรงด้วยการใชเ้ ซลล์กัลวานิก ท่ีประกอบด้วยขัว้ บวก
และขั้วลบ พร้อมกับสารละลายอิเล็กโตรไลต์ แบตเตอรี่อาจจะประกอบด้วยเซลล์กัลวานิกเพียง 1 เซลล์
หรือมากกวา่ กไ็ ด้

แบตเตอรเ่ี ป็นอุปกรณ์สาหรับจัดเก็บไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ได้ผลิตไฟฟ้าสามารถประจุไฟฟ้าเข้าไปใหม่ได้
หลายครั้งและประสิทธิภาพจะไมเ่ ต็ม 100% จะอยู่ที่ประมาณ 80% เพราะมีการสญู เสียพลงั งานบางส่วน
ไปในรูปความร้อนและปฏิกิริยาเคมีจากประจุ/จ่ายประจุนั้นเอง แบตเตอร่ีจัดเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพง
และเสียหายไดง้ า่ ยหากดูแลรกั ษาไมด่ ี ซง่ึ แบง่ ตามลกั ษณะของการใช้งานได้เป็น 2 ประเภทดังน้ี

2.9.1 แบตเตอร่ปี ฐมภมู ิ
แบตเตอรี่ปฐมภูมิ เป็นแบตเตอรี่ที่เมื่อผ่านการใช้งานแล้วไม่สามารถนากลับมาชาร์จประจุ

ไฟฟ้าเพ่ือนากลับมาใช้ใหม่ได้ หรือมักเรียกกันว่า ถ่าน แบตเตอรี่แบบนี้มีหลายขนาด ใช้ในวิทยุ นาฬิกา
เกบ็ พลงั งานไดส้ ูง ใช้งานไดน้ านแตเ่ มื่อถกู ใชห้ มดจะกลายเป็นขยะมลพิษ

19

2.9.2 แบตเตอรท่ี ตุ ิยภูมิ
เป็นแบตเตอรี่ปฐมภูมิท่ีเม่ือผ่านการใช้แล้วสามารถนากลับมาชาร์จประจุไฟฟ้า เพ่ือนา

กลับมามาใช้ใหม่ได้ เช่น แบตเตอร่ีรถยนต์ แบตเตอร่ีมือถือ และถ่านรุ่นใหม่ๆ เป็นต้น เพราะสามารถอัด
กระแสไฟฟ้าใหม่ได้หลังจากประจุไฟฟ้าหมดเนื่องจากสารเคมี ที่ใช้ทาแบตเตอรี่ชนิดนี้สามารถทาให้
กลับไปอยู่ในสภาพเดิมได้โดยการอีดกระแสไฟฟ้าใหม่ ซ่ึงอุปกรณ์ที่ใช้ชาร์จประจุไฟฟ้านี้เรียกว่า ชาร์จ
เจอร์

1) แบตเตอร่ีแบบแห้ง [13]
เปน็ แบตเตอรท่ี ไี่ ม่จาเป็นต้องเติมน้ากลนั่ ตลอดอายุการใชง้ าน โดยจะมีแผน่ ปิดซลี ไว้

หลายๆช้นั ป้องกันน้ากรดในแบตเตอรี่ระเหยออกไปข้างนอก ขอ้ ดีของแบตเตอร่ีชนดิ นี้ คือ
- เมอ่ื ใช้งานทง้ิ ไว้นานๆ แบตเตอรชี่ นิดนก้ี ย็ งั สามารถเกบ็ ไฟอยสู่ ามารถใชง้ านได้ปกติ
- ไม่ต้องกงั วลว่านา้ กลั่นจะหมด เนอ่ื งจากแบตเตอรแี่ บบแห้งไมจ่ าเปน็ ตอ้ งเตมิ นา้ กล่ัน
- ไมต่ ้องคอยชาร์จไฟเพ่ือกระตุ้นแบต

2.10 บอร์ดขับมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง [14]
เปน็ อปุ กรณ์ส่งพลงั งานไฟฟ้าให้มอเตอร์ไฟฟา้ เพื่อเปลี่ยนเป็นพลงั งานกล ตวั บอร์ดขบั จะแบ่งออก

ตามประเภทการใชง้ าน ได้แก่
1. บอร์ดขบั มอเตอร์ไฟฟ้าทีใ่ ช้อินพตุ แบบสัญญาณพัลส์
2. บอรด์ ขับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้อนิ พตุ แบบอนาล็อก

การใชง้ านก็จะแตกต่างกนั ไปตามความต้องการของระบบซ่ึงแบง่ องคป์ ระกอบ ทต่ี ้องควบคุมได้ดงั น้ี
- การควบคุมตาแหนง่ (Position control)
- การควบคุมความเร็ว (Speed control)
- การควบคุมแรงบิด (Torque control)
- การควบคุมการเคล่อื นที่ (Motion control)
บอร์ดขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นบอร์ดท่ีสามารถต่อใช้งานเข้ากับบอร์ดทดลอง

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้ทุกค่ายของไมโครคอนโทรลเลอร์ และ สามารถต่อข้ากับชุดทดลอง พีแอลซี ได้
ทุกค่ายของพีแอลซีเช่นกัน โดยจะรับสัญญาณเอาต์พุตจากไมโครคอนโทรลเลอร์หรือ โปรแกรมเมเบิ้ล
ลอจิกคอนโทรลเลอร์ เขา้ ชอ่ งสญั ญาณของบอรด์ ขับมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

20

2.10.1 คณุ สมบตั ขิ องบอรด์ ขับมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
1) สามารถควบคุมความเร็วและควบคุมทิศทางการหมนุ ของมอเตอร์ไฟฟา้ กกระแสตรง

จากสัญญาณแบบอคเู ลคความกวา้ งพลั ส์ ซึง่ ใชเ้ ป็นสญั ญาณในการสวิทช์ เปดิ -ปดิ จากไมโทร
คอนโทรลเลอร์ หรอื ทอี่ อก

2) มีฟิวส์ ในบอร์ดทดลองเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินและป้องกันการลัดวงจร ฟิวส์ก็จะมี
คณุ สมบัติท่ีตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้ถงึ พิกดั สูงสุด และมีคุณสมบัติสามารถจากัดกระแสไฟไหลผา่ นฟิวส์
ตา่ กวา่ คา่ กระแสกัดวงจรท่ีขน้ึ สงู สุด

3) มีแหล่งจา่ ยไฟฟา้ เลี้ยงภายนอกหรือภาคเอาต์พตุ ที่มีขนาดกาลังไฟฟ้า 12 โวลต์ จานวน
1 ชุด โดยสามารถนาไปต่อรว่ มกับอุปกรณภ์ ายนอกได้

2.10.2 ขน้ั ตอนการใช้งานบอร์ดขบั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
การใชง้ านบอรด์ ขบั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง สามารถทดลองได้สองขน้ั ตอน คอื

ขน้ั ตอนท่ี 1 การนาไมโครคอนโทรเลอร์ ตอ่ เขา้ กบั บอรด์ ขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ดังนี้

1) นาข้ัวของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงมาต่อที่ชดุ Connector M+ กับ M-
2) นาสญั ญาณแบบมอดเู ลตความกวา้ งพลั ส์ จากไมโครคอนโทรลเลอร์หรือ พแี อลซีมาต่อท่ี
ข้ัว ENA/PWM, IN1, IN2, GND โดย GND จะต่อร่วมกบั ชุดควบคุม
3) ต่อข้ัวแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงภายนอกที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์ 24 โวลต์ โดยขนาด
แรงดันไฟฟ้าจากภายนอกท่ีนามาต่อ ข้ึนอยู่กับการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรง 12 โวลต์ ให้ใชแ้ รงดนั ภายนอกขนาด 12 โวลต์ เช่นกัน

4) การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง สามารถควบคุมการทางานได้สองแบบ คือ การ
ควบคุมความเร็วและการควบคุมทิศทางการหมุน โดยจะขึ้นอยู่กับการเขียนโปรแกรม ควบคุม เมื่อมี
สญั ญาณจากการมอดูเลตความกว้างพัลส์ จากชุดควบคุมหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ มาท่ขี า NA/PWM ซึ่ง
เป็นสัญญาณความถี่เป็นจานวนรูปคลื่นต่อวินาที และสัญญาณทิศทางการ หมุนต่อเข้าท่ี IN 1 และ IN 2
โดยสามารถควบคุมทศิ ทางการหมุนจากการสลับสายท่ี IN 1 และ IN 2 หรือการกดสวิตชจ์ ากแผงควบคุม
โดยต่อเข้าท่อี นิ พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์

ขัน้ ตอนท่ี 2 ทดสอบบอรด์ บอรด์ ขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงดว้ ยแหล่งจ่ายไฟฟ้า

1) นาข้ัวของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง มาตอ่ ทช่ี ุด Connector M+ กบั M-
2) ต่อข้ัวแหล่งจ่ายไฟเล้ียงจากข้างนอกที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์ – 24 โวลต์ โดย
ขนาดแรงดันไฟฟ้าจากภายนอกท่ีนามาต่อ ข้ึนอยู่กับการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เช่น มอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ ใหใ้ ชแ้ รงดนั ไฟฟา้ ขา้ งภายนอกขนาด 12 โวลต์ เช่นกัน

21

3) ท่ีข้ัว ENA/PWM, IN1, IN2, GND ทาการตดิ ตอ่ ดังน้ี
การทดลองให้มอเตอรไ์ ฟฟ้าหมนุ ไปทางดา้ นขวาหรือตามเข็มนาฬิกา

- นาแหล่งจา่ ยไฟเลยี้ งจากขา้ งนอกทีม่ ีแรงดัน 5 โวลต์ ต่อที่ ENANPWM
- นาแหล่งจา่ ยไฟเลย้ี งจากขา้ งนอกที่มีแรงดนั 5 โวลต์ ตอ่ ที่ IN 1
- นากราวดข์ ั้วลบจากแหลง่ จ่ายไฟเล้ยี งจากข้างนอก 0 โวลต์ ต่อท่ี IN 2
- นากราวดข์ ว้ั ลบจากแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงจากข้างนอก 0 โวลต์ ตอ่ ท่ี GND การทดลองให้มอเตอร์
ไฟฟา้ หมุนไปทางดา้ นซา้ ยหรือทวนเข็มนาฬิกา
- นาแหลง่ จ่ายไฟเลย้ี งจากข้างนอกทม่ี ีแรงดัน 5 โวลต์ ตอ่ ที่ ENA/PWM
- นากราวดข์ ั้วลบจากแหล่งจ่ายไฟเล้ยี งจากขา้ งนอก 0 โวลต์ ต่อที่ IN 1
- นาแหลง่ จา่ ยไฟเลย้ี งจากข้างนอกทมี่ ีแรงดัน 5 โวลต์ ต่อท่ี IN 2
- นากราวด์ข้ัวลบจากแหลง่ จา่ ยไฟเล้ียงจากข้างนอก 0 โวลต์ ตอ่ ที่ GND

2.11 เฟอื ง [15]
เป็นช้ินส่วนเคร่ืองกลท่ีมีรูปร่างเป็นจานแบนรูปวงกลม ตรงขอบมีลักษณะเป็นแฉก (เรียกว่า

ฟันเฟอื ง) ซึ่งสามารถนาไปประกบกบั เฟืองอกี ตวั หนึ่ง ทาใหเ้ ม่ือเฟืองตวั แรกหมนุ เฟืองตัวท่ีสองจะหมุนใน
ทิศทางตรงกันขา้ ม เกิดเป็นระบบส่งกาลังขึ้น โดยความเร็วรอบของเฟอื งท่สี องจะขึ้นกับอัตราส่วนจานวน
ฟันเฟืองของตัวแรกเทียบกับตัวที่สอง ซ่ึงอัตราส่วนนี้สามารถปรับให้เกิดเป็นความได้เปรียบเชิงกลได้ จึง
ถอื เปน็ เครื่องกลอย่างงา่ ยชนิดหน่งึ

ด้วยคณุ ลกั ษณะนี้ เฟือง สามารถนามาใช้ส่งผ่านแรงหมุน ปรบั ความเร็ว, แรงหมุน และทิศทางการ
หมุนในเครอื่ งจักรได้ โดยระบบเฟืองหรือระบบส่งกาลังนี้ มีความสามารถคล้ายคลึงกับระบบสายพาน แต่
จะดีกว่าตรงทรี่ ะบบเฟืองจะไมส่ ูญเสียพลงั งานไปกับการยดื หดและการลืน่ ไถลของสายพานเป็นอุปกรณ์ที่
มีความแข็งแรงสงู และมคี วามปลอดภัย

22

2.11.1 เฟืองตวั หนอน (Worm Gears) [16]

เป็นชุดเฟืองที่ประกอบด้วยเกลียวตัวหนอน (Worm) และเฟือง (Gear) เป็นเครื่องกลที่
ทางานโดยการหมุน แนวเพลาขับ (Worm Shaft) และเพลาตาม (Worm Wheel Shaft) ของเฟืองตัว
หนอนจะทามุมกันที่มุมฉาก 90 องศา การทางานของเฟืองตัวหนอนจะเงียบและมีแรงสั่นสะเทือนเกิดขึ้น
น้อย เน่ืองจากการส่งถ่ายกาลังจากเฟืองขับไปยังเฟืองตามนั้นการส่งถ่ายกาลังจะเป็นไปในลักษณะของ
การล่ืนไถล (Sliding) ในการส่งถ่ายกาลังของเฟืองตัวหนอนน้ันความเค้นที่เกิดขึ้นบนผิวฟันเฟืองจะ
มากกวา่ เฟืองแบบเฟอื งตรงหรอื แบบเฟืองเฉียง

รูปที่ 2.21 เฟอื งตัวหนอน (Worm Gears)

ทม่ี า : [16]

2.12 โซส่ ง่ กาลัง (Chain Drives) [17]
โซ่สามารถส่งกาลังให้ได้โมเมนต์บิด (หมุน) สูงมากโดยที่ให้เป็นชุดส่งกาลังมีขนาดเล็กได้ เป็น

ลักษณะการส่งกาลังด้วยรูปร่างและ ที่รอง เพลาจะรับภาระน้อยมาก ไม่มีการให้ล่ืนไถลในขณะส่งกาลัง
ในขณะส่งกาลังข้อตอ่ โซ่จะรับภาระความเสียดทานล่นื (Sliding Friction) จึงต้องมีการหลอ่ ล่ืนที่เพียงพอ
โซ่ส่งกาลังจะมีใช้งานในทรี่ ับภาระดงึ มาก ๆ ในท่ีรบั อณุ หภูมิสูง , โรงงานเคมี, ไอนา้ มัน, ความชนื้ เป็น ท่ี
ซึง่ สายพานไมส่ ามารถนาไปใช้งานได้

2.12.1 โซ่ลกู กล้งิ
โซ่ลูกกล้ิงจะประกอบด้วยแผ่นปิดข้าง โซด้านนอกและด้านในที่ ยึดด้วยบูชและโบลต์เข้า

ด้วยกัน โซ่ลูกกลิ้งท่ีมีใช้ งานส่วนใหญ่จะมีลูกกล้ิงท่ีชุบแข็งร้อย (หมุนได้)อยู่ ในบูช ลูกกลิ้งนี้จะช่วยลด
ความเสียดทานและการสึกหรอของด้านข้างของเฟืองโซ่ในขณะที่ล้อเฟืองขับ โซ่ และมีเสียงดังน้อยเมื่อ
ความเร็วโซ่สูง ในการใช้งานให้รับโมเมนตห์ มุนมาก ๆ

23

รูปที่ 2.22 โซ่ลูกกล้ิง

ทมี่ า : [17]

2.13 Lead Screw [18]
Lead Screw คือกลไกการเคล่ือนที่ เป็น Screw ท่ีได้จากการขึ้นรูป หลักการทางานโดยมอเตอร์

จะควบคุมการเคล่ือนท่ีของแกนต่างๆได้โดยใช้ Lead Screw แปลงการเคลื่อนท่ีเชิงมุม ( Angular
Motion) เป็นการเคลอ่ื นที่เชงิ เสน้ ( Linear Motion ) ทาให้แต่ละแกนสามารถเคลื่อนไปยังตาแหนง่ หรือ
ระยะทางตามสัญญาณจากคอนโทรลเลอร์ นอกจากนจ้ี ะมรี างนาทาง ( Linear Guide Way ) รองรับการ
load การเคล่ือนทีข่ องแกนตา่ งๆซึ่งจะมีแบบ Single Linear Guide Way (แบบเดยี่ ว) และ Dual Linear
Guide way (แบบคู่) Lead screw เป็นอุปกรณ์ท่ีทาหน้าท่ีเปล่ียนการหมุนของ motor ให้เป็นการ
เคลอื่ นที่ใน แนวเชิงเส้นอุปกรณช์ นิดนี้มคี ุณลักษณะท่ีโดดเดน่ และสาคญั หลายประการเชน่ การเคลื่อนท่ใี น
แนวแกนมีความราบล่ืนสม่าเสมอสูงมาก เพราะเน่ืองจากร่องเกลียวท่ีมีการเจียระไนเป็นอย่างดีการ
รบั ภาระสามารถรับได้สูง สามารถใชง้ านท่ีความเร็วสูงได้ประสิทธิภาพทางกลสูง ขนาดของ Lead screw
สามารถเลือกใช้ได้ Lead Screw ใช้ในการส่งกาลังจากรูปของแรงบิดและการหมนุ เปน็ รูปการเคลื่อนที่ใน
แนวเชิงเส้นการใช้ สกรูขับ (Power/Lead/Ball screw) เมื่อสกรูถูกขับให้หมุน เกลียวของสกรูจะทาให้
Ball nut เคล่ือนที่ในแนวเส้นตรงได้ ซ่ึงจะมีแรงเสียดทานที่เกิดข้ึนในการเคล่ือนท่ี น้อยมาก และมี
ประสิทธิภาพอยู่ระหว่างร้อยละ 70-90 จากแรงเสียดทานท่ีน้อยมากระหว่าง Screw กับ Ball nut
เน่ืองจากมี bearing ball ทาให้ไม่เกิด Self-Locking คือถ้าเราเอามือดึงที่ Ball nut ให้เคล่ือนท่ีในแนว
เส้นตรง กจ็ ะทาให้ (Ball screw) หมนุ ไดด้ ว้ ย

รปู ท่ี 2.23 แทง่ Lead Screw

ที่มา : [18]

24

2.14 Limit Switch [19]
เป็นสวิตช์ที่จากดั ระยะทาง การทางานอาศัยแรงกดภายนอกมากระทาเช่น วางของทับที่ปุ่มกดหรือ

ลูกเบ้ียวมาชนที่ปุ่มกดและเปน็ ผลทาใหห้ น้าสมั ผสั ทีต่ ่ออยกู่ ับก้านชน เปิด-ปดิ ตามจังหวะของการชน

รปู ที่ 2.24 Limit Switch

ที่มา : [19]

2.14.1 หลกั การทางาน
ลิมิตสวิทช์ โดยปกติแบ่งออกเป็น 2ลักษณะคือ ปกติ (NO) และปิด (NC) จากโครงสร้าง

ภายในตาแหน่งปกติ หน้าสัมผัสจะไม่ต่อถึงกันทาให้กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านได้ ตาแหน่งทางาน
เมื่อมแี รงภายนอกมากระทา เชน่ ลกู สูบเคลอ่ื นที่ออกมากดลิมิตสวิทช์ทาให้สภาวะการทางานเปลี่ยนจาก
ปกติเปดิ (NO) เป็นปกตปิ ิด (NC) มีผลทาใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้ และเม่อื ลกู สบู เคลื่อนที่กลับจะทา
ใหล้ มิ ติ สวิทช์กลบั สูส่ ภาพเดมิ จากปกตปิ ดิ (NC) เปน็ ปกตเิ ปดิ (NO) ทาให้ตัดวงจรการทางาน

25

บทท่ี 3

การออกแบบและการสรา้ ง

3.1 บทนา
โครงงานนี้มีจุดมุงหมายท่ีจะสร้างเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมัติ หลังจากที่ได้รวบรวมข้อมูลและ

ทฤษฎีท่ีเก่ียวข้องมาแล้วจึงได้ทาการสร้างเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมัติ ใบบทน้ีจะกล่าวถึงขั้นตอนการ
ออกแบบโครงสร้างสร้าง ขั้นตอนการสร้าง หลักการทางาน การออกแบบวงจรและการออกแบบการ
ทดสอบของเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ

3.2 การออกแบบในส่วนประกอบหลกั ของเครื่องกรีดยางพาราอตั โนมัติ
ในส่วนฮาร์ดแวร์ของเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมัตินี้จะประกอบไปด้วยส่วนประกอบดังนี้ 1.ชุด

โครงสรา้ งท่ยี ึดกบั ตน้ ยาง 2.สว่ นขับเคลอื่ นในการย้ายรอยกรดี 3.ส่วนของการกรีดยาง
3.2.1 การออกแบบชดุ โครงสร้างที่ยึดกบั ต้นยาง
จากแนวคิดผู้รเิ ร่ิม ผู้จัดทาได้ออกแบบโครงสร้างที่สามารถยึดกับต้นยางพาราได้อย่างมั่นคง

สะดวกและสามารถถอดเก็บรักษาได้ง่าย เน่ืองจากการทดสอบน้ันกาหนดใช้ต้นยางที่มีขนาดเส้นรอบวง
ของลาต้น 50 เซนติเมตร ผู้จัดทาจึงได้ออกแบบโครงสร้างของเครื่องกรีดยางพาราในส่วนของตัวโครงนั้น
ได้ใช้เหล็กฉาก ขนาด 1-1/2 " ความหนา 3 มิลลิเมตร ซึ่งมีความแข็งแรงและทนทานอย่างมาก นามาดัด
เช่ือมและเจาะรูขนาด 1/4" ตรงหัวมุมท้ัง 4 ด้าน ทาออกมา 2 ชุดเพื่อใหส้ ามารถประกบกันไดโ้ ดยใช้แท่ง
สตัดเกลียวตลอดเป็นตัวยึดเข้าด้วยกัน ในส่วนของตัวเพลาฝ่ังซ้ายน้ันใช่เหล็กเส้นขนาด 1/4" โดยจะมีตัว
บชุ ชิ่งสวมอยเู่ พอื่ ช่วยในสว่ นขบั เคลื่อนในการยา้ ยรอยกรดี และส่วนเพลาฝัง่ ขวาน้นั ใชแ้ ท่ง lead screw ที่
ต่อกับตัวตุ๊กตาแบริ่งเป็นตัวขับเคลื่อนในการย้ายรอยกรีดโดยติดกับมอเตอร์เกียร์ซ่ึงเป็นตัวอุปกรณ์ท่ี ทา
หนา้ ทใี่ นการหมุนเฟืองตัวหนอนที่เปน็ เฟอื งทดในการขบั แทง่ lead screw

26

7.5 ซม.

แบตเตอรี่ 52 ซม.

เหลก็ เส้น 1/2" ยาว 40 เซนตเิ มตร กลอ่ งแผงบอร์ดไมโคคอนโทรเลอร์
สตดั เกลียวตลอด

เหล็กฉาก ขนาด 1-1/2" หนา 3
มลิ ลเิ มตร

รปู ท่ี 3.1 โครงสร้างเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ

3.2.2 การออกแบบส่วนขบั เคล่ือนในการยา้ ยรอยกรดี
เนื่องจากการกรีดยางต้องพยายามกรีดให้เปลือกบางท่ีสุด คร้ังละประมาณ 2 มิลลิเมตร

เดือนหนึ่งๆกรีดเปลือกออกไม่ควรเกิน 2.5 เซนติเมตร ดังน้ันในการย้ายรอยกรีดแต่ละรอบนั้นไม่ควรเกิน
2 มิลลิเมตรและในส่วนของการกรีดยางน้ันมีน้าหนักพอสมควร ทางผู้จัดทาจึงออกแบบโดยนาชุดแท่ง
lead screw ยาว 50 เซนติเมตร มาเป็นส่วนขับเคลื่อนย้ายส่วนของการกรีดยางและใช้ชุดทดเฟืองตัว
หนอนแบบเหล็กทั้งชุดอัตราทด 1:40 ขนาดรูแกน 6 มิลลิเมตร ติดกับมอเตอร์เกียร์มาขับแท่ง lead
screw ใหห้ มุนเพ่อื เล่ือนส่วนท่ีตดิ กับใบมีดกรีดยางใหข้ ยับลง

แท่ง lead screw เฟืองทดตวั หนอน อตั ราทด
ยาว 50 เซนตเิ มตร 1:40 รู 6 มลิ ลเิ มตร

ตกุ๊ ตาแบร่งิ ขนาดรู 6 มอเตอร์เกยี ร์ dc
มลิ ลเิ มตร 12 v

รปู ที่ 3.2 โครงสรา้ งสว่ นขับเคลื่อนในการยา้ ยรอดกรดี

27

3.2.3 การออกแบบส่วนของการกรีดยาง
การกรีดยางพาราน้ันความลาดชันของรอยกรีดควรทามุม 30-35 องศา กับแนวระดับเพื่อให้

นา้ ยางไหลได้สะดวก จากทางผู้จัดทาได้กาหนดขนาดของลาต้นในการใช้ทดสอบขนาด 50 เซนติเมตร จึง
ได้ออกแบบส่วนของการกรีดโดยใช้ เหล็กแบนขนาด 1-1/2" ความหนา 2.5 มลิ ลิเมตร มาทารางให้กับโซ่
จกั รยานทม่ี ีใบมีดกรดี ยางติดอยู่ซ่ึงตัวรางน้ันทามุมกับแนวระดับ 35 องศาในส่วนตัวขับโซ่นั้นสว่ นท่ีติดกับ
มอเตอร์เกียร์จะเป็นเฟืองโซ่จักรยานขนาด 9 ฟัน รู 6 มิลลิเมตร อีกฝ่ังหนึ่งจะเป็นเฟืองโซ่จักรยานขนาด
9 ฟัน รู 8 มิลลิเมตรมีเพลาติดกับตัวตุ๊กตาแบริ่งเป็นแกนขับเฟือง ซ่ึงทั้ง 2 ส่วนจะติดกับเพลาของชุด
โครงสรา้ งท้งั 2 ฝ่งั เพอ่ื ให้สามารถทาการยา้ ยรอยกรีดลงได้

มอเตอรเ์ กียร์ dc 12 มดี กรดี ยาง
v ตกุ๊ ตาแบรง่ิ รู 8 มลิ ลเิ มตร

โซจ่ ักรยาน แกนเพลา 8 มลิ ลเิ มตร

เฟอื งโซจ่ ักรยาน 9
ฟัน รู 8 มิลลิเมตร

รปู ที่ 3.3 โครงสรา้ งสว่ นของการกรีดยาง

28

3.3 ขั้นตอนการดาเนนิ การสรา้ งเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ
3.3.1 ศกึ ษาทฤษฎีทเ่ี กยี่ วข้อง การค้นคว้าหาข้อมลู ที่เก่ียวข้องในการสรา้ งเครื่องกรีดยางพาราไดม้ า

จากการคน้ คว้าจากแหล่งความรู้ คือ ห้องสมุด และอินเตอร์เน็ต ซ่ึงเนื้อหาก็จะเป็นไปตามท่ีได้กาหนดไว้ใน
บทท่ี 2

3.3.2 ชิ้นส่วนทส่ี าคัญของเครือ่ งกรีดยางพาราอตั โนมตั ิตามท่ีไดอ้ อกแบบไวด้ ังนี้
ชน้ิ ส่วนท่ีใช้สาหรบั ทาโครงสร้างของเคร่ืองกรดี ยางจะใชเ้ หลก็ ฉากขนาด 1-1/2" หนา 3 มิลลเิ มตร นามา
เชื่อมประกอบกนั เป็นโครงเคร่ือง

รูปท่ี 3.4 โครงเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ
3.3.3 การประกอบช้ินสว่ นของเคร่อื งกรีดยาง เพื่อทาการจัดซือ้ วสั ดุ อุปกรณ์และผลติ ชน้ิ สว่ นต่างๆ
ที่สาคญั ตามแบบแลว้ ในขัน้ ตอนต่อไปจะเป็นการประกอบและตกแต่งเคร่ืองกรดี ยางพาราอตั โนมตั ดิ งั น้ี

1) วัดและตดั เหลก็ เพื่อนามาเชอ่ื มประกอบโครง

รปู ท่ี 3.5 การวัดความยาวเหลก็ เพ่ือนาไปตัด

29

2) เช่ือมประกอบโครงสรา้ งเคร่ืองกรีดยางพารา

รปู ท่ี 3.6 การเชอ่ื มประกอบโครง
3) เก็บรายละเอียดงานเช่อื ม

รูปที่ 3.7 การเกบ็ รายละเอียดงานเชอ่ื ม
4) ทาการขดั สนมิ และพ่นสี

30

รูปท่ี 3.8 การทาสโี ครงเคร่ืองกรีดยางพารา
5) ทาในส่วนของการกรีดยาง

รปู ท่ี 3.9 ทาสว่ นของการกรีดยาง
6) ประกอบชุดเคลือ่ นยา้ ยรอยกรีดและส่วนการกรดี ยาง

รูปที่ 3.10 ประกอบชดุ เคล่ือนยา้ ยรอยกรีดและส่วนการกรีดยาง
7) ประกอบอุปกรณ์และชิน้ สว่ นต่างๆเขา้ ด้วยกัน

รปู ที่ 3.11 ประกอบอุปกรณ์และชิน้ ส่วนต่างๆครบทุกส่วน

31

3.4 หลกั การทางานของเครือ่ งกรีดยางพาราอัตโนมัติ
เครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ จะมีหลักการทางานโดยแยกเป็น 2 ส่วนเป็นหลัก ส่วนที่ 1) คือส่วน

กรีดยางจะเป็นส่วนท่ีมีใบมีดกรีดยางอยู่ โดยใช้บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ในการสั่งบอร์ดขับไดร์มอเตอร์
เพ่ือควบคุมการทางานของมอเตอร์ในการกรีดยาง ส่วนที่ 2) คือส่วนในการย้ายรอยกรีด จะทางานหลัง
ส่วนกรีดยางทางานเสร็จแล้วตัวบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์จะส่ังรีเลย์เปิดมอ เตอร์ให้ขับชุดเฟืองทดตัว
หนอนเพ่ือหมนุ แทง่ lead screw ให้เลือ่ นลงตามที่ผ้จู ัดทาได้กาหนดระยะในการยา้ ยไว้

รูปที่ 3.12 บลอ็ กไดอะแกรมแสดงการทางานของเคร่ืองกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ
จากรูปท่ี 3.5 จะเป็นบล็อกไดอะแกรมแสดงการทางานของเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติ โดยบอร์ด
ไมโครคอนโทรเลอร์จะรับสัญญาณเวลาจากโมดูล RTC DS1302 ซึ่งมีหน้าท่ีในการสร้างฐานเวลาจริง
ให้กับไมโครคอนโทรเลอร์โดยเชื่อมต่อกับขา CLK DAT RST ของโมดูลจากน้ันบอร์ดประมวล
ผลเปรียบเทียบเวลาว่ามีคาส่ังจากผูใ้ ชง้ านมาหรือไม่ ถา้ มีคาสั่งเวลาจากผู้ใชง้ านบอรด์ ไมโครคอนโทรเลอร์
จะส่งสัญญาณไปบังคับไดร์มอเตอร์ ตัวท่ี 1 ให้ทางานแล้วเช็คสัญญาณจากตัว Limit Switch เพอ่ื ควบคุม
การทางานมอเตอร์ตัวที่ 1 แล้วบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์จะสั่งให้มอเตอร์ตัวท่ี 2 ทางานโดยบังคับผ่าน
Relay

32

เร่ิม
รบั คา่ เวลาปัจจุบนั
กาหนดเวลาในการกรดี ยาง
เปิดการทางานของมอเตอร์ 1

ชน limit
switch 1

มอเตอร์ 1 กลบั ทางหมนุ

ชน limit
switch 2

1

รูปท่ี 3.13 ลาดบั การทางานในการกรีดยางและการย้ายรอยกรีด
จากรูปท่ี 3.7 เป็นลาดับการทางานของเครื่องกรีดยางพาราอัตโนมัติโดยเร่ิมต้นตัวบอร์ด
ไมโครคอนโทรเลอร์จะรบั ค่าเวลาจากโมดูลเวลา DS1302 เข้ามาประมวลผลว่ามีคาสั่งต้ังเวลาการทางาน
จากผู้จัดทาไว้หรือไม่ หากเวลาตรงกัน บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์จะส่ังงานบอร์ดไดร์มอเตอร์เปิดการ

33

ทางานของมอเตอร์ตัวที่ 1 หากเวลาไม่ตรงกันบอร์ดจะทาการประมวลผลเทียบกับเวลาต่อไปจากน้ันเม่ือ
Limit Switch 1 ถูกชนบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์จะส่ังให้มอเตอร์ 1 กลับทางหมุน และเมื่อ Limit
Switch 2 ถูกชนมอเตอร์ตัวท่ี 1 จะหยดุ หมุน

1

มอเตอร์ 1 หยุดหมนุ

มอเตอร์ 2 ทางาน
memeewทา

ทางาน>ค่า
เริม่ ต้น

มอเตอร์ 2 หยุดทางาน
memeewทา
จบ

รูปท่ี 3.14 (ตอ่ ) ลาดับการทางานส่วนกรีดยางและการย้ายรอยกรีด
จากน้ันบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์จะส่งสญั ญาณไปที่ขา Digital 8 ที่เชื่อมต่อกับ Relay เพ่ือส่ังให้มอเตอร์
2 ทางานทาการหมุนแท่ง lead screw เลื่อนส่วนกรีดลงในแนวด่ิง เมื่อมอเตอร์ทางานมากกว่าค่าเริ่มต้น
แล้วมอเตอร์ 2 จะหยุดการทางาน

34
3.5 การออกแบบวงจรเคร่อื งกรีดยางพาราอัตโนมตั ิ

3.5.1 การตอ่ วงจรรวมของอปุ กรณต์ ่างๆเข้ากบั บอรด์ Arduino Uno R3
ในสว่ นนี้จะประกอบไปดว้ ยตัวควบคมุ ซ่งึ ในตัวควบคมุ จะประกอบไปดว้ ย บอรด์ วงจรขบั

ไดรม์ อเตอร์ วงจรรีเลย์ โมดูลนบั เวลา และลมิ ติ สวติ ซ์ แสดงดงั บลอ็ กไดอะแกรมดังรปู ท่ี 3.4

รูปที่ 3.15 บล็อกไดอะแกรมวงจรรวม

รปู ที่ 3.16 วงจรชุดควบคุมเคร่ืองกรดี ยางพาราอัตโนมัติ

35

เริ่ม

ต้ังค่าเรม่ิ ต้น
ต้น

รับคา่ เวลาจากโมดลู นับเวลา

อ่านคา่ เวลาท่ีบนั ทึกจากหนว่ ยความจา
หน่วยความจา

เปรยี บเทียบเวลากรีดยาง

ทบ่ี ันทกึ กบั เวลาบน
นาฬกิ าทใ่ี ชท้ าการ

ทดสอบ

กรีดยางตามเวลาท่ีบันทึก
ต้น

ยา้ ยรอยกรีด
ต้น

รูปที่ 3.17 ลาดับการทางานของโปรแกรม Arduino
จากรูปท่ี 3.17 เป็นลาดับการทางานของโปรแกรม Aduino ช่วงเริ่มการทางานมีการตั้งค่าเร่ิมต้นต่างๆ
ได้แก่ เวลาในการกรีดยางและระยะในการย้ายรอยกรีดต่อมาจะเป็นการรับค่าเวลาปัจจุบันจากโมดูลนับ
เวลามาเก็บไวใ้ นตัวแปรเพอื่ ใชใ้ นการเปรียบเทยี บเวลาต่อไป ต่อมาเปน็ การเปรียบเทียบเวลาจริงกบั เวลาท่ี
ทาการกรีดยางเพอื่ ส่งั ให้มอเตอร์ทางานกรีดยางและย้ายรอยกรดี ตามเวลาที่ได้ตั้งไวจ้ ากน้ันกลับไปทาการ
ตรวจสอบเทยี บเวลาจากโมดลู นาฬิกาเหมอื นเดิม

36

3.5.2 การออกแบบวงจรการต่อลิมิตสวิตซ์

Limit switch 2

Limit switch 1
รปู ท่ี 3.18 รปู โครงสร้างวงจร Limit Switch
จากรูปท่ี 3.18 ลิตมิตสวิตซ์ตัวที่ 1 ต่อขา NO (Normally Open) เข้ากับ บอร์ด Arduino ต่อเข้ากับขา
Digital 6 ลิตมิตสวติ ซต์ ัวที่ 2 ต่อขา NO (Normally Open) เข้ากบั บอรด์ Arduino ตอ่ เข้ากบั ขา Digital
7 และ ขา Common ของลิมิตสวิตซ์ท้ัง 2 ตัว จะต่อเข้ากับขา GND ของบอร์ด Arduino เมื่อเวลามีการ
ชนของล้อลูกกล้ิงของลิมิตสวิตซ์ จะทาให้เกิดการเคล่ือนที่ของหน้าสัมผัสเกิดสัญญาณส่งไปท่ีบอร์ด ทา
การประมวลผลและสงั่ การทางานไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง
3.5.3 การออกแบบการต่อรเี ลย์เพ่อื ควบคมุ มอเตอร์

Relay

รปู ท่ี 3.19 รปู โครงสรา้ งวงจรการต่อ Relay Module

M- 37
M+
จากรูปท่ี 3.19 เป็นวงจรการต่อรีเลย์เพ่ือควบคุมการทางานของมอเตอร์ โดยต่อขา In1 ของรีเลย์เข้ากับ
ขา Digital 8 ของบอร์ด Arduino แล้วต่อขา VCC , GND จากบอร์ดเข้ากับรีเลย์ ในส่วนของมอเตอร์น้ัน
ต่อขา V+ จากแบตเตอร่ีเข้ากับขา NO (Normally Open) ส่วนขา V- ต่อเข้ากับขา NC (Normally
Closed) และต่อเขา้ กบั มอเตอรข์ ัว้ หนึ่ง ส่วนอีกขว้ั ของมอเตอร์ตอ่ เข้ากับขา COM ของรีเลย์

3.5.4 การออกแบบการต่อบอรด์ ขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเพ่อื ควบคุมมอเตอร์

D10 บอรด์ ขับมอเตอร์กระแสตรง

D9

GND
VCC

V+
V-

รปู ท่ี 3.20 รูปโครงสร้างวงจรการตอ่ บอร์ดขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

จากรูปที่ 3.20 เป็นวงจรการต่อบอร์ดขบั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อควบคมุ การทางานของมอเตอร์ โดย
ต่อขา ln1 และ ln2 ของบอร์ดขับมอเตอร์เข้ากับขา Digital 9 10 ของบอร์ด Arduino ตามลาดับ แล้ว
ต่อขา VCC , GND จากบอร์ดเข้ากับบอร์ดขับมอเตอร์ ในส่วนของมอเตอร์น้ันต่อขา V+ และ V- จาก
แบตเตอร่ีเข้ากบั ขา V+,V- ของบอร์ดขับมอเตอร์ และต่อขามอเตอร์ทั้ง 2 ขาเขา้ กับขา M+,M- ของบอร์ด
ขบั มอเตอร์