โครงงานรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติ

โครงงานคอมพิวเตอร์
เรอ่ื ง เคร่อื งรดน้ำตน้ ไมอ้ ัตโนมตั ิ

จดั ทำโดย

1. นายนันทวัฒน์ ละไม ชนั้ ม.5/3 เลขท่ี 8
2.นายพชรพล ถิ่นทะเล ชนั้ ม.5/3 เลขที่ 9
3.นายวนั รฐั พงษ์สนทิ ชั้น ม.5/3 เลขท่ี 10
4.น.ส.ธดิ ารตั น์ สุวรรณอมรเลศิ ช้นั ม.5/3 เลขท่ี 20
5.น.ส.ภรพรหม วงศ์บันเทงิ ช้นั ม.5/3 เลขท่ี 23

…เสนอ…
ครคู ณิศร เสมพชื

โครงงานนเ้ี ป็นสว่ นหนงึ่ ของวิชาการสร้างผลงานดว้ ยคอมพวิ เตอร์ (ว30284)
ภาคเรยี นที่ 1 ปีการศกึ ษา 2564
โรงเรยี นภเู กต็ วทิ ยาลยั

คำนำ

รายงานเล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิชาการสร้างผลงานด้วยคอมพิวเตอร์ (ว30284)
เพื่ออำนวยความสะดวกในการรดน้ำต้นไม้เพื่อลดปัญหาการขาดนำ้ ของต้นไม้เพื่อให้สามารถรดน้ำตน้ ไม้ได้เม่อื
ความชื้นในดินต่ำกว่าค่าที่ กำหนด ทำให้สามารถรดน้ำต้นไม้ได้ในเวลาที่ดิแห้งเกินไป
สามารถรดน้ำต้นไม้ได้ในปริมาณที่เหมาะสม สามารถช่วยอำนวยความสะดวกต่อคนเลี้ยงต้นไม้ได้
และชว่ ยประหยัดเวลาในการรดน้ำต้นไม้ได้

คณะผ้จู ัดทำ

บทท่ี 1
บทนำ

1. ทีม่ าและความสำคญั

การพัฒนาใหเ้ กษตรกรไทยกา้ วสยู่ คุ THAILAND 4.0 จึงเปน็ จดุ เรม่ิ ต้นของการใช้ Smart Farmer คอื
ลดการทำรา้ ยธรรมชาติ ใชท้ รัพยากรเทา่ ทจ่ี ำเป็น ทำแลว้ ต้องสบายขึ้นเรื่อย ๆ ไม่ใช่ยง่ิ ทำยิ่งเหนื่อย
ตัวอยา่ งของการทำเกษตรกรรมแบบ Smart Farmer เช่น การมพี ื้นที่เลก็ ๆ
แต่สามารถออกแบบให้ปลูกแบบผสมผสานและเกอื้ กูลกนั ได้ ตอ้ งใชเ้ ทคโนโลยเี ป็น
จึงเกดิ แนวคดิ การประยุกต์ใช้ Internet of Things ชว่ ยในการจัดการปลกู พืชใหไ้ ด้ผลประโยชนม์ ากที่สุด
เปน็ การเชื่อมโยงไปถึง Smart Farmer
กล่าวคือตัวเกษตรกรต้องเป็นบคุ คลทมี่ คี วามรูใ้ นด้านเกษตรกรรมและเทคโนโลยี
สามารถนำมาประยกุ ตใ์ ชร้ ่วมกันไดอ้ ยา่ งสมบรู ณ์ สามารถแกไ้ ขปญั หาได้ มีความคิด รจู้ กั การวางแผนงาน
และเปน็ คนที่รจู้ กั ใชเ้ ทคโนโลยีเพ่ือลดปญั หาเร่ืองของแรงงาน (สวุ ทิ ย์ วงศ์ศิลา, 2563)

Internet of Things เป็นเทรนด์ที่กำลังเกดิ ขึน้ ในสงั คมปจั จุบนั หมายถงึ
เทคโนโลยีอินเตอรเ์ น็ตทเ่ี ชอ่ื มอปุ กรณ์และเคร่อื งมอื ต่างๆ เช่น คอมพวิ เตอร์ โทรศัพท์มอื ถอื รถยนต์ ตู้เย็น
โทรทศั น์ และอน่ื ๆ เข้าไวด้ ว้ ยกนั โดยเครื่องมือต่างๆ
จะสามารถเชือ่ มโยงและสือ่ สารกนั ไดโ้ ดยผา่ นระบบอนิ เตอรเ์ น็ต
ซึ่งในอนาคตของผ้บู ริโภคทว่ั ไปจะเริม่ คนุ้ เคยกบั เทคโนโลยีทที่ ำให้สามารถควบคมุ ส่ิงของตา่ งๆ ท้งั จากในบา้ น
และสำนักงานหรือจากท่ไี หนก็ได้ เชน่ การควบคุมอุณหภมู ิภายในบ้าน การเปิดปดิ ไฟ
ไปจนถงึ การสงั่ ให้เครอ่ื งรดน้ำตน้ ไม้ หรือแปลงเกษตรของตนเอง แต่อย่างไรกต็ ามยงั มีเทคโนโลยีอื่นๆ
ยงั จำเปน็ ต้องมพี ฒั นาก่อน ถงึ จะเกิดเป็น IoT ยกตวั อยา่ ง เชน่ ระบบตรวจจบั ต่างๆ (Sensors) รูปแบบการ
เช่อื มตอ่ ระหวา่ งอปุ กรณ์ และระบบทฝ่ี งั ตัวอยใู่ นคอมพิวเตอร์ (สวุ ทิ ย์ วงศศ์ ลิ า, 2563)

ด้วยสาเหตนุ คี้ ณะผู้จดั ทำจงึ สนใจทำเครื่องรดน้ำอตั โนมัติ เนือ่ งจากเปน็ การประยุกตใ์ ช้ IOT
เพอ่ื การเกษตร ลดการใชแ้ รงงานคนในการรดนำ้ ตน้ ไมอ้ กี ทงั้ ยงั สะดวกตอ่ การใช้งาน
เพอ่ื ใหต้ น้ ไมไ้ ดร้ บั ปรมิ าณนำ้ ท่ีเหมาะสม ในเวลาท่เี หมาะสม ทำใหล้ ดปญั หาต้นไมข้ าดน้ำ
ตน้ ไมเ้ หย่ี วหรอื แห้งตายได้ โดยใชบ้ อรด์ kidbright
ในการดำเนินการประกอบกับเซ็นเซอร์วดั ความช้นื และปม๊ั น้ำขนาดเล็ก

2. วัตถปุ ระสงค์

2.1 เพื่ออำนวยความสะดวกในการรดน้ำต้นไม้

2.2 เพ่ือลดปญั หาการขาดน้ำของต้นไม้ (ไมใ่ หค้ า่ ความชื้นเปน็ 0)
2.3 เพ่อื ใหส้ ามารถรดน้ำได้เม่อื ความชื้นในดินต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้

3. ขอบเขตของโครงงาน

3.1 ทดลองเครอ่ื งรดนำ้ ตน้ ไมก้ ับต้นไม้ขนาดเลก็ ทีอ่ ยู่ในกระถาง
3.2 ควบคมุ ความชื้นในดินไม่ใหต้ ำ่ กว่า 50 %
เนือ่ งจากเปน็ ค่าความชนื้ ท่ีพชื จะเจรญิ เตบิ โตไดด้ ที ี่สดุ
3.3 เป็นโมเดลจำลองการรดนำ้ ตน้ ไม้อตั โนมัติ อตั ราส่วน 1 : 500

บทท่ี 2
หลกั การ ทฤษฎี และงานที่เกีย่ วขอ้ ง

1. โปรแกรม Kidbright IDE
kidbright IDE คอื โปรแกรมสรา้ งชุดคำสงั่ เพอื่ นำไปใช้ทำงานบนบอร์ด kidbright ด้วย ชดุ คำสั่งแบบ

block-structured programming คือจะใช้การลากกลอ่ งขอ้ ความหรอื บลอ็ กคำส่ัง มาวางต่อกนั (Drag and
Drop) จากน้นั โปรแกรมจะทำงานแปลงภาษา ท่ีเรยี กวา่ การ compile
เพื่อใหไ้ ด้เปน็ โคด้ การทำงานท่ใี ช้กบั โปรเซสเซอร์ ESP32 ทอ่ี ยู่บนบอรด์

โปรแกรม kidbright v1.6 64 bit สำหรบั windows

2. บอร์ด kidbright
KidBright

เปน็ บอรด์ ทพ่ี ัฒนาขึน้ เพื่อกระตนุ้ ศกั ยภาพการคิดเชงิ ระบบและการคดิ เชงิ สร้างสรรคใ์ นเด็กวยั เรยี นผ่านการเรี
ยนรูแ้ บบ Learn and Play บอร์ดถูกออกแบบใหม้ กี ารแสดงผลและเซนเซอรแ์ บบง่าย
ซึง่ จะทำงานสอดคล้องกับชุดคำสง่ั ควบคุมการทำงาน โดยผู้เรยี นสามารถออกแบบและสร้างชดุ คำสง่ั แบบ
Block-structured Programming ผา่ นแอปพลเิ คชันบนสมารท์ โฟน

จุดเดน่ ของเทคโนโลยี :

- บอร์ดสมองกลฝังตวั ประกอบด้วย เซนเซอรพ์ น้ื ฐาน จอแสดงผล real-time clock ลำโพง
สามารถนำไปประยุกตใ์ ช้งานได้หลากหลาย

- สร้างชดุ คำส่งั แบบ block-structured programming ผา่ นแอปพลิเคชนั บนสมารท์ โฟน
- ชดุ คำสัง่ ถูกสง่ ไปยังบอร์ดสมองกลฝงั ตวั ผา่ นเครอื ข่ายไร้สาย

ทำให้ใช้งานไดง้ า่ ยไม่จำเป็นต้องเชือ่ มต่อสาย

คณุ สมบัติ :

- แอปพลิเคชันบนสมารท์ โฟนทำงานภายใตร้ ะบบปฏิบัตกิ าร Android
- แอปพลเิ คชนั สรา้ งชุดคำสงั่ รองรบั การทำงานแบบ Event-driven Programming

- แอปพลเิ คชันสรา้ งชุดคำส่งั รองรับการทำงานแบบ Multitasking
- รองรบั การเชอ่ื มต่อเซนเซอรท์ ่ีหลากหลาย
ผ้ใู ชง้ านเทคโนโลยเี ปา้ หมาย :
- โรงเรียนต่างๆ ที่ส่งเสริมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
- หน่วยงานส่งเสรมิ การเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์
- นกั เรยี นทส่ี นใจ
สถานภาพทรพั ย์สนิ ทางปญั ญา :
- อยรู่ ะหวา่ งการยื่นจดสทิ ธิบตั ร

"ระบบพฒั นาศักยภาพการคดิ เชิงระบบและเชงิ สรา้ งสรรค์ผา่ นอุปกรณส์ มองกลฝงั ตัว"

วจิ ยั พฒั นาโดย :
- ทีมวิจยั เทคโนโลยีเพอื่ การศึกษา (EDT)

-
บอร์ด kidbright

3. เซน็ เซอร์วดั ความชื้นในดนิ
เซ็นเซอรว์ ัดความช้นื ในดนิ Soil Moisture Sensor ใช้วดั ความชน้ื ในดิน หรือใช้เป็นเซน็ เซอรน์ ำ้

สามารถตอ่ ใช้งานกบั ไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใชอ้ นาล็อกอินพุตอา่ นค่าความช้ืน
หรือเลอื กใชส้ ญั ญาณดจิ ติ อลท่สี ง่ มาจากโมดลู สามารถปรับความไวไดด้ ้วยการปรบั Trimpot. สินค้านี้
ประกอบไปดว้ ย แผน่ PCB สำหรับเสยี บลงดินเพอ่ื วดั คา่ ความช้ิน

หลักการทำงาน

- การใช้งาน จะตอ้ งเสยี บแผน่ PCB สำหรลั วัดลงดิน
เพือ่ ให้วงจรแบ่งแรงดันทำงานไดค้ รบวงจร
จากนั้นจึงใชว้ งจรเปรียบเทยี บแรงดนั โดยใชไ้ อซอี อปแอมปเบอร์ LM393
เพื่อวดั แรงดนั เปรียบเทียบกนั ระหว่างแรงดนั ดนั ทีว่ ัดได้จากความชิ้นในดิน
กับแรงดันทวี่ ดั ไดจ้ ากวงจรแบง่ แรงดันปรบั คา่ โดยใช้ Trimpot
หากแรงดนั ท่วี ดั ได้จากความช้ินของดนิ มมี ากกว่า ก็จะทำใหว้ งจรปลอ่ ยลอจกิ 1 ไปท่ีขา D0
แต่หากความชิ้นในดนิ มนี ้อย ลอจกิ 0 จะถูกปลอ่ ยไปทีข่ า D0

- ขา A0 เปน็ ขาทีต่ อ้ โดยตรงกบั วงจรทใี่ ช้วงความชื้นในดิน ซงึ่ ใหค้ า่ แรงดนั ออกมาต้ังแต่ 0 -
5V (ในทางอดุ มคต)ิ โดยหากความชนิ้ ในดินมีมาก แรงดนั ทปี่ ลอ่ ยออกไปกจ็ ะน้อยตามไปดว้ ย
ในลกั ษณะของการแปรผันกลบั

การนำไปใช้งาน

- หากนำไปใช้งานด้านการวดั ความชน้ื แบบละเอยี ด แนะนำใหใ้ ชง้ านขา A0
ต่อเข้ากบั ไมโครคอนโทรลเลอร์เพือ่ วัดค่าแรงดนั ทไ่ี ด้
ซงึ่ จะไดอ้ อกมาใช้เปรียบเทยี บคา่ ความชื้นได้ หากมคี วามช้ืนน้อย แรงดันจะใกล้ 5V มาก
หากความช้นิ มาก แรงดนั กจ็ ะลดต่ำลง

- หากต้องการนำไปใชใ้ นโปรเจคท่ีไม่ตอ้ งใช้วดั ละเอยี ด เชน่ โปรเจครดนำ้ ต้นไม้
ใชค้ วบคมุ ปมั้ นำ้ ใหร้ ดนำ้ ต้นไมอ้ ัตโนมัติ สามารถนำขา D0
ตอ่ เข้ากับทรานซสิ เตอร์กำลงั เพือ่ ส่ังให้ป้ัมนำ้
หรือโซลินอยใหท้ ำงานเพื่อให้มีนำ้ ไหลมารดตน้ ไม้ได้เลย เม่อื ความช้นิ ในดินมีมากพอ
จะปล่อยลอจิก 0 แล้วทรานซสิ เตอรจ์ ะหยุดนำกระแส ทำให้ปม้ั น้ำหยุดปล่อยน้ำ

เซน็ เซอร์วดั ความชืน้ ในดนิ

4. ปม๊ั นำ้ USB

ปั๊มนำ้ คอื เครื่องมือทช่ี ว่ ยในการสง่ นำ้ ประกอบดว้ ย mechanic และ Electricity / engine มี 2 สว่ น
มหี ัวป๊มั และมอเตอร์
มอเตอรท์ ำหน้าท่หี มุนใหต้ ัวป๊ัมเคลื่อนทเี่ พือ่ ผลักนำ้ จากจดุ หนง่ึ ไปอีกจุดหนง่ึ ไปโดยแรงดนั และปริมาณน้ำ
ตามการออกแบบของแต่ละการใชง้ าน
ชว่ ยเสรมิ น้ำใหแ้ รงขน้ึ ไปถงึ อีกจุดหนึ่งได้พร้อมกับปริมาณนำ้ ทเ่ี พิ่มมากข้นึ ถา้ เราต้องการปรมิ าณน้ำมาก
แรงดนั จะนอ้ ย ถ้าเราต้องการปริมาณนำ้ นอ้ ย แรงดันจะมาก

ปมั๊ นำ้ USB คอื ปมั๊ น้ำขนาดเลก็ ท่จี ่ายไฟผ่านชอ่ งเสยี บ USB เหมาะสำหรับบอร์ด kidbright
สำหรับงาน IOT เปดิ -ปดิ น้ำ และแบบจำลอง Smart Farmer เป็นต้น

ปม๊ั นำ้ USB 5v

บทที่ 3
วธิ กี ารดำเนนิ งาน

1. วิธีการดำเนินงาน

1. คัดเลอื กหัวขอ้ โครงงานทส่ี นใจจะทำ นัน่ คอื โครงงานเครอ่ื งรดน้ำต้นไมอ้ ตั โนมัติ
2. ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มูลเกีย่ วการใชบ้ อร์ด kidbright และโปรแกรม kidbright

จากเวบ็ ไซต์ต่างๆและครูทป่ี รกึ ษาโครงงาน
3. ศึกษาคน้ คว้าขอ้ มูลเกีย่ วกับปริมาณน้ำท่ีตน้ ไม้ควรจะไดร้ บั ในแต่ละวนั จากเวบ็ ไซต์ตา่ งๆ
4. จัดทำเคา้ โครงของโครงงานเพ่อื นำเสนอครทู ่ปี รกึ ษาโครงงาน
5. ลงมอื ทำโครงงานเร่ืองเครื่องรดน้ำต้นไม้อตั โนมัติ

รายงานความก้าวหนา้ ของโครงงานเปน็ ระยะๆเพื่อใหค้ รทู ี่ปรึกษาโครงงานใหข้ ้อเสนอะแนะต่างๆและ
นำกลบั มาแกไ้ ขและพัฒนา
6. เขียนรายงานและจดั ทำคู่มือการใชง้ าน
7. นำเสนอโครงงาน

2. แผนปฏบิ ัตงิ าน

กจิ กรรม ผู้รับผิดชอบ สัปดาห์
123 4 5 6 7 8

1. การวางแผน น.ส.ภรพรหม วงศ์บันเทิง

2. การสำรวจ/คน้ หา น.ส.ธดิ ารตั น์
สุวรรณอมรเลศิ

3. นายนนั ทวฒั น์ ละไม
การศกึ ษาเทคนคิ ท่ีเก่ี
ยวข้อง

4. นายพชรพล ถิ่นทะเล
การพฒั นาโปรแกรม

5. นายพชรพล ถ่ินทะเล
การทดสอบและปรบั
ปรงุ โปรแกรม

6. น.ส.ภรพรหม วงศบ์ นั เทิง
การทำรปู เลม่ โครงงา
น

7. นายวันรฐั พงษส์ นทิ
การทำโปสเตอรน์ ำเ
สนอ
8. การทำเวบ็ ไซต์ นายวนั รัฐ พงษส์ นทิ
9. นำเสนอโครงงาน น.ส.ธดิ ารัตน์

สุวรรณอมรเลศิ
3. โปรแกรมท่ีใช้ในการพฒั นา

3.1 โปรแกรม Kidbright IDE
3.2

บทที่ 4
การทดลองและผลการทดลอง

1. ผลทีค่ าดว่าจะไดร้ ับ
1.1 สามารถรดน้ำต้นไมไ้ ด้ในเวลาทด่ี นิ แหง้ เกินไป
1.2 สามารถรดนำ้ ต้นไมไ้ ด้ในปรมิ าณทเ่ี หมาะสม
1.3 สามารถชว่ ยอำนวยความสะดวกต่อคนเล้ยี งตน้ ไมไ้ ด้

1.4 ช่วยประหยดั เวลาในการรดน้ำต้นไม้ได้
2. ตัวอยา่ งการใช้งานโปรแกรม (รปู ประกอบ)

บทที่ 5
สรปุ ผล วิเคราะห์ และขอ้ เสนอแนะ

บทน้ีเป็นการสรุปตง้ั แต่ต้นจนจบวา่ ปัญหาคืออะไร ใช้วิธกี ารใด
หลังจากทแี่ กป้ ญั หาแลว้ มปี ระโยชนอ์ ยา่ งไร ใช้การทดลอง
หรอื พัฒนาโปรแกรมมาแสดงใหเ้ ห็นว่าการแก้ปญั หา ทำไดต้ รงตามวตั ถุประสงคท์ กี่ ำหนดไว้อย่างไร
รวมทัง้ อธิบายปัญหาและอุปสรรคของโครงงานทไ่ี ด้พบ นอกจากนีค้ วรระบถุ งึ ขอ้ จำกัดของโครงงาน
รวมทั้งข้อเสนอแนะในการปรับปรงุ แกไ้ ข หรอื การพัฒนาตอ่ ยอด
1. สรุปผล

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

2. ข้อเสนอแนะ
2.1 อาจทำในขนาดทใี่ หญข่ น้ึ เพ่อื ใชใ้ นโรงงานหรือฟารม์
2.2 เปลี่ยนจากการตรวจจับความช้ืนเปน็ การตงั้ เวลาในการรดนำ้ แทน
2.3 ใช้อุปกรณท์ ด่ี ูดี ทนั สมัยและสวยงามกวา่ เดมิ
2.4 ออกแบบให้ผู้ใชง้ านสามารถใชง้ านเครื่องรดนำ้ อตั โนมัติไดง้ า่ ยขึ้น

บรรณานกุ รม

วุฒิชยั .2563.KIDBRIGHT IDE คอื อะไร?(ออนไลน์).23 มิถนุ ายน 2564.
: https://wuttichaiteacher.online/archives/310
NECTEC.1 ธนั วาคม 2559.KIDBRIGHT จากจติ นาการสู่ความเป็นจริง(ออนไลน์).23 มถิ นุ ายน 2564.
:https://www.nectec.or.th/innovation/innovation-hardware-electronics/kid-bright.html
หัสยา มสี ุข.23 พฤศจิกายน 2559.เซนเซอร์วัดความชื้นในดิน(ออนไลน์).23 มถิ ุนายน 2564.

:https://sites.google.com/site/projectphysics122/hlak-kar-thangan-khxng-sensexr-wad-khwamchun-ni-din

สุวิทย์ วงศศ์ ิลา.Internet of Things สำหรับ Smart Farmer(ออนไลน)์ .23 มถิ ุนายน 2564.
: https://stri.cmu.ac.th/article_detail.php?id=78
บริษัท ยูโร-โอเรียนเต็ล เทรดดง้ิ จำกดั .1 พฤษจกิ ายน 2562.ปัม๊ น้ำคอื อะไร(ออนไลน์).4 กรกฎาคม 2564.
:https://www.eurooriental.co.th/

ภาคผนวก