โครงงาน  4 G Water Filter  (บ่อพักน้ำ 4G)

บทนำ (แนวคิด ความสำคัญ และความเป็นมาของโครงการ)

          น้ำมีความสำคัญต่อการดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิต ทั้งในด้านอุปโภคและบริโภคแต่ในปัจจุบันมนุษย์ใช้น้ำอย่างไม่คำนึงถึงความสำคัญของน้ำ ซึ่งมนุษย์ส่วนใหญ่นั้นเห็นแก่ตัว มักง่าย เช่น ใช้ในการชำระล้างร่างกาย และสิ่งของเครื่องใช้แล้วก็ปล่อยน้ำเสียลงสู่แม่น้ำ ลำคลอง โดยไม่มี  การกรองหรือการบำบัดก่อนปล่อยลงสู่แม่น้ำ  ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำ

          โครงการบ่อพักน้ำ 4 G  (4 G Water Filter ) เป็นการนำเสนอทางเลือกใหม่ในการแก้ปัญหาน้ำขุ่นที่ใช้อุปโภคบริโภคภายในโรงเรียนโดยใช้เทคโนโลยีที่ประยุกต์จากสภาพปัญหาที่พบเจอได้อย่างครบวงจร มีความน่าสนใจ ทันสมัย และยังได้รับผลประโยชน์จากการทำน้ำขุ่นให้เป็นน้ำใส  อาทิ การได้บริโภคอุปโภคน้ำที่ใสสะอาด จากกระบวนการผลิต  การสร้างจิตสำนึกในการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมให้แก่บุคลากรของโรงเรียน ชุมชน และสังคม  การสร้างความสามัคคีและความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ให้แก่สมาชิก  และที่สำคัญคือสร้างความตระหนักรู้ถึงการสร้างจิตสำนึกในการรักน้ำ และการใช้น้ำอย่างประหยัด

วัตถุประสงค์และเป้าหมาย

     1.เพื่อศึกษาระบบการทำงานของบ่อน้ำ 4G

      2.เพื่อสร้างและพัฒนาระบบกรองน้ำขุนให้เป็นน้ำใสใช้ในการอุปโภคในหอนอนโรงเรียน  ประจำ

      3.เพื่อศึกษาและพัฒนาการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

 

วัสดุอุปกรณ์

     1. board raspberry pi

2.   โมดูลวัดความอิ่มตัวGeekcreit® HC-SR

 

3.  Motor สูบน้ำขนาดเล็กสุด

 

5.  relay

6. Senser วัดค่าความขุ่น

ผังโครงสร้าง

 

หลักการทำงาน

หลักการทำงาน ระบบบ่อพักน้ำ 4G เริ่มที่กระบวนการทำงานของมอเตอร์ตัวที่ 1 ซึ่งอยู่ในบ่อน้ำที่ 1 ทำงานโดยตรวจสอบค่าความขุ่นของน้ำที่อยู่ในบ่อที่ 1 และระดับน้ำในบ่อที่ 2 ซึ่งหากเงื่อนไขใน 2 ข้อข้างตนเป็นไปตามที่ระบบตั้งค่าไว้คือน้ำใส่และระดับน้ำยังไม่เต็มความจุ บอร์ด Raspberry pi จะสั่งให้มอเตอร์ตัวที่ 1 ทำงานโดยสูบน้ำมาจัดเก็บไว้ในบ่อที่ 2 ตามเกณฑ์ที่ตั้งไว้ และจะหยุดสูบน้ำในบ่อที่ 1 โดยใช้เซ็นเซอร์ วัดค่าระดับน้ำเป็นเกณฑ์ในการประมวลผลข้อมูล เพื่อรองรับปัญหาความขุ่นที่จะเกิดกับน้ำในบ่อที่ 1 เมื่อถึงฤดูฝนหรือน้ำขุ่นตามที่ตั้งไว้ มอเตอร์ตัวที่ 1 จะหยุดสูบน้ำ โดยอาศัยเซ็นเซอร์ตรวจจับความขุ่นของน้ำเป็นเกณฑ์พิจารณา โดยการควบคุมของบอร์ด  Raspberry pi เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์วัดค่าระดับของน้ำ ส่วนมอเตอร์ตัวที่ 2 จะสูบน้ำใสจากบ่อที่ 2 ไปแจกจ่ายตามหอพักต่าง ๆ ของนักเรียนโดยตรวจสอบค่าความขุ่นของน้ำก่อน และตั้งเวลาการจ่ายน้ำเป็นเวลาตามที่กำหนด

CODE คำสั่งการทำงาน

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <wiringPi.h>

#include <time.h>

 

#define TRIG 2

#define ECHO 0

int water=0;

int waterdark=0;

int getCM() {

        //Send trig pulse

        digitalWrite(TRIG, HIGH);

        delayMicroseconds(20);

        digitalWrite(TRIG, LOW);

        //Wait for echo start

        while(digitalRead(ECHO) == LOW);

        //Wait for echo end

        long startTime = micros();

        while(digitalRead(ECHO) == HIGH);

        long travelTime = micros() – startTime;

        //Get distance in cm

        int distance = travelTime / 58;

        return distance;

}

int main(void) {

                   //set time

                   time_t t = time(NULL);

        struct tm tm = *localtime(&t);

        //old

        wiringPiSetup();

        pinMode(TRIG, OUTPUT);

        pinMode(ECHO, INPUT);

        pinMode (1, OUTPUT) ; //Relay1  22  motor 1

              pinMode (4, OUTPUT) ; //Relay2  23  motor 2

        pinMode (5, INPUT)  ; //Water dark level  24

        digitalWrite(TRIG, LOW);

        digitalWrite(1, LOW);

        digitalWrite(4, LOW);

              delay(30);

          for (;;){

        delay (500) ;

              water = getCM();

              waterdark = digitalRead(5);

              printf(“Distance: %dcm, Water dark : %d\n”, water, waterdark);

             if((water>=4)&&(waterdark==1)) //Control Water

             {

               digitalWrite (1, LOW) ;

               delay(500);

             }else{

               digitalWrite (1, HIGH) ;

               delay(500);

             }

             //set time for on/off pump2 

             if(tm.tm_hour>=16&&tm.tm_hour<=20){ 

                                      printf(“pump water processing\n”);    

                 if(waterdark==1) //Control Water Dark

                 {

                   digitalWrite (4, LOW) ;

                   delay(500);

                 }else {

                   digitalWrite (4, HIGH) ;

                   delay(500);

                  }

        }//end if time

    }//end for

        return 0;

} //end main

 

ผลของการทดสอบ

ใช้ได้จริง

รูปการทำงาน

 

1.  เตรียมอุปกรณ์

2.  ติดตั้งเซนเซอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พร้อมเขียนโปรแกรมควบคุม

3.   ติดตั้งระบบแล้วเสร็จ รอรับการทดสอบระบบต่อไป

 

วีดีโอผลงาน

–

คณะผู้จัดทำโครงงาน

1.  นางสาววรพรรณ   พันธ์เจดีย์  ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่6/1

2.   นายชาติชาย         แซ่กือ  ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่5/1

3.  นายเด่นชัย         กรินคีรี ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/2

 

 

อาจารย์ที่ปรึกษา

นางสาวอ้อมใจ  แรงเขตกิจ                        สอนวิชา  คอมพิวเตอร์

โทรศัพท์ 0852685581      E-mail aomjaicomed@gmail.com

 

โรงเรียนราชประชานุเคราะห์ 55 จังหวัดตาก  

ที่อยู่ของโรงเรียน              170  หมู่ 4 ตำบล แม่ท้อ  อำเภอเมือง  จังหวัดตาก