โครงงาน สวนผักอัจฉริยะ
Intelligent vegetable garden project
“คิดดี ดินดี น้ำดี พืชงาม”
โรงเรียนวัดดอนมงคลสันติสุขวิทยา ต.ดู่พงษ์ อ.สันติสุข จ.น่าน
พระปริยัติธรรมแผนกสามัญศึกษา ในโครงการตามพระราชดำริ
สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาสยามบรมราชกุมารี
สังกัด สำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติ
ที่มาและความสำคัญ
ปัจจุบันโลกแห่งการศึกษาได้ก้าวหน้าและพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ รูปแบบการเรียนรู้ก็ต้องปรับปรุงไปเรื่อยๆเพื่อให้เข้ากับยุคสมัย โดยเด็กนักเรียนจะมีการเรียนรู้ที่ยืดหยุ่น สร้างสรรค์ และท้าทาย มองเห็นปัญหาเป็นโจทย์ให้นักเรียนได้เรียนรู้วิธีการแก้ไข ซึ่งทักษะที่จำเป็นในการเรียนรู้ได้แก่ ทักษะการคิดวิเคราะห์ การคิดอย่างมีวิจารณญาณและสามารถแก้ไขปัญหาได้ การคิดอย่างสร้างสรรค์และคิดเชิงนวัตกรรม ความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม มีทักษะการใช้คอมพิวเตอร์และรู้เท่าทันเทคโนโลยี เป็นต้น ซึ่งทักษะทั้งหมดที่ได้กล่าวมาเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับนักเรียนในยุคการเรียนรู้แห่งศตวรรษที่ 21 เป็นอย่างมาก ทำให้การเรียนรู้ของนักเรียน มีคุณภาพมากยิ่งขึ้น โรงเรียนวัดดอนมงคลสันติสุขวิทยา พระปริยัติธรรมแผนกสามัญศึกษา ในโครงการตามพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ได้มีการจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการโดยเน้นทักษะด้านวิทยาศาตร์และเทคโนโลยี และทักษะด้านอาชีพให้กับผู้เรียน มีการเรียนการสอนด้าน “การเขียนโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์” และได้จัดทำกิจกรรมพัฒนาผู้เรียน ผ่านกิจกรรม “พุทธเกษตร ศิลปะแห่งการพึ่งตนเอง ตามศาสตร์พระราชา” โดยมีการปลูกผักและผลไม้ในโรงเรือน อย่างมีคุณภาพและปลอดสารพิษ เพื่อนำผลผลิตที่ได้มาประกอบทำเป็นภัตตาหารถวายแก่สามเณรนักเรียนในโรงเรียนวัดดอนมงคลสันติสุขวิทยา
เนื่องจากปัญหาการให้น้ำกับพืชที่ปลูกในโรงเรือนขาดผู้ดูแลรดน้ำพืชผักให้เกิดความชื้นตามความเหมาะสมที่พืชต้องการ และเพื่อเป็นการแก้ปัญหา ทางกลุ่มจึงมีแนวคิดในการทำโครงงาน “สวนผักอัจฉริยะ” มาช่วยบูรณาการในการบริหารจัดการเรื่องการให้น้ำกับพืชผักในโรงเรือนและการสอดส่องดูแลอย่างเหมาะสม เพื่อเป็นการแก้ไขปัญหาและเพื่อให้ได้พืชผักอย่างมีคุณภาพเพื่อให้เกิดประโยชน์กับทางโรงเรียนต่อไป
วัตถุประสงค์
- เพื่อควบคุม การเปิด/ปิด น้ำในการรดพืชผักผักในโรงเรือนตามที่เรากำหนดเซนเซอร์วัดความชื้นค่าของดิน
- เพื่อใช้ Clock module ในการกำหนดเวลา เปิด/ปิด น้ำตามที่เรากำหนด
- เพื่อใช้ Smartphone ผ่านโปรแกรม telegram ในการควบคุม สั่ง เปิด/ปิด น้ำตามที่เราต้องการ
- เพื่อใช้กล้อง webcam ช่วยในการถ่ายภาพในโรงเรือนแล้วส่งต่อไปยัง telegram และสามารถดูผ่านมือถือได้
- เพื่อใช้ Sensor วัดค่าอุณหภูมิในโรงเรือนและสั่ง ปิด/เปิด พัดลมระบายอากาศได้
- เพื่อการเก็บข้อมูลและเปรียบเทียบค่าความชื้นของดินในรูปกราฟเส้นเพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการศึกษาต่อได้
วัสดุอุปกรณ์
แผนภาพโครงงาน
หลักการทำงาน
- เมื่อถึงเวลาที่เราได้กำหนดไว้คือ 30น.ให้มอเตอร์ A (ปั้มน้ำ) ทำงานเป็นเวลา 10 วินาทีแล้วให้ทำการปิด
- เมื่อเซนเซอร์ 1 มีค่ามากกว่าที่เราได้กำหนดไว้ให้มอเตอร์ A (ปั้มน้ำ)ทำงาน และ เมื่อเซนเซอร์ 1 มีค่าน้อยกว่าที่เราได้กำหนดไว้ให้มอเตอร์ A (ปั้มน้ำ)หยุดทำงาน
- เมื่อเซนเซอร์ 2 มีค่าน้อยกว่าที่เราได้กำหนดไว้ให้มอเตอร์ B (พัดลม)ทำงาน และ เมื่อเซนเซอร์ 2 มีค่ามากกว่าที่เราได้กำหนดไว้ให้มอเตอร์ B (พัดลม)หยุดทำงาน
- เมื่อมีคำสั่งว่า hi ให้กล้องเว็บแคมถ่ายรูปและรอ 5 วินาทีให้ส่งรูปและค่าเซนเซอร์ 1 (เซนเซอร์วัดความชื้น) มายังโทรศัพท์มือถือผ่าน app telegram
- เมื่อมีคำสั่งว่า start ให้มอเตอร์ A (ปั้มน้ำ)ทำงานเป็นเวลา 10 วินาทีและให้ทำการปิด หรือมีคำสั่งว่า stop ให้มอเตอร์ A (ปั้มน้ำ)หยุดทำงาน
- เมื่อถึงเวลา 00 น.ให้ระบบเริ่มทำงานและเมื่อถึงเวลา 18.00 น. .ให้ระบบทั้งหมดหยุดการทำงาน
CODE คำสั่งการทำงาน
to main
settickrate 50
forever
[
ifstatechange hours = 9 and minutes = 58
[
a,
on
wait 100
off
]
if tickcount > 0
[ record sensor1 “field1”
cleartick
]
ifelse (hours > 6) and (hours < 18)
[
if sensor1 >= 200
[
a,
off
]
if sensor1 <= 300
[
a,
on
]
if sensor2 < 900
[
b,
off
]
if sensor2 > 1000
[
b,
on
cw
]
if key “telegram” = “hi”
[
usecamera
wait 5
takesnapshot
wait 5
sendmessage “@telegram,message” sensor1
wait 5
sendmessage “@telegram,image” “current”
]
if key “telegram” = “start”
[
a,
on
wait 100
off
]
if key “telegram” = “stop”
[ a,
off
]
] [
ab,
off
]
wait 1 ]
end
ผลการทำงาน
โครงงานสามารถใช้งานได้จริง Gogo Board และ Raspberry pi ควบคุมการทำงานตามเงื่อนไขคำสั่งของโปรแกรมที่เรากำหนดค่า เซนเซอร์ และการทำงานของอุปกรณ์ ให้ทำงานตามกระบวนการต่างๆ ที่เรากำหนดไว้ และสามารถนำโครงงานสู่การไปประยุกต์ใช้ในโรงเรือนได้จริง
รูปการทำงาน
ขั้นตอนที่ 1 (Plan) : วางแผนปรึกษากำหนดเป้าหมาย / ศึกษาออกแบบชุดจำลองตามลักษณะคล้ายโรงเรือน
ขั้นตอนที่ 2 (Do) : ลงมือปฏิบัติตามแผน/ออกแบบการเขียนโปรแกรมควบคุม Gogo Board และ Raspberry pi นำสู่การปฏิบัติทดลองเพื่อสั่งการทำงานของอุปกรณ์ ให้ทำงานตามกระบวนการต่างๆ ที่เรากำหนดไว้
ขั้นตอนที่ 3 (Check) : ติดตามตรวจสอบแก้ไขจากผลการทดลองและปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ / ทดลองการทำงานของโครงงานให้เป็นไปตามเป้าหมายที่กำหนดไว้
ขั้นตอนที่ 4 (Action): ดำเนินการปรับปรุงพัฒนาโครงงานอย่างเหมาะสมให้สามารถใช้งานได้จริงและสามารถนำสู่การไปประยุกต์ใช้ในโรงเรือนได้
คณะผู้จัดทำโครงงาน
1.สามเณร วรวิช อิ่นมะโน ม.6
2.สามเณร กิตติพงษ์ อินต๊ะวิชัย ม.4
3.สามเณร ณัฏฐากร ผิวผลเขียว ม.3
อาจารย์ที่ปรึกษา
นาย จีรวัฒน์ ปันทองมา สอนวิชา คณิตศาสตร์ และ คอมพิวเตอร์
โทรศัพท์ 086-1864949
ที่อยู่ : โรงเรียนวัดดอนมงคลสันติสุขวิทยา
199 หมู่4 ตำบลดู่พงษ์ อำเภอสันติสุข จังหวัดน่าน 55210