โรงเรือนเพาะชำอัตโนมัติ (Plant Nurseries Automatic)
โรงเรียนวัดบุญยืน อำเภอเวียงสา จังหวัดน่าน
โรงเรียนพระปริยัติธรรม แผนกสามัญศึกษา
ในโครงการตามพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
สังกัดสำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติ
ความสำคัญและที่มา
ในโลกยุคปัจจุบัน เทคโนโลยีมีความก้าวหน้าและพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว โดยได้แทรกซึมอยู่ในทุกตารางการใช้ชีวิตของมนุษย์ และในขณะเดียวกันโลกแห่งการศึกษาก็ได้ก้าวหน้าและพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ รูปแบบของการเรียนรู้ก็ปรับปรุงไปเรื่อยๆ เพื่อให้เข้ากับยุคสมัย ส่งผลให้เด็กนักเรียนมีการเรียนรู้ที่ยืดหยุ่น สร้างสรรค์ ท้าทาย และมองเห็นปัญหาเป็นโจทย์ให้ได้เรียนรู้วิธีการแก้ไข โดยทักษะ 3R8C เป็นทักษะที่จำเป็นในการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กล่าวคือ 3R เป็นทักษะพื้นฐานที่จำเป็นต่อผู้เรียนทุกคน เพราะผู้เรียนต้องสามารถอ่านออก เขียนได้ และมีทักษะในการคำนวณ ส่วน 8C เป็นทักษะต่างๆ ที่จำเป็นเช่นกัน ซึ่งทุกทักษะสามารถนำไปปรับใช้ในการเรียนรู้ได้ เช่น ทักษะการคิดวิเคราะห์, คิดอย่างสร้างสรรค์และคิดเชิงนวัตกรรม, เข้าใจความแตกต่างของวัฒนธรรม, การทำงานเป็นทีม, การสื่อสาร, การใช้คอมพิวเตอร์และรู้เท่าทันเทคโนโลยี, ทักษะอาชีพและการเรียนรู้ ตลอดจนการมีความเมตตากรุณา มีคุณธรรม และมีระเบียบวินัย
โรงเรียนวัดบุญยืน (พระปริยัติธรรม แผนกสามัญศึกษา) ในโครงการตามพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้มีการจัดการเรียนรู้ที่เน้นทักษะด้านอาชีพ และทักษะด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้กับผู้เรียน โดยมีการจัดการเรียนการสอนควบคู่กับการสนองงานพระราชดำริ ซึ่งทางโรงเรียนได้มีการจัดทำโครงการปลูกพืชในพื้นที่ที่จำกัดภายใต้หลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงของในหลวงรัชกาลที่ 9 (พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช) เพื่อการบริโภค โดยในการเพาะปลูกต้นพืชจำเป็นต้องมีผู้ดูแล และต้องดูแลรักษาต้นพืชเป็นอย่างดี เนื่องจากการเจริญเติบโตของต้นพืชต้องอาศัยปัจจัยหลายประการที่สำคัญ เช่น น้ำ ความชื้น แสง และธาตุอาหารต่างๆ ดังนั้นเพื่อให้ต้นพืชมีการเจริญเติบโตได้ดี และเพื่อลดภาระในการดูแลต้นพืชที่เพาะปลูกไว้ ทางคณะผู้จัดทำจึงได้คิดค้นการทำโรงเรือนเพาะชำอัตโนมัติขึ้น โดยอาศัยหลักการทำงานของ GoGo Board ควบคู่กับ Raspberry Pi ในการควบคุมการรดน้ำ และเปิด – ปิดหลังคาโรงเรือน
วัตถุประสงค์
- เพื่อศึกษาการเขียนโปรแกรมและการทำงานของระบบสมองกลฝังตัว
- เพื่อจัดทำระบบควบคุมการรดน้ำแบบอัตโนมัติสำหรับการเพาะปลูกต้นพืช
- เพื่อจัดทำระบบควบคุมการเปิด – ปิดหลังคาโรงเรือนเพาะปลูกแบบอัตโนมัติ
- เพื่อเป็นการฝึกใช้ทักษะที่จำเป็นในการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ในการแก้ไขปัญหา
วัสดุอุปกรณ์
แผนผังชุดแบบจำลอง
หลักการทำงาน
-หลักการทำงานรดน้ำ
ใช้ตัว Soil humidity sensor ในการวัดค่าความชื้น หากมีความชื้นน้อย รีเลย์สั่งปั้มน้ำทำงานเพื่อรดน้ำแก่ต้นพืช และถ้าหากมีความชื้นมากเกินพอรีเลย์ก็จะสั่งปั้มน้ำหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ
-หลักการทำงานเปิด-ปิด หลังคาโรงเรือน
ใช้ตัว sensor แสง ถ้าแสงปกติจะสั่งให้เปิดหลังคา และหากมีแสงมากเกินกว่าปกติก็สั่งให้ปิดหลังคาโรงเรือนอัตโนมัติ เพื่อลดปริมาณแสงแดดที่ตกกระทบมายังต้นพืช
CODE คำสั่งการทำงาน
to main
set celing_status 0
set celing_status (0)
forever
[
if sensor1 < 200
[
a,
on
record 1 “water”
wait 5
]
if sensor1 > 200
[
a,
off
record 0 “water”
wait 5
]
if sensor2 > 700 and celing_status = 0
[
set celing_status (1)
open2
]
if sensor2 < 700 and celing_status = 1
[
set celing_status (0)
close2
]
]
end
to open2
d,
ccw
c,
ccw
cd,
on
record celing_status “celing_status”
wait 5
forever
[
if sensor6 > 500
[
off
stop
]
]
End
to close2
d,
cw
c,
cw
cd,
on
record celing_status “celing_status”
wait 5
forever
[
if sensor5 > 500
[
off
stop
]
]
end
รูปการทำงาน
ขั้นตอนที่ 1 (Plan) : วางแผนปรึกษากำหนดเป้าหมาย/ศึกษาออกแบบชุดจำลองตามลักษณะคล้ายโรงเรียน
ขั้นตอนที่ 2 (Do) : ลงมือปฏิบัติตามแผน/ออกแบบการเขียนโปรแกรมควบคุม Gogo Board และ Raspberry Pi นำสู่การปฏิบัติทดลองเพื่อสั่งการทำงานของอุปกรณ์ ให้ทำงานตามกระบวนการต่างๆ ที่เรากำหนดไว้
ขั้นตอนที่ 3 (Check) : ติดตามตรวจสอบแก้ไขจากผลการทดลองและปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ/ทดลองการทำงานของโครงงานให้เป็นไปตามเป้าหมายที่กำหนดไว้
ขั้นตอนที่ 4 (Action) : ดำเนินการปรับปรุงพัฒนาโครงงานอย่างเหมาะสมให้สามารถใช้งานได้จริงและสามารถนำสู่การไปประยุกต์ใช้ในโรงเรียนได้จริง
ผลการดำเนินงาน
โครงงานโรงเรือนเพาะชำอัตโนมัติสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริง โดยใช้หลักการทำงานของ Gogo Board และ Raspberry pi ควบคุมการทำงานตามเงื่อนไขคำสั่งของโปรแกรม และการทำงานของอุปกรณ์ตามกระบวนการต่างๆ ที่กำหนดไว้
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
- สามารถลดภาระในการดูแลรักษาต้นพืชที่ปลูกไว้
- สามารถเพิ่มผลผลิตในการเพาะปลูก เนื่องจากมีการควบคุมปัจจัยในการเจริญเติบโตของต้นพืช ที่เหมาะสม
วีดิโอผลงาน
ติดตามได้ที่ link :https://www.youtube.com/watch?v=wxItfMvJcgU
คณะผู้จัดทำ
- สามเณรวัชรพล ทองดี ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
- สามเณรวัชรวิทย์ ร่มสนธิ์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
- สามเณรอดิสรณ์ ศิริโส ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2
อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน
- นายเจษฎาภรณ์ ต๊ะติ๊บ ครูคอมพิวเตอร์
- นางสาวสุวิมล อินจันทร์ ครูวิทยาศาสตร์
- สถานที่ติดต่อ : โรงเรียนวัดบุญยืน
เลขที่ 31 หมู่ 4 ตำบลกลางเวียง อำเภอเวียงสา จังหวัดน่าน
รหัสไปรษณีย์ 55110 โทรศัพท์ 054-781872