โครงงานตู้สแกนขวดอัตโนมัติ

ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ จัดทำโดย ๑. นายพรเทพ ระดับประถมศึกษา สาเกตุ ๒. นางสาวพรกนก จิตอารีย์ ระดับประถมศึกษา ๓. นางสาวนวิญญา ทรวงหิรัญ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ครูที่ปรึกษา ๑. นางสาวสุธากานต์ วงค์ไชย ครู กศน.ตำบล ๒. นายณัฐพล ธนะวัติ ครู กศน.ตำบล ด้านการพัฒนานวัตกรรมด้านสิ่งแวดล้อมประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ ประจำปี พ.ศ.2566 รายงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์ สำหรับนักศึกษา สกร.อำเภอท่าวังผา ณ ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษา จังหวัดลำปาง

ก ชือ่ โครงงาน “ตสู้ แกนขวดอตั โนมตั ”ิ ประเภทโครงงาน โครงงานวทิ ยาศาสตร์ด้านส่งิ แวดลอ้ ม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ ผทู้ ำโครงงาน ๑. นายพรเทพ สาเกตุ ระดบั ประถมศกึ ษา ครทู ี่ปรกึ ษา ๒. นางสาวพรกนก จติ อารีย์ ระดบั ประถมศกึ ษา ๓. นางสาวนวิญญา ทรวงหิรัญ ระดับมธั ยมศึกษาตอนปลาย ๑. นางสาวสธุ ากานต์ วงค์ไชย ครู กศน.ตำบล ครู กศน.ตำบล ๒. นายณฐั พล ธนะวัติ บทคัดยอ่ โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ เรื่อง “ตู้สแกน ขวดอัตโนมัติ” มีวัตถุประสงค์ เพื่อประดิษฐ์ตู้สแกนขยะ ประเภทขวด ที่สามารถแยกขยะได้ถูกประเภท โดยการนำเทคโนโลยีมาใช้ในการจัดการขยะ และลดปัญหาการทิ้งขยะผิดประเภท ส่งเสริมให้นักศึกษาทิ้งขยะ ใหถ้ กู ท่ี โดยไมส่ ง่ ผลกระทบต่อสิง่ แวดล้อม ซง่ึ มวี ิธีการประดิษฐ์ “ต้สู แกนขวดอัตโนมัติ” ทส่ี ามารถทำงานโดย Proximity Sensor (เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ) ที่ติดอยู่บริเวณภายในตู้สแกนซึ่งทำหน้าที่ในการคัดแยก และมี Inductive Proximity Sensor ที่ทำงานโดยใช้หลักการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้ในการตรวจจับวัตถุ โดยที่มาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั้น เกิดจากบริเวณส่วนหัวของเซ็นเซอร์ ซึ่งสามารถ ตรวจจับวัตถุในระยะที่กำหนดได้ โดยไม่มีการสัมผัสกับตัวของวัตถุ และเมื่อ Inductive Proximity Sensor ตรวจจับได้ว่าวัตถุนั้นเป็นโลหะ ช่องสำหรับใส่โลหะก็จะเปิดออก จากนั้น SerVo Motor ก็จะหมุนตีขยะ ชนิดนั้นลงช่องสำหรับใส่โลหะ และถ้า Inductive Proximity Sensor ตรวจจับได้ว่าวัตถุนั้นเป็นพลาสติก Photoelectric sensor ก็จะทำงาน ช่องสำหรับใส่พลาสติกก็จะเปิดออก จากนั้น Servo Motor ก็จะหมนุ ตีขยะชนดิ นัน้ ลงช่องสำหรบั ใสพ่ ลาสตกิ ผลการศึกษาการประดิษฐ์ โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรม การจัดการขยะ \"ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ\" สามารถคัดแยกขยะได้ถูกประเภท โดยขยะที่ตรวจคัดแยกได้ คือ กระป๋องโลหะ และขวดพลาสติก โดยการนำเทคโนโลยีมาใช้ในการจัดการขยะ โปรแกรม Arduino ide และการออกแบบชิ้นงานโดยใช้โปรแกรม E-pic Hillar รวมไปถึงการต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ”ยังสามารถลดปัญหาการทิ้งขยะผิดประเภทของนักศึกษา ศูนย์ส่งเสริมการเรียนรู้ อำเภอทา่ วงั ผา จงั หวัดน่าน และยังช่วยส่งเสรมิ ให้นักศึกษาทง้ิ ขยะได้อย่างถูกทไ่ี มส่ ่งผลกระทบต่อสิง่ แวดล้อม

ข กติ ติกรรมประกาศ โครงงานวิทยาศาสตร์ดา้ นส่งิ แวดล้อม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ เรอ่ื ง “ตสู้ แกนขวด อัตโนมัติ” สำเร็จไปได้ด้วยดี เพราะได้รับความร่วมมือของสมาชิกในกลุ่ม ได้รับความร่วมมือจากบุคคล หลายฝ่าย ในการให้ความช่วยเหลือ ให้คำแนะนำ สนับสนุน และให้กำลังใจ ขอขอบคุณ ท่านผู้อำนวยการ ศิริพร โขนงนุช ผู้อำนวยการ สกร.อำเภอท่าวังผา คณะครู สกร..อำเภอท่าวังผา ที่ให้คำแนะนำปรึกษา ดแู ลช่วยแก้ปัญหารวมทัง้ ช่วยตรวจทาน และแกไ้ ขโครงงานเล่มน้ีจนเสร็จสมบูรณ์ ขอขอบคุณทุกท่าน ที่ได้สนับสนุนการทำงานและให้กำลังใจเสมอมา ทำให้การดำเนินงาน โครงงานวิทยาศาสตร์ในครั้งนี้ สำเร็จลุล่วงไปด้วยดี และความดีอันเกิดจากการศึกษาค้นคว้าครั้งนี้ คณะผู้จัดทำขอมอบแด่ผูม้ ีพระคุณทุกท่าน และขอกราบขอบพระคุณมา ณ โอกาสน้ี คณะผจู้ ัดทำ

สารบัญ ค เรื่อง หนา้ บทคดั ย่อ ก กติ ตกิ รรมประกาศ ข สารบญั ค สารบัญตาราง ง สารบัญภาพ จ บทท่ี 1 บทนำ 1 ท่มี า และความสำคัญของโครงงาน 1 วตั ถปุ ระสงค์ของการศึกษาโครงงาน 1 ขอบเขตของการศกึ ษาโครงงาน 1 ประโยชน์ทค่ี าดว่าจะได้รับ 1 นยิ ามศัพท์ปฏบิ ัติการ 2 บทท่ี 2 เอกสาร ทฤษฎแี ละหลักการท่เี กี่ยวข้อง 6 บทที่ 3 อปุ กรณแ์ ละวิธีการศึกษาโครงงาน 6 วัสดุอปุ กรณ์ 9 วธิ ีการดำเนินการศึกษาโครงงาน 12 บทที่ 4 ผลการศึกษา 12 หลักการทำงาน 12 ผลการวิเคราะหข์ ้อมูล 14 บทท่ี 5 สรุปผลการศกึ ษา อภิปรายและขอ้ เสนอแนะ 14 สรุปผลและอภิปรายผล 14 ขอ้ เสนอแนะ และแนวทางการพัฒนา 15 บรรณานุกรม 16 ภาคผนวก

สารบญั ตาราง ง ตารางที่ หน้า ๑ ตารางแสดงผลการจำแนกขยะประเภทขวด ๑๓

สารบัญภาพ จ ภาพท่ี หน้า ภาพที่ ๑ Photoelectric Sensor 3 ภาพท่ี ๒ เซ็นเซอรต์ รวจจบั โลหะ 3 ภาพท่ี ๓ เซอรโ์ วมอเตอร์ 4 ภาพท่ี ๔ Arduino Uno ๔ ภาพที่ ๕ breadboard ๕ ภาพที่ ๖ สายไฟจัมเปอร์ ๖ ภาพที่ ๗ แผ่นอะคลลิ ิก ๖ ภาพที่ ๘ หลอดไฟ LED ๗ ภาพท่ี ๙ เล่อื ยฉลุไฟฟา้ ๗ ภาพที่ ๑๐ ตะปูเกลยี ว ๗ ภาพท่ี ๑๑ สว่านไฟฟ้า ๘ ภาพท่ี ๑๒ เครือ่ งเจยี ร ๘ ภาพท่ี ๑๓ แผ่นไม้อดั ๘ ภาพที่ ๑๔ ตดั แผน่ ไม้อดั ๙ ภาพที่ ๑๕ การประกอบตสู้ แกนขวด ๙ ภาพที่ ๑๖ การเจาะช่องใส่ขวด ๙ ภาพท่ี ๑๗ ภายในของต้สู ะแกนขวด ๑๐ ภาพที่ ๑๘ ตู้สะแกนขวด ๑๐ ภาพท่ี ๑๙ การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานการคดั แยกขยะ ๑๐ ภาพท่ี ๒๐ การตดิ ตงั้ อปุ กรณ์ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” ๑๑ ภาพที่ ๒๑ ทดสอบการใช้งาน “ตู้สแกนขวดอัตโนมตั ิ” ๑๑ ภาพท่ี ๒๒ “ตู้สแกนขวดอตั โนมัติ” ๑๒ ภาพที่ ๒๓ ตกแตง่ “ตสู้ แกนขวดอตั โนมัติ” ๑๗ ภาพท่ี ๒๔ ระบายสี“ต้สู แกนขวดอตั โนมัต”ิ ๑๗ ภาพที่ ๒๕ กิจกรรมกลุ่ม ๑๗ ภาพที่ ๒๖ การประกวดโครงงานระดบั อำเภอ ๑๗ ภาพที่ ๒๗ คณะทำงาน สกร.อำเภอท่าวงั ผา ๑๗

1 บทที่ ๑ บทนำ ๑.๑ ท่ีมาและความสำคญั ของโครงการ ศูนย์ส่งเสริมการเรียนรู้อำเภอท่าวังผา จังหวัดน่าน พบปัญหาเกี่ยวกับการทิ้งขยะ และการคัดแยกขยะ ซึ่งเป็นปัญหาที่แก้ไขได้ยาก เนื่องจากนักศึกษาส่วนใหญ่ ขาดความเข้าใจในเรื่องของการทิ้งขยะ การคัดแยกขยะ รวมถึงการกำจัดขยะที่ถูกวิธี โดยเฉพาะขยะประเภทขวด เช่น ขวดน้ำดื่ม ขวดน้ำอัดลม และ กระป๋องเบยี ร์ ซงึ่ เป็นขยะทพี่ บบ่อย ในศนู ย์ส่งเสรมิ การเรียนรอู้ ำเภอท่าวังผา โดยหลงั จากทน่ี กั ศกึ ษาได้ทิ้งขยะลงไป ในถังแล้ว ทำให้ขยะเหล่านั้นไปกองทับถมกันโดยที่ไม่ได้ถูกแยกประเภทตั้งแต่แรก ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เพราะขยะพบดังกล่าวไม่สามารถย่อยสลายได้ จึงเป็นสาเหตุที่เราควรคัดแยกขยะ แบ่งเป็นประเภท ก่อนนำไปทิ้ง ท่ีถงั ขยะสาธารณะ ซึ่งนอกจากจะเปน็ การสร้างจิตสำนึกที่ดีต่อสังคมแล้ว ยังชว่ ยปอ้ งกันปญั หากองขยะล้นที่ ซึ่งเป็น ตน้ เหตุของการทำลายสงิ่ แวดล้อม อกี ด้วย ด้วยเหตุนี้ทางคณะผู้จัดทำ จึงได้คิดค้นสิ่งประดิษฐ์นี้ขึ้นมา เพื่อทำให้การจัดการขยะประเภทขวด มีความสะดวก สามารถตรวจคัดแยกขยะได้ถูกประเภท ทำให้การแยกประเภทขยะมีประสิทธิภาพมากยิ่งข้ึน โดยการนำเอาเทคโนโลยีมาใช้ในการจัดการขยะ ช่วยลดปัญหาการทิ้งขยะผิดประเภท และส่งเสริมให้นักศึกษา ทงิ้ ขยะใหถ้ กู ที่ โดยไมส่ ง่ ผลกระทบต่อสิ่งแวดลอ้ ม ๑.๒ วตั ถปุ ระสงค์ของการศึกษาโครงการ 1. เพอื่ ประดษิ ฐ์ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” ทสี่ ามารถแยกขยะได้ถกู ประเภท 2. เพือ่ นำเทคโนโลยีมาใช้ในการจัดการขยะ และลดปญั หาการทิ้งขยะผดิ ประเภท 3. เพอ่ื สง่ เสรมิ ใหน้ กั ศกึ ษาทิง้ ขยะใหถ้ ูกท่ี และไมส่ ่งผลกระทบตอ่ ส่งิ แวดลอ้ ม ๑.๓ ขอบเขตของการศึกษาโครงการ 1. “ต้สู แกนขวดอตั โนมัติ” จะคดั แยกขยะไดเ้ พยี ง 2 ประเภทเทา่ น้ัน คือ กระป๋องโลหะ และขวดพลาสติก 2. ประเภทของขยะ อา้ งองิ จากขยะท่พี บบ่อยใน ศูนย์ส่งเสรมิ การเรียนรอู้ ำเภอท่าวังผา 3. “ตสู้ แกนขวดอัตโนมัติ” นี้ ยังเป็นเพยี งแบบจำลองเทา่ น้ันยังไม่สามารถใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ๑.๔ ประโยชน์ทีค่ าดว่าจะได้รับ ๑. ได้ “ต้สู แกนขวดอัตโนมัติ” ทใ่ี ช้งานไดจ้ ริง ๒. ไดพ้ ฒั นานวตั กรรมการจดั การขยะ เพอ่ื ลดปญั หาการทง้ิ ขยะผดิ ประเภท ๓. ชว่ ยลดสภาวะโลกร้อนโดยการคดั แยกขยะกอ่ นทงิ้ ๑.๕ นิยามศัพท์ปฏิบตั ิการ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” หมายถึง ตู้คัดแยกขยะ ประเภทขวด ที่สามารถแยกขวดที่เป็นโลหะ และขวด พลาสติก ได้อยา่ งถูกประเภท

2 บทท่ี ๒ เอกสาร ทฤษฎแี ละหลกั การทีเ่ กีย่ วขอ้ ง ในการศึกษาโครงงานสิ่งประดิษฐ์ “ตสู้ แกนขวดอัตโนมัติ” คณะผู้จัดทำ ไดศ้ ึกษา เอกสาร ทฤษฎแี ละ หลักการทีเ่ กยี่ วข้องดงั น้ี ๒.๑ ขยะรีไซเคิล สามารถแยกเป็นประเภทได้ ๓ ประเภท ดงั น้ี ๒.๑.๑ ประเภทโลหะ โลหะหลากหลายชนิด เราสามารถนำกลับมารีไซเคิล โดยการนำมาหลอม และแปรรปู เป็นผลติ ภณั ฑ์อ่นื ๆ สามารถแบ่งโลหะ ออกเป็น 3 กล่มุ คอื โลหะประเภทเหล็ก เหล็กสามารถนำมารีไซเคิลได้แทบทุกชนิด สามารถแบ่งได้ เป็น 3 ประเภท คือ เหลก็ หล่อ เหลก็ หนา และเหล็กบาง (เศษเหลก็ ) โลหะประเภททองเหลือง ทองแดง และสแตนเลส โดยทองเหลืองสามารถ นำกลบั มาหลอมใหม่โดยทำเป็น พระพุทธรูป ระฆงั อปุ กรณ์สขุ ภณั ฑ์ โลหะประเภททองแดง สามารถนำกลับมาหลอมเปน็ สายไฟได้ ๒.๒.๒ ประเภทขยะอลูมิเนยี ม ขยะอลมู เิ นยี มประเภทกระป๋องน้ำอัดลม เป็นขยะทมี่ ีปริมาณมากก่อนที่จะ นำไปขาย ควรอดั กระป๋องให้มีปริมาณเลก็ ลง เพื่อประหยัดเนื้อทใ่ี นการขนส่ง สำหรับการรีไซเคิลกระป๋องอลูมิเนียม โรงงานจะอัดกระป๋องให้มีขนาดตามที่โรงงานกำหนด กระป๋องอลูมิเนียมสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ หลายๆคร้ัง ไม่จำกัดจำนวนครั้งของการผลิต เมื่อกระป๋องอลูมิเนียมถูกส่งเข้าโรงงานแล้ว จะถูกบดเป็นชิ้นเล็กๆ แล้วหลอมให้ เป็นแท่งแข็ง จากนั้นนำไปรีดให้เป็นแผ่นบาง เพื่อส่งต่อไปยังโรงงานผลิตกระป๋อง เพื่อผลิต กระป๋องใหม่ ปัจจัยสำคัญในการรีไซเคิลวัสดุประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นโลหะ พลาสติก กระดาษ แก้ว ต้องมีการแยกประเภท ของขยะรีไซเคิลแต่ละชนิดออกจากกันไม่ให้ปนกัน และมีการทำความสะอาดก่อนนำไปขาย และถา้ เป็นกระปอ๋ งจะอดั เพื่อลดปริมาตรก่อน โดยขยะอลมู ิเนียม แบง่ ออกได้เปน็ 2 ประเภท คอื อะลูมเิ นียมหนา เชน่ อะไหลเ่ คร่ืองยนต์ ลูกสูบอะลูมิเนียมอลั ลอยด์ อะลมู ิเนียมบาง เชน่ หม้อ กะละมัง ขันน้ำ กระป๋องเครื่องดื่ม ๒.๓.๓ ประเภทของพลาสติก คุณสมบัติที่เหมาะสมของพลาสติก มีน้ำหนักเบา สีสันสวยงาม ไม่เป็นสนิม ทนทาน และมีหลายประเภท ทำให้พลาสติกเป็นที่นิยมมากในปัจจุบัน พลาสติกสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้เกือบ ทุกประเภท สว่ นพลาสตกิ ทไ่ี ม่สามารถกลับมารีไซเคลิ ได้ ได้แก่ พลาสติกชนิดยูเรีย เมลามนี และอีพอกซ่ี พลาสติกท่ี สามารถนำกลับมารไี ซเคลิ ได้ มดี ังนี้ - โพลโี พรพลิ นี นิยมนำมาใชเ้ ปน็ ถว้ ยนมเปรี้ยว กระปอ๋ งมันฝรั่งทอด และกล่องเนยเทียม - โพลีสไตรีน นิยมนำมาเปน็ พาชนะแทนโฟม ถาดสลดั กล่องบรรจวุ ดี ีโอ และซดี ี - โพลเี อททลิ นี พลาสติกชนิดนี้นำมาทำขวดเครอ่ื งด่มื หรอื ขวดน้ำมนั พชื - โพลไิ วนิลคลอไรด์ ใชเ้ ป็นภาชนะบรรจุอาหาร หรือขวดนำ้ มนั พชื บางชนดิ - พลาสตกิ อื่นๆ เชน่ พลาสตกิ ผสม นิยมนำมาทำบรรจุภณั ฑ์ท่ีมีสีดำ เชน่ กะละมงั

3 ๒.๒ Photoelectric sensor คือเซนเซอร์ที่ใช้ลำแสงในการตรวจจับวัตถุทั้งแบบที่มองเห็น และมองไม่ เห็น มีจดุ เด่นในด้านความรวดเร็วในการตรวจจับการทำงานที่ไม่จำเป็นต้องสัมผัสตัววตั ถุ รวมถึงระยะของเซนเซอร์ ที่มากกว่าเซนเซอร์ รูปแบบอื่นๆ การใช้สัญญาณแสงที่ส่งออกมาจากตัวส่ง สู่ตัวรับ หากมีวัตถุมาขวางการรับ สัญญาณแสงนั้น ตัวเซ็นเซอร์ก็จะทำการส่งสัญญาณข้อมูล เข้าสู่เครื่องจักรที่ทำงานคู่กัน ให้ทำการดำเนินงานที่ถูก ต้ังไว้ ภาพที่ ๑ Photoelectric sensor ๒.๓ เซน็ เซอรต์ รวจจับโลหะ ProximitySensor Inductive Proximity Sensor คือ เซน็ เซอร์ประเภท หนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในงาน ตรวจจับวัตถุประเภท “โลหะ” ซ่ึงสามารถตรวจจับตัววัตถุ ในระยะที่กำหนดได้ โดยไม่มีการสัมผัสกับตัววัตถุ โดยเซ็นเซอร์ ตรวจจับโลหะจะใช้งานได้ดีที่สุด กับโลหะประเภทเหล็ก หากปริมาณ เหลก็ ในเป้าหมายลดลง กจ็ ะส่งผลใหร้ ะยะการตรวจจบั ของเซน็ เซอร์ ลดลงเช่นกัน ภาพท่ี ๒ เซน็ เซอร์ตรวจจับโลหะ

4 ๒.๔ เซอร์โวมอเตอร์ Servo motor คือระบบควบคุมที่ประกอบด้วยไฟฟ้าคอนโทรล และเครื่องกล ใช้สำหรับงานที่ต้องการควบคุมตำแหน่งความเร็ว แรงบิด ความแม่นยำ และความรวดเร็ว เพื่อให้เครื่องกล และ ไฟฟา้ คอนโทรล ทำงานสอดคล้องกนั อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ คุณสมบตั เิ ดน่ ของ Servo Motor คอื สามารถใหแ้ รงบดิ ท่ี สูง(มีหน่วยเป็นนิวตันเมตร) ทำงานได้รวดเร็วสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ และทำงานได้เงียบ จึงมีการนำเอา Servo Motor ไปประยุกตใ์ ช้งานอย่างหลากหลาย ภาพที่ ๓ เซอร์โวมอเตอร์ Servo motor ๒.๕ Arduino Uno เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูล ทั้งด้าน Hardware และ Software ตัวบอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้ง่าย เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษา ทั้งนี้ผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลงเพิ่มเติมพัฒนา ต่อยอด ทั้งตัวบอร์ดหรือโปรแกรม และขอ้ ดีอกี อย่างคอื กรณที ่ี MCU เสีย ผูใ้ ช้งานสามารถซ้ือมาเปลย่ี นเองได้งา่ ย . ภาพท่ี ๔ Arduino Uno

5 ๒.๖ breadboard เป็นบอร์ดที่ใช้ทดลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะเป็นแผ่นพลาสติกหนาสีขาว บนแผน่ มีรเู รยี งกันจำนวนมาก ภายในรมู ีตวั นำไฟฟ้า ซึง่ เชอื่ มต่อกันในรูปแบบท่ีมีการกำหนดไว้ เวลาทดลองก็เสียบ ขาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงไป ให้ตัวนำภายในเชอ่ื มวงจรถงึ กนั และอาจใชส้ ายไฟเสียบลงรเู พ่ือเชื่อมวงจรไฟฟ้า ไดเ้ ชน่ กนั ภาพท่ี ๕ breadboard

6 บทที่ ๓ อปุ กรณ์และวธิ ีการศึกษา โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ เรื่อง “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ ” ของนักศึกษา ศูนย์ส่งเสริมการเรียนรู้อำเภอท่าวังผา จังหวัดน่าน คณะผู้จัดทำได้จัดเตรียม วัสดุอุปกรณ์ และ สรุปวิธกี ารดำเนนิ การศึกษาโครงงาน“ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” มรี ายละเอียดดงั ต่อไปนี้ ๓.๑ วสั ดอุ ุปกรณ์ มีดงั น้ี ๓.๑.๑ สายไฟจมั เปอร์ ภาพที่ ๖ สายไฟจมั เปอร์ ๓.๑.๒ แผน่ อะคลลิ กิ ภาพท่ี ๗ แผ่นอะคลิลกิ

7 ๓.๑.๓ หลอดไฟ LED ภาพท่ี ๘ หลอดไฟ LED ๓.๑.๔ เลอื่ ยฉลุไฟฟา้ ภาพที่ ๙ เล่อื ยฉลุไฟฟา้ ๓.๑.๕ ตะปูเกลยี ว ภาพที่ ๑๐ ตะปเู กลยี ว

8 ๓.๑.๖ สว่านไฟฟ้า ภาพที่ ๑๑ สว่านไฟฟา้ ๓.๑.๗ เคร่อื งเจยี ร ภาพที่ ๑๒ เครอ่ื งเจียร ๓.๑.๘ แผน่ ไม้อดั ภาพท่ี ๑๓ แผ่นไมอ้ ดั

9 ๓.๒ วิธีการดำเนินการศกึ ษาโครงงาน ๓.๒.๑ ข้นั ตอนการทำ “ตสู้ แกนขวดอัตโนมตั ิ” นำเครื่องเจียรมาใช้ตัดแผ่นไม้อัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขนาดความกว้าง ๔๐ เซนติเมตร และ ความยาว ๖๐ เซนติเมตร จำนวน ๒ แผ่น และขนาดความกว้าง ๓๐ เซนติเมตร ความยาว ๔๐ เซนติเมตร จำนวน ๒ แผน่ นำมาประกอบเปน็ ตู้ท่ีมกี ารแบ่งช่องภายใน จำนวน ๒ ช่อง เพอ่ื ใสก่ ล่องรองรบั ขยะ ภาพที่ ๑๔ ตดั แผ่นไมอ้ ัด ภาพท่ี ๑๕ การประกอบตสู้ ะแกนขวด เมื่อประกอบตู้เรียบร้อยแล้ว ให้เจาะฝาด้านบนของตู้เป็นรูปวงกลม ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ๑๐ เซนติเมตร เพื่อใส่ขวดชนิดต่างๆ โดยเจาะตามรอยที่วาดไว้ เพื่อเป็นช่องสำหรับใส่ขยะประเภทขวดชนิดต่างๆ ในการเจาะใช้เลือ่ ยฉลไุ ฟฟา้ เจาะเขา้ มาด้านในของวงกลมท่ีวาดขีดรอยไว้ ภาพที่ ๑๖ การเจาะช่องใส่ขวด

10 ตู้สะแกนขวดอัตโนมัติ จะมีช่องภายในด้านล่างของตู้ สำหรับใส่กล่องรองรับขยะ พร้อมช่องใส่ขวดด้านบน ของตู้ ท่ใี ส่ขวดลงไปเพ่ือทำการคัดแยก และมีแผน่ อะคลลิ ิกทตี่ ัดเปน็ ช้ิน มีขนาดความยาว ๖๐ เซนติเมตร และความ กว้าง ๔๐ เซนติเมตร จำนวน ๑ แผ่น นำมาประกอบปิดหน้าตู้ โดยใช้ตะปูเกลียวยึด เพื่อเห็นระบบ การทำงาน ของตู้อยา่ งชัดเจน และป้องกนั ขยะกระเด็นออกนอกตู้ ภาพท่ี ๑๗ ภายในของต้สู ะแกนขวด ภาพท่ี ๑๘ ตู้สะแกนขวด ๓.๒.๒ เขียนโปรแกรมควบคมุ การทำงานการคดั แยกขยะ เขยี นโปรแกรมเพื่อควบคมุ การทำงานของ “ตสู้ แกนขวดอัตโนมตั ”ิ โดยใช้โปรแกรม Arduino ide และ การออกแบบช้นิ งานโดยใชโ้ ปรแกรม E-pic Hillar รวมถึงการตอ่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ภาพที่ ๑๙ การเขยี นโปรแกรมควบคุมการทำงานการคัดแยกขยะ

11 ๓.๒.๓ ติดต้ังอปุ กรณ์ และทดสอบการทำงาน ติดต้ังอุปกรณ์ต่างๆที่ควบคุมการใช้งานของ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” โดยทำการติดตั้ง Proximity Sensor (เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ) SerVo Motor และ Photoelectric sensor บริเวณด้านบน ในส่วน ภายในของตู้ นำกล่องรองรับขยะสีเขียว และสีแดง ใส่ในช่องที่ประกอบไว้ด้านล่างของตู้ โดยสีเขียวคือกล่อง รองรับขยะประเภทขวดพลาสติก และกล่องสีแดงสำหรับใส่ขยะประเภทกระป๋องโลหะ และติดต้ัง แผงโปรแกรมควบคมุ ไว้ดา้ นหลงั ของ “ตู้สแกนขวดอตั โนมัต”ิ ภาพท่ี ๒๐ การติดตัง้ อปุ กรณ์“ตสู้ แกนขวดอัตโนมัต”ิ ทำการทดสอบการทำงานของ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” โดยการนำเอาขยะประเภทขวด คือ กระป๋องโลหะ และขวดพลาสติกชนิดต่างๆ ใส่ลงไปในช่องด้านบนของตู้ จากนั้นโปรแกรมควบคุมภายในของตู้ ก็จะทำงานโดยอัตโนมัติ ทำการแยกขยะที่เราใส่ลงไป สู่กล่องรองรับขยะสีเขียว และสีแดง ตามประเภทขยะ ที่ “ตูส้ แกนขวดอตั โนมตั ิ” ตรวจจบั ได้ ภาพที่ ๒๑ ทดสอบการใช้งานของ“ตสู้ แกนขวดอตั โนมัติ”

12 บทท่ี ๔ ผลการศกึ ษา จากการศกึ ษา โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านส่ิงแวดล้อม ประเภทนวตั กรรมการจดั การขยะ เร่ือง “ตู้สแกนขวดอตั โนมัติ” มหี ลักการทำงาน และผลการศึกษา ดังนี้ ๔.๑ หลกั การทำงาน หลกั การทำงานของ“ตู้สแกนขวดอัตโนมตั ”ิ มีวธิ กี ารดงั นี้ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” สามารถทำงานโดยมี ” Proximity Sensor (เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ) ที่ติดอยู่ บริเวณภายในตู้สแกนซึ่งทำหน้าที่ในการคัดแยก และมี Inductive Proximity Sensor ที่ทำงานโดยใช้ หลักการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ในการตรวจจับวัตถุ โดยที่มาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั้น เกิดจาก บริเวณส่วนหัวของเซ็นเซอร์ ซึ่งสามารถตรวจจับวัตถุในระยะที่กำหนดได้ โดยไม่มีการสัมผัสกับตัวของวัตถุ และเมื่อ Inductive Proximity Sensor ตรวจจับได้ว่าวัตถุนั้นเป็นโลหะ ช่องสำหรับใส่โลหะก็จะเปิดออก จากนั้น SerVo Motor ก็จะหมุนตีขยะชนิดนั้นลงช่องสำหรับใส่โลหะ และถ้า Inductive Proximity Sensor ตรวจจับได้ว่าวัตถุนั้นเป็นพลาสติก Photoelectric sensor ก็จะทำงาน ช่องสำหรับใส่พลาสติกก็จะเปิดออก จากนัน้ Servo Motor ก็จะหมุนตขี ยะชนิดนั้นลงช่องสำหรับใส่พลาสติก “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” สามารถคัดแยกขยะประเภทขวด ได้ ๒ ประเภท คือ กระป๋องโลหะ และขวดพลาสติก โดยกล่องสีแดงกำหนดให้บรรจุขยะประเภทกระป๋องโลหะ และกล่องสีเขียวกำหนดให้บรรจุขยะ ประเภทขวดพลาสติก ภาพท่ี ๒๒ “ตสู้ แกนขวดอตั โนมตั ิ”

13 ๔.๒ ผลการศกึ ษา ผลการศึกษาการทำงานของ“ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” โดยการทดสอบการไหลเข้า ของขยะประเภทขวด ดังนี้ การแยกขยะประเภทขวด (การไหลเข้า) ประเภทขยะ จำนวน กลอ่ งสีแดง กลอ่ งสีเขียว กระป๋องโลหะ ๑๐ กระป๋อง ๑๐ ๐ ขวดพลาสตกิ ๑๐ ขวด ๐ ๑๐ ตารางที่ ๑ ตารางแสดงผลการจำแนกขยะประเภทขวด จากการศึกษาการทำงานของ“ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” โดยการนำกระป๋องโลหะชนิดต่างๆ จำนวน ๑๐ กระป๋อง และขวดพลาสติกชนิดต่างๆจำนวน ๑๐ ขวด หย่อนลงไปใน “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” โดยหย่อนลงไปทลี ะขวด ผา่ นโปรแกรมการทำงานในตู้เพอ่ื คดั แยกประเภทขยะ ผลการทดสอบการทำงานของ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ”สามารถแยกประเภทขวด ชนิดต่างๆ ที่ผ่านเข้าไปได้อย่างถูกต้อง โดยขยะประเภทกระป๋องโลหะผ่านเข้าไปอยู่ในกล่องสีแดง และขยะประเภทขวด พลาสติกผา่ นเขา้ ไปอยใู่ นกลอ่ งสเี ขยี ว

14 บทที่ ๕ สรุปผลการศึกษา อภิปรายและขอ้ เสนอแนะ คณะผู้จัดทำ โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมการจัดการขยะ เรื่อง “ตสู้ แกนขวดอตั โนมัต”ิ นข้ี ้ึน เพอ่ื ศกึ ษาประสิทธิภาพการทำงาน ซง่ึ สรปุ ผลการศกึ ษาได้ ดงั นี้ ๕.๑ สรุปผลและอภปิ รายผล จากการศึกษาโครงงานวทิ ยาศาสตร์ ดา้ นสง่ิ แวดลอ้ ม ประเภทนวัตกรรมการจดั การขยะ เรอ่ื ง “ตสู้ แกนขวด อัตโนมัติ” คณะผู้จัดทำได้กำหนดวัตถุประสงค์ในการศึกษาโครงงานน้ีไว้ ซึ่งผลการศึกษาการทำงานของ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” เป็นไปตามวัตถุประสงค์ โดยสามารถประดิษฐ์ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ” ที่คัดแยกขยะ ได้ถูกประเภท โดยขยะที่ตรวจคัดแยกได้ เป็นขยะประเภทขวด จำนวน 2 ประเภท คือ กระป๋องโลหะ และ ขวดพลาสติก และมีการนำเทคโนโลยีมาใช้ในการจัดการขยะ โดยใช้โปรแกรม Arduino ide และการออกแบบ ชิ้นงานโดยใช้โปรแกรม E-pic Hillar รวมไปถึงการต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ “ตู้สแกนขวดอัตโนมัติ”ยังสามารถลด ปัญหาการทิ้งขยะผิดประเภทของนักศึกษา และยังช่วยส่งเสริมให้นักศึกษาทิ้งขยะได้อย่างถูกที่ไม่ส่งผลกระทบ ตอ่ สง่ิ แวดล้อม ๕.๒ ขอ้ เสนอแนะ และแนวทางในการพฒั นา คณะผู้จัดทำ ศูนย์ส่งเสริมการเรียนรู้อำเภอท่าวังผา จังหวัดน่าน จะพัฒนาและปรับปรุงชิ้นงานให้เป็น “ตสู้ แกนขวดอัตโนมตั ิ” ทมี่ ขี นาดใหญข่ นึ้ และเพิม่ ความสามารถในการคัดแยกขยะให้ไดม้ ากชนิดข้นึ

15 บรรณานกุ รม ขยะรีไซเคลิ . [ออนไลน์]. เข้าถงึ ได้จาก https://www.mnre.go.th/reo06/th/view/?file (วนั ทส่ี บื ค้นข้อมลู : ๑๐ กรกฎาคม 256๖) Breadboard. https://th.wikipedia.org/wiki (วันท่สี ืบค้นข้อมลู : ๑๐ กรกฎาคม 256๖) ประเภทขยะ. (2561). [ออนไลน]์ .เขา้ ถึงได้จาก: https://www.thaihealth.or.th. (วันทค่ี ้นข้อมูล : ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๖๖) Arduino. (2559). [ออนไลน์].เข้าถึงไดจ้ าก: https://www.thaieasyelec.com. (วนั ทค่ี น้ ข้อมลู : ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๖๖) Inductive Proximity Sensor. (2560). [ออนไลน์].เข้าถงึ ไดจ้ าก: https://mall.factomart.com. (วนั ท่ีคน้ ขอ้ มลู : ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๖๖) LDR photoresistor sensor module. (2561). [ออนไลน]์ .เข้าถงึ ไดจ้ าก:http://www.mwit.ac.th. (วนั ทค่ี น้ ขอ้ มลู : ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๖๖) Servo Motor (SG90). (2561). [ออนไลน]์ .เข้าถึงไดจ้ าก: http://nanjarinya.blogspot.com. (วนั ทค่ี น้ ข้อมลู : ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๖๖)

16 ภาคผนวก

17 ภาพที่ ๒๓ ตกแต่ง“ตู้สแกนขวดอัตโนมตั ิ” ภาพที่ ๒๔ ระบายสี“ตสู้ แกนขวดอัตโนมัต”ิ ภาพที่ ๒๕ กจิ กรรมกล่มุ ภาพท่ี ๒๖ การประกวดโครงงานระดับอำเภอ ภาพที่ ๒๗ คณะทำงาน สกร.อำเภอท่าวงั ผา

ศูนย์ส่งเสริมการเรียนรู้อำเภอท่าวังผา อำเภอท่าวังผา จังหวัดน่าน