เรือมอเตอร์ (1)

โครงงานวทิ ยาศาสตร์ เรือมอเตอร์ให้อาหารปลา โครงงานวชิ วทิ ยาการคอมพวิ เตอร์: โครงงานเรือมอเตอร์ให้อาหารปลา ผู้จัดทา นางสาวกรกนก นุ่มนวล เลขท่ี 22 นางสาวกฤตยิ าณี จรพกั ตร์ เลขท่ี 23 นางสาว จิราวรรณ ฉลาดแฉลม เลขท่ี 25 นางสาว นนทยิ า พาสากล เลขท่ี 31 ครูท่ปี รึกษา : ครูธันพงศ์ ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปี ท่ี 5/5 ประจาปี การศึกษา 2563 ภาคเรียนท่ี 2 โรงเรียนเมอื งสุราษฎร์ธานี

บทท่ี 1 บทนา 1.1 ท่มี าและความสาคญั ของโครงงาน ในปัจจบุ นั ประชากรได้เพม่ิ ขนึ ้ อยา่ งรวดเร็ว จงึ ทาให้ความต้องการด้านปัจจยั 4 เพิ่มขนึ ้ ตามมาด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัจจยั ข้อท่ี 1 คอื อาหารเป็นสง่ิ ท่ีจาเป็นมากที่สดุ และอาหารท่ีมีผ้นู ิยมบริโภคอย่างหนงึ่ คือ ปลา ทาให้เกดิ กิจการด้าน พาณิชย์ และมีการแข่งขนั มากมายของผ้ปู ระกอบการค้าสตั ว์นา้ และเพาะเลยี ้ ง เพื่อทีจ่ ะเพาะพนั ธ์ และผลิปลาที่มี คณุ ภาพให้พอเหมาะกับความต้องการของผ้บู ริโภค จากความต้องการท่ีมแี นวโน้มในการบริโภคสงู ขนึ ้ เรื่อยๆ ผ้ผู ลติ ใน ฐานะเกษตรกรจึงไมเ่ พียงพอต่อความต้องการได้ อนั เนื่องมาจากสาเหตหุ ลายประการ เชน่ พืน้ ท่ี และบคุ ลากรในการผลติ 1.2 วตั ถปุ ระสงค์ของโครงงาน 1. เพือ่ ออกแบบและประดิษฐ์เรือให้อาหารปลา 2. เพ่ือศกึ ษาประสทิ ธิภาพของเรือให้อาหารปลา 1.3 สมมตฐิ านของการศกึ ษา สามารถออกแบบและสร้างเรือให้อาหารปลา ให้สามารถใช้งานได้จริงและมปี ระสทิ ธิภาพดีกวา่ คน 1.4 ขอบเขตของการทาโครงงาน สระนา้ โรงเรียนจฬุ าภรณราชวทิ ยาลยั ตรัง 196 หมู่ 4 ถนนตรงั -สเิ กา ตาบลบางรัก อาเภอเมืองจงั หวดั ตรัง 1.5 ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะได้รับ ได้เรือให้อาหารปลาท่ีสามารถนาไปใช้งานได้จริง ทาให้รู้ และเข้าใจกระบวนการทางานของเรือให้อาหารปลา 3. ทาให้ได้รู้ถงึ ประโยชน์ของเรือให้อาหารปลา 1.6 นิยามศัพท์เฉพาะ ระบบอตั โนมตั ิ คอื ระบบใดๆ หรือ กลไก ท่ีสามารถเริ่มทางานได้ด้วยตวั เอง โดยทางานตามโปรแกรมท่วี างไว้ เชน่ ระบบรด นา้ อตั โนมตั ิ ระบบตอบรับโทรศพั ท์อัตโนมัติ ระบบอตั โนมตั ิ อาจเป็นการใช้ กลไก คอมพวิ เตอร์ หรือ อปุ กรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ควบคมุ จะทางานถกู ต้องต่อเมื่อมีการวางแผน หรือ โปรแกรมโดยมนษุ ย์ทงั ้ สนิ ้ ประสทิ ธิภาพ คอื ระยะเวลาการให้อาหารปลาระหวา่ งคนกบั เรือให้อาหารปลา ในบอ่ ขนาด 40×50 ตารางเมตร และใน ขนาดท่ีเท่ากนั

บทท่ี 2 เอกสาร และงานวจิ ยั ท่เี ก่ียวข้อง ในการจดั ทาโครงงานเรือให้อาหารปลา ได้ศกึ ษาค้นคว้า ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี วรรณกรรม และงานวิจยั ที่ เกีย่ วข้อง เพื่อนามาเป็นกรอบแนวคิดในการศึกษาและอภิปรายผลการศกึ ษา โดยมีเนอื ้ หาทีเ่ ก่ียวข้อง ดงั นี ้ มอเตอร์ ไฟฟ้า(องั กฤษ: electric motor) เป็นอปุ กรณ์ไฟฟ้าทแ่ี ปลงพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลงั งานกล การทางานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้าสว่ นใหญ่เกดิ จากการทางานร่วมกนั ระหว่างสนามแมเ่ หลก็ ของแมเ่ หลก็ ในตวั มอเตอร์ และสนามแมเ่ หลก็ ท่เี กดิ จากกระแสในขดลวดทาให้เกิดแรงดดู และแรงผลกั ของสนามแมเ่ หลก็ ทงั ้ สอง ในการใช้งาน ตวั อย่างเชน่ ในอุตสาหกรรมการขนสง่ ใช้มอเตอร์ฉุดลาก เป็นต้น นอกจากนนั ้ แล้ว มอเตอร์ไฟฟา้ ยังสามารถทางานได้ถงึ สองแบบ ได้แก่ การสร้างพลงั งานกล และ การผลติ พลงั งานไฟฟ้า รีโมตคอนโทรล(องั กฤษ:remote control) คอื เคร่ืองมอื อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ชนิดหน่ึง ใช้สาหรับควบคมุ การดาเนนิ การ ของสงิ่ ประดิษฐ์หรือเครื่องจกั รตา่ งๆ โดยเฉพาะเคร่ืองใช้ไฟฟา้ ภายในบ้าน เช่น โทรทศั น์ เคร่ืองเสยี ง เครื่องเลน่ ดีวีดี จากระยะไกล โดยไมใ่ ช้สายไฟเป็นตวั สง่ สญั ญาณ แต่ใช้อินฟราเรดแทน (หรือใช้สญั ญาณวิทยแุ ต่พบได้น้อย) ใช้พลงั งานจากแบตเตอรี่ขนาดเลก็ ไม่กี่ก้อนเทา่ นนั ้ มี ขนาดเหมาะมือ และมปี ่ มุ ฟังก์ชนั ต่างๆ อย่คู รบครนั รีโมตคอนโทรล เป็นการเรียกย่อมาจาก รีโมตคอนโทรลเลอร์ (remote controller) อีกต่อหนง่ึ และสามารถเรียกย่อลงได้อกี เหลอื เพียง รีโมต (อ่านวา่ รี-โหมด) ในภาษาไทยสามารถ ใช้คาไทยแทนได้ว่า เคร่ืองควบคมุ ระยะไกล หรือ อปุ กรณ์ควบคมุ ระยะไกล

พดั ลม การออกแบบพดั ลมและเคร่ืองเป่ าลมเพือ่ นาใช้ในงานจะต้องทราบถงึ ประเภทและคณุ ลกั ษณะการทางานของ พดั ลม มีการแบง่ ประเภทตามลกั ษณะการไหลของลมเป็นสองกลมุ่ ใหญ่ดังนี ้ พดั ลมแบบหอยโข่งหรือแบบใช้แรงเหว่ียง (Centrifugal or Radial fan) ทางานโดยการดงึ อากาศเข้าทางด้านข้าง และเหว่ยี งออกในแนวรัศมี สง่ ผลให้อากาศมีความเร็วสงู ขนึ ้ แล้วบังคบั ให้อากาศผ่านหน้าตัดทข่ี ยายขนึ ้ ในลกั ษณะก้นหอย มีเสยี งค่อนข้างเงยี บและมีหลายประเภท แบตเตอร่ี(องั กฤษ:Battery) เป็นอปุ กรณ์ทปี่ ระกอบด้วย เซลล์ไฟฟา้ เคมี หนง่ึ เซลล์หรือมากกว่า ท่ีมีการเช่ือมตอ่ ภายนอกเพ่ือให้กาลงั งาน กบั อปุ กรณ์ไฟฟา้ [1] แบตเตอรี่มี ขวั ้ บวก (องั กฤษ: cathode) และขวั ้ ลบ (องั กฤษ: anode) ขวั ้ ทีม่ ีเครื่องหมายบวกจะมี พลงั งานศกั ย์ไฟฟา้ สงู กวา่ ขวั ้ ทมี่ ีเครื่องหมายลบ ขวั ้ ทีม่ ีเคร่ืองหมายลบคอื แหลง่ ท่มี าของอเิ ลก็ ตรอนท่เี มื่อเชอ่ื มต่อกบั วงจร ภายนอกแล้วอเิ ลก็ ตรอนเหล่านจี ้ ะไหลและสง่ มอบพลงั งานให้กบั อุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอร่ีเชื่อมตอ่ กบั วงจรภายนอก สาร อเิ ล็กโทรไลต์ มีความสามารถท่ีจะเคลอื่ นที่โดยทาตัวเป็นไอออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมที างานแล้วเสร็จในขวั ้ ไฟฟา้ ที่อย่หู ่างกนั เป็นการสง่ มอบพลงั งานให้กบั วงจรภายนอก การเคล่ือนไหวของไอออนเหลา่ นนั ้ ทอ่ี ยใู่ นแบตเตอร่ีทที่ าให้เกิด กระแสไหลออกจากแบตเตอร่ีเพอ่ื ปฏิบตั งิ าน[2] ในอดีตคาว่า “แบตเตอร่ี” หมายถงึ เฉพาะอปุ กรณ์ทป่ี ระกอบด้วยเซลล์ หลายเซลล์ แต่การใช้งานได้มีการพฒั นาให้รวมถงึ อปุ กรณ์ท่ีประกอบด้วยเซลลเ์ พียงเซลล์เดีย สปี ดคอนโทรล หรือESC (Electronic Speed Control) ทาหน้าท่ี ควบคมุ ความเร็วมอเตอร์ ให้หมนุ ช้า-เร็วเดนิ หน้า-ถอยหลงั หรือเบรค ตามสญั ญาณควบคมุ ท่ีได้รับจาก กลอ่ ง ภาครบั (Receiver) สปีด สาหรับรถไฟฟ้า มหี ลายชนิด ถ้าแบ่งโดยใช้มอเตอร์เป็นหลกั จะแบ่งได้ 2 ประเภทใหญ่ๆ คอื สปีดสาหรบั มอเตอร์ใช้ แปรงถ่าน (Brushed Motor) และสปีดสาหรบั มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน (Brushless Motor)

บทท่3ี วิธกี ารดาเนินการ อปุ กรณ์ 1.ปืนกาว 2.มอเตอร์ขนาดเลก็ 3.ใบพดั เรือขนาดเลก็ 4.คตั เตอร์ 5.ถา่ ยและรางถา่ น 6.ตวั เรือ วธิ ีดาเนินการ 1.จดั หาอปุ กรณ์ 2.วดั ใบพดั 3.ประกอบใบพดั เข้ากบั ตวั เรือ 4.นาถา่ นใสร่ างถา่ นและติดตงั ้ 5.นาเรือไปลอยในนา้ ดู แล้ววดั ผล 6.นาข้อมลู ทไี ด้มาจัดกระทา ในรูปแบบตารางและแผนภูมิ 7.จดั ทารูปเลม่ รายงาน 8.จดั ทาแผงโครงงาน 9.นาเสนอ

บทท่ี 4 ผลการศึกษา สาหรบั เรือให้อาหารปลา เป็นการออกแบบ และสร้างขนึ ้ มาตรงตามวตั ถปุ ระสงค์ และขีดความสามารถท่ีตงั ้ ไว้ สาหรบั บทนีก้ ลา่ วถงึ การทดลองของเรือให้อาหารปลา ทไ่ี ด้จากการออกแบบและประกอบวงจรตา่ งๆ ในบทท่ี 3 คือ สว่ นประกอบ ของเรือให้อาหารปลา รวมทงั ้ สว่ นของการควบคมุ การทางานต่างๆ มาประกอบเข้าด้วยกนั ทงั ้ หมด เพื่อให้ เรือให้อาหารปลาท่ีสมบูรณ์และทาการทดลอง โดยการทดลองในบริเวณที่โลง่ และสระนา้ โรงเรียนจฬุ าภรราชวิทยาลยั ตรงั ดังนี ้ ผลการศึกษา 4.1 อุปกรณ์ท่ใี ช้ในการทาลอง อาหารปลาเม็ด ขนาดใหญ่ ขนาดกลาง ขนาดเลก็ ตาชง่ั กิโลกรัม เคร่ืองให้อาหารเม็ดอตั โนมตั ิ สถานท่ที ดลอง สระนา้ ของโรงเรียนจฬุ าภรณราชวทิ ยาลยั ตรัง ขนั ้ ตอนการทดลอง ตงั ้ คา่ รีโมทคอนโทรล กดรีโมทคอนโทรล ควบคมุ ตามต้องการ 4.2 ส่วนของชดุ ส่ังการ ควบคมุ ของตัวเรือ และการปล่อยอาหาร รีโมททีใ่ ช้ในการศกึ ษาครงั ้ นี ้มจี านวน 6 ชอ่ งสญั ญาณ ซง่ึ เราสามารถตงั ้ ค่า ให้ควบคมุ การทางานได้ตามท่ีต้องการ แต่ที่ คณะเราทาการทดลองได้ตงั ้ ค่าความเร็ว ไว้เพยี ง 80 เปอร์เซนต์ เพื่อควบคมุ ความเร็วปอ้ งกนั ตวั เรือพลกิ ควา่ ในการตงั ้ คา่ รีโมทคอนโทรล เราสามารถตงั ้ ค่าได้เอง โดยศกึ ษาจากผ้เู ชี่ยวชาญ 4.3 กลไกขบั เคล่อื นตวั เรือ ในสว่ นนี ้ได้ออกแบบวงจรขนึ ้ มาเพื่อเป็นตวั ควบคมุ การขบั เคลอ่ื นตวั เรือ ให้เดินไปข้างหน้าและเลยี ้ วซ้าย เลยี ้ วขวา ได้ ดงั นี ้ ตวั เรือลอยนา้ ได้โดยทาท่นุ ด้วยขวดนา้ เปลา่ ขนาด 1.5 ลติ ร ข้างละ 2ใบ โดยให้ก้นขวดหนั เข้าหากนั แล้วทาด้วยกาวร้อน จากนนั ้ มดั ติดกบั ตวั เรือ ด้วยสายเคเบิล้ ไทม์ ในการขบั เคลอ่ื น มีมอร์เตอร์ตวั สปีดและพลงั งานลมจากใบพดั ในการขบั เคลอ่ื นให้เรือเดนิ ไปข้างหน้า

ใบพดั จะมีผลต่อการขบั เคลอ่ื น ใบพัดยาวจะขบั เคลอื่ นดกี วา่ ซง่ึ ขนาดใบพดั ท่ีเรามาทาการทดลอง ขนาดใบพดั ยาว 8 นิว้ ซง่ึ เหมาะสมกบั ตวั เรือทเี่ ราได้ออกแบบมา หากเราใช้ใบพดั ยาว เรากต็ ้องสร้างเรือทีม่ ีลาขนาดใหญ่และมอร์เตอร์ก็ต้องมี กาลงั ที่มากกวา่ ด้วย เพราะหากเรือเล็กใช้ใบพดั ยาว จะทาให้แรงขบั เคลอื่ นสงู อาจทาให้เรือลม่ ได้ ความเร็วของเรือให้อาหาร เราสามารถควบคมุ ความเร็วได้โดยใช้รีโมทในควบคมุ เร่งความเร็ว หากต้องการให้เรือเลยี ้ ว ด้านซ้าย บงั คบั ให้ใบพดั ด้านซ้ายหยุดการทางานในทางกลบั กนั หากต้องการให้เรือเลยี ้ วด้านขวา บงั คบั ให้ใบพดั ด้านขวา หยดุ การทางาน 4.4 กลไกการปล่อยอาหาร ในสว่ นนี ้ได้ออกแบบวงจรขนึ ้ มาเพอ่ื เป็นตวั ควบคมุ การการยกถังบรรจอุ าหาร ให้ไหลออก จากถงั เพื่อปลอ่ ยให้ปลา ในการทดลองครัง้ นเี ้ราใช้เราใช้เซอร์โวเป็นตวั ขบั เคลอื่ นให้โยกขนึ ้ โยกลงโดยตดิ กบั แขนถงั บรรจอุ าหาร โดยต้องเลอื ก ขนาดของกาลงั ให้พอดี ทส่ี ามารถโยกถงั บรรจอุ าหารให้ก้นกระดกขนึ ้ ได้ การเพม่ิ ความเร็วในการไหลของเม็ดอาหาร เราสามารถควบคมุ ได้โดยการใช้รีโมทคอนโทรลและการตงั ้ ค่าการทางาน ในการทดลองครัง้ นี ้กาคา่ แรงยกเซอร์โว ไว้ท่รี ีโมทคอนโทรลที่ 90 เปอร์เซน็ ต์ พบว่ากาลงั ของเซอร์โว สามารถโยกขนึ ้ โยกลงได้ดี และสามารถสง่ั การ ควบคมุ ให้ปลอ่ ย อาหารให้เร็ว และช้าได้ อยทู่ ่อี งศา การโยกของเซอร์โว ถ้าองศาสงู ถังบรรจอุ าหารจะเอียงมาก อาหารจะไหลเร็วในทางกลบั กนั ถ้าองศาต่า ถงั บรรจอุ าหารจะ เอียงน้อย อาหารจะไหลช้า การบรรจอุ าหาร ต้องบรรจใุ ห้พอเหมาะกบั ขนาดของกาลงั เซอร์โว ในการโยกขนึ ้ โยกลง 4.5 ประโยชน์ท่ไี ด้รับ การสร้างเครื่องให้อาหารปลาอตั โนมตั ิมีประโยชน์ หลายๆ ด้านดงั นี ้ เป็นเครื่องมอื เปนเปเเเลดที่ชว่ ยประหยดั แรงงานคนในการให้อาหารปลา ลดปัญหาเร่ืองแรงงาน เพราะควบคุมการจ่ายอาหารให้พร้อม ๆ กนั ทกุ บอ่ เลยี ้ งด้วย เครื่องมือเปนเปเเเลดท่ีช่วยประหยดั เวลาในการให้อาหารปลา ปลาได้อาหารอย่างทว่ั ถงึ เครื่องมอื ในการอานวยความสะดวกในการทางาน ช่วยให้การฝึกปฏิบตั ิการทาเคร่ืองมือให้ประสบความสาเร็จ ทาให้รู้ระบบกลไกการทางาน ของเคร่ืองจกั ร

บทท่ี 5 สรุปผล อภปิ รายผล และข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผล ผลการทดลอง เมือ่ สมาชิกในกลมุ่ ทกุ คนได้ ร่วมกนั ศกึ ษาข้อมลู และค้นคว้าหาข้อมลู ตา่ งๆ และทาการออกแบบ และจดั หาวสั ดอุ ปุ กรณ์ทาเป็นรูปร่างและทาการทดลอง ผลปรากฏว่าเรือให้อาหารปลาลาดงั กล่าวสามารถให้อาหารปลา ได้จริง ตามทต่ี งั ้ สมมติฐานไว้ทกุ ประการ การออกแบบและสร้างเรือให้อาหารปลา ทางคณะได้ร่วมกนั สร้างให้เป็นไปตามวตั ถปุ ระสงค์ โดยการออกแบบ แล้ว ประยกุ ต์ใช้วัสดุ อปุ กรณ์เหลอื ใช้บางสว่ นมาดดั แปลง โดยนาตะแกรงเก่ามาทาเป็นตัวเรือ ขวดนา้ ใช้แล้วมาทาเป็นท่นุ ให้ เรือลอยนา้ และยังนาขวดนามาประยกุ ต์ เป็นถงั บรรจอุ าหารปลา ลวดก้านร่มที่ชารุด มาทาเป็นแกนแขวนถงั อาหารและ แกนโยกยกถงั อาหารให้เอยี งให้อาหารปลาไหลได้งา่ ยขนึ ้ ทกุ สว่ นของการทาเรือให้อาหารปลาตงั ้ แต่เร่ิมต้นการทาโครงสร้าง การทาสว่ นการขบั เคลอ่ื นเรือ การโยกของถังบรรจุ ปัญหาทีเ่ กิดขนึ ้ มีความแตกต่างกนั แล้วแต่ปัญหานนั ้ มีมากน้อยและวธิ ีการแก้ไขก็แตกต่างกนั ด้วย 5.2 อภปิ รายผล จากผลการศึกษา คณะของข้าพเจ้าไม่แนใ่ จวา่ หากนาผลการศกึ ษาไปปฏิบตั จิ ะทาให้เกิดประสทิ ธิภาพ ประสทิ ธิผล ในการให้อาหารปลาได้จริงหรือไม่ เพราะวา่ คณะของข้าพเจ้าไม่มีความรู้เร่ืองระบบอิเลก็ ทรอนิกส์ ดีเท่าท่ีควร หรือหาก ลงทนุ ไปอาจไม่ค้มุ ทนุ เพราะฉะนนั ้ ก่อนนาไปใช้ จึงควรนาผลการศกึ ษาทดลอง ทบทวนให้แน่ในก่อน และควรหา ผ้เู ชย่ี วชาญด้านอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ด้านการเกษตรให้ความรู้ด้านปริมาณอาหารสตั ว์ในปริมาณที่เหมาะสม เพราะอาจสง่ ผล กระทบตอ่ สง่ิ แวดล้อม นา้ เนา่ เสยี เกิดจากปลากินอาหารเหลอื ในปริมาณมาก หรือ การให้อาหารไม่เพียงพอ อาจทาให้ เกิดการขาดทนุ ได้ และด้านอน่ื ๆ ที่เก่ียวข้องมาให้ความรู้ด้วย