โครงงาน ชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ

( demonstration set control temperature and humidity in the air )

ชื่อนักศึกษา  1. นายทรงวุฒิ       ถิระผะลิกะ       รหัส 2561031341308

                2. นายธนากร       เสวกวัชรี         รหัส 2561031341315

                3. นายณัฐพงษ์      ดีทอง             รหัส 2561031341356

เนื่องจากประเทศไทยตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศที่มีอากาศร้อนชื้นเกือบทั้งปี การใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อควบคุมอุณหภูมิและความชื้นให้ได้ตามที่ต้องการจึงได้รับนิยมกันมาก แต่เครื่องปรับอากาศเป็นเครื่องจักรกลที่ใช้พลังงานไฟฟ้าค่อนข้างสูง ผู้ใช้จึงต้องตระหนักถึงค่าใช้จ่ายไฟฟ้าที่มากขึ้นและถ้าเราต้องการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในห้องที่เปิดเครื่องปรับอากาศทิ้งไว้อยู่ตลอดเวลา จะเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานค่อนข้างมาก

          ชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นโดยการให้ความเย็นจากเทอร์โมอิเล็กทริก ความร้อนจากฮีทเตอร์ ความชื้นจากน้ำและการระบายความชื้นด้วยพัดลมดูดอากาศ สามารถนำมาสร้างชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอัตโนมัติได้ แทนการใช้เครื่องปรับอากาศในการควบคุม เพื่อช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าและลดค่าใช้จ่ายที่สูงให้ต่ำลงได้

          ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงได้ทำการคิดค้น ออกแบบ และสร้างชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอัตโนมัติโดยการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ เซนเซอร์ ฮีทเตอร์  ปั๊มหมอก พัดลม เพื่อควบคุมค่าอุณหภูมิและค่าความชื้น หากค่าอุณหภูมิต่ำกว่าที่ค่าที่กำหนดไว้ฮีตเตอร์จะทำงาน หากค่าอุณหภูมิสูงกว่าค่าที่กำหนดไว้เทอร์โมอิเล็กทริกจะทำงาน ในขณเดียวกันหากค่าความชื้นต่ำกว่าค่าที่กำนดไว้ปั๊มพ่นละอองหมอกจะทำงาน และหากค่าความชื้นสูงกว่าค่าที่กำหนดไว้พัดลมระบายอากาศจะทำงานเพื่อระบายความชื้นออก

 รูปที่ 1 วงจรการทำงาน ( Schenmatic )

Arduino UNO R3	LCD ( I2C )
GND	GND ( Pin1 )
+5VDC	VCC ( Pin2 )
A4 ( SDA )	SDA ( Pin 3 Serial Data )
A5 ( SCL )	SCL ( Pin 4 Serial Clock )

รูปที่ 2 แสดงการเชื่อมต่อ LCD 20x4 ( I2C )

ตัวอย่างโค้ดโปรแกรม LCD 20x4 ( I2C )

#include <Wire.h> 

#include <LiquidCrystal_I2C.h> //ประกาศ Library ของจอ I2C
// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 20, 4);
void setup()
{
// initialize the LCD
lcd.begin();
// Print a message to the LCD.
lcd.print("Hello !!!"); //ฟังก์ชั่นในการกำหนดข้อความที่ต้องการแสดงผล
lcd.setCursor(0, 1); //ฟังก์ชั่นในการกำหนดตำแหน่ง Cursor
lcd.print("ThaiEasyElec");
}
void loop() 
{
}

รูปที่ 3 แสดงการต่อวงจร DHT22 ( เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ )

ตัวอย่างโค้ดโปรแกรม DHT ( เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ )

#include "DHT.h"

DHT dht;

void setup()

{

  Serial.begin(9600);

  Serial.println();

  Serial.println("Status\tHumidity (%)\tTemperature (C)\t(F)");

  dht.setup(2); // data pin 2

}

void loop()

{

  delay(dht.getMinimumSamplingPeriod());

  float humidity = dht.getHumidity(); // ดึงค่าความชื้น

  float temperature = dht.getTemperature(); // ดึงค่าอุณหภูมิ

  Serial.print(dht.getStatusString());

  Serial.print("\t");

  Serial.print(humidity, 1);

  Serial.print("\t\t");

  Serial.print(temperature, 1);

  Serial.print("\t\t");

  Serial.println(dht.toFahrenheit(temperature), 1);

}

รูปที่ 4 แสดงการต่อวงจรรับสัญญาณอินพุตจากสวิตซ์

ตัวอย่างโค้ดโปรแกรม รับสัญญาณอินพุตจากสวิตซ์

int buttonPin2 = 2;     // the number of the pushbutton pin

int buttonPin3 = 3;     // the number of the pushbutton pin

int buttonPin4 = 4;     // the number of the pushbutton pin

int buttonPin5 = 5;     // the number of the pushbutton pin

 int ledPin10 =  10;      // the number of the LED pin

 int ledPin11 =  11;      // the number of the LED pin

 int ledPin12 =  12;      // the number of the LED pin

 int ledPin13 =  13;      // the number of the LED pin

// variables will change:

int buttonState = 0;         // variable for reading the pushbutton status

void setup() {

  // initialize the LED pin as an output:

Serial.begin(9600);

  pinMode(ledPin10, OUTPUT);

  pinMode(ledPin11, OUTPUT);

  pinMode(ledPin12, OUTPUT);

  pinMode(ledPin13, OUTPUT);     

  // initialize the pushbutton pin as an input:

  pinMode(buttonPin2, INPUT);

 pinMode(buttonPin3, INPUT);

  pinMode(buttonPin4, INPUT);

  pinMode(buttonPin5, INPUT);    

}

void loop(){

  // read the state of the pushbutton value:

  buttonState = digitalRead(buttonPin2);

  buttonState = digitalRead(buttonPin3);

  buttonState = digitalRead(buttonPin4);

  buttonState = digitalRead(buttonPin5);

  // check if the pushbutton is pressed.

  // if it is, the buttonState is HIGH:

  if (buttonState == HIGH) {    

    // turn LED on:   

Serial.println("turn LED on");

    digitalWrite(ledPin10, HIGH);

    digitalWrite(ledPin11, HIGH);

    digitalWrite(ledPin12, HIGH);

    digitalWrite(ledPin13, HIGH); 

  }

  else {

    // turn LED off:

    Serial.println("turn LED off");

    digitalWrite(ledPin10, LOW);

    digitalWrite(ledPin11, LOW);

    digitalWrite(ledPin12, LOW);

    digitalWrite(ledPin13, LOW);

  }

}

รูปที่ 5 แสดงการต่อวงจร Relay 4 Chanel

ตัวอย่างโค้ดโปรแกรม Relay

int outPin = 12;

void setup()

{

  pinMode(outPin,OUTPUT);

}

void loop()

{

  digitalWrite(outPin,HIGH);

  delay(10000);

  digitalWrite(outPin,LOW);

  delay(10000);

}

รูปที่ 6 แสดงโครงสร้างชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ

รูปที่ 7 แสดงโครงสร้างชุดสาธิตการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ

รูปที่ 8 แสดงอุปกรณ์ภายในชุดควบคุม

รูปที่ 9 แสดงอุปกรณ์ภายในชุดควบคุม

รูปที่ 10 แสดงโครงสร้างโดยรวมของชุดควบคุม