📐การออกแบบและเทคโนโลยี ม.5

1. ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้

1.1 ตัวชี้วัด

ประยุกต์ใช้ความรู้และทักษะจากศาสตร์ต่าง ๆ รวมทั้งทรัพยากรในการทำ โครงงานเพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน

1.2 สาระการเรียนรู้

1) การทำโครงงาน เป็นการประยุกต์ใช้ความรู้ และทักษะจากศาสตร์ต่าง ๆ รวมทั้งทรัพยากร ในการสร้างหรือพัฒนาชิ้นงานหรือวิธีการ เพื่อแก้ปัญหาหรืออำ นวยความสะดวกในการทำงาน

2) การทำโครงงานการออกแบบและเทคโนโลยี สามารถดำ เนินการได้ โดยเริ่มจากการสำรวจ สถานการณ์ปัญหาที่สนใจ เพื่อกำหนดหัวข้อโครงงาน แล้วรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา วางแผน และดำเนินการแก้ปัญหา ทดสอบ ประเมินผล ปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน และนำเสนอวิธีการแก้ปัญหา

2. จุดประสงค์การเรียนรู้

1. พัฒนาโครงงานเพื่อแก้ปัญหาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

1. การแก้ปัญหาด้วยการทำโครงงาน

โครงงาน เป็นการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง หรือหลายๆสิ่งที่อยากรู้คำตอบให้ลึกซึ้งหรือเรียนรู้ในเรื่องนั้นๆให้มากขึ้น โดยใช้กระบวนการ วิธีการที่ศึกษาอย่างมีระบบ เป็นขั้นตอนมีการวางแผนในการศึกษาอย่างละเอียด ปฏิบัติงานตามแผนที่วางไว้ จนได้ข้อสรุปหรือผลสรุปที่เป็นคำตอบในเรื่องนั้นๆ

การแก้ปัญหาด้วยการทำโครงงาน (Project-Based Problem Solving) คือกระบวนการเรียนรู้ที่นำปัญหาในชีวิตจริงหรือโจทย์ที่สนใจมาเป็นตัวตั้ง จากนั้นบูรณาการองค์ความรู้เพื่อสืบค้น ออกแบบ และลงมือสร้างสรรค์ทางออกอย่างเป็นระบบ

1.1 ประเภทของโครงงานเพื่อการแก้ปัญหา

ตามหลักสากล (เช่น เกณฑ์มาตรฐานงานนวัตกรรมระดับโลก ISEF และกรอบการเรียนรู้ STEM/PBL) การจัดประเภทโครงงานเพื่อการแก้ปัญหาจะยึดตาม กระบวนการทำงานและระเบียบวิธี (Methodology) เป็นหลัก โดยแบ่งออกเป็น 5 ประเภทสำคัญ:

โครงงานเชิงวิทยาศาสตร์และการทดลอง (Science / Experimental Projects)

แนวทาง: ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method) ตั้งสมมติฐาน ควบคุมตัวแปร และออกแบบการทดลองเพื่อค้นหาคำตอบหรือแก้ปัญหา

เป้าหมาย: พิสูจน์ข้อเท็จจริง ค้นพบความสัมพันธ์ หรือทดสอบประสิทธิภาพของวัตถุดิบ/สารเคมี

โครงงานเชิงวิศวกรรมและสิ่งประดิษฐ์ (Engineering & Invention Projects)

แนวทาง: ใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) กำหนดความต้องการ สร้างต้นแบบ (Prototype) และทดสอบเพื่อแก้ปัญหาเชิงกายภาพ

เป้าหมาย: ได้ชิ้นงาน อุปกรณ์ หรือเครื่องจักรที่ทำงานได้จริงตามเกณฑ์ที่กำหนด

โครงงานเชิงเทคโนโลยีและวิทยาการคำนวณ (Computer Science & Software Projects)

แนวทาง: ใช้การคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) การพัฒนาซอฟต์แวร์ อัลกอริทึม หรือการวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis & AI)

เป้าหมาย: ได้แอปพลิเคชัน ระบบอัตโนมัติ เว็บไซต์ หรือโมเดลปัญญาประดิษฐ์เพื่อแก้ปัญหาด้านข้อมูลและกระบวนการทำงาน

โครงงานเชิงพฤติกรรมและสังคมศาสตร์ (Behavioral & Social Science Projects)

แนวทาง: ใช้ระเบียบวิธีวิจัยทางสังคมศาสตร์ เช่น การสำรวจ การสัมภาษณ์ หรือการทดลองเชิงพฤติกรรมกับกลุ่มตัวอย่าง

เป้าหมาย: เข้าใจพฤติกรรมมนุษย์ ปัญหาสังคม หรือจิตวิทยา เพื่อนำไปสู่การเสนอแนวทางแก้ไขหรือมาตรการเชิงนโยบาย

โครงงานเชิงทฤษฎีและคณิตศาสตร์ (Theoretical & Mathematical Projects)

แนวทาง: ใช้ตรรกศาสตร์ การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ และการสร้างแบบจำลองจำลองสถานการณ์ (Mathematical Modeling)

เป้าหมาย: อธิบายปรากฏการณ์ที่ซับซ้อน สร้างสูตรใหม่ หรือทำนายแนวโน้มในอนาคต

ตัวอย่างการแก้ปัญหาด้วยการทำโครงงานประเภทต่างๆ จำแนกตาม ปัญหาที่พบ และ แนวทางแก้ปัญหาด้วยโครงงาน มีดังนี้

1. โครงงานเชิงวิทยาศาสตร์และการทดลอง (Science / Experimental Projects)

- - - ปัญหาที่พบ: น้ำเสียในลำคลองชุมชนมีสารตกค้างและกลิ่นเหม็น แต่สารเคมีบำบัดน้ำมีราคาสูง
    - แนวทางแก้ปัญหา: ตั้งสมมติฐานเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของถ่านชีวภาพ (Biochar) จากเปลือกผลไม้ต่างชนิดกันในการดูดซับสารเสีย
    - กระบวนการและผลลัพธ์: ออกแบบการทดลองคุมตัวแปร นำเปลือกทุเรียน เปลือกมะพร้าว และเปลือกส้มมาทำถ่านชีวภาพ แล้ววัดค่าความด่าง/ความสะอาดของน้ำ พบว่าถ่านจากเปลือกทุเรียนกรองสารตกค้างได้ดีที่สุด 80%

2. โครงงานเชิงวิศวกรรมและสิ่งประดิษฐ์ (Engineering & Invention Projects)

- - ปัญหาที่พบ: ผู้สูงอายุที่อยู่บ้านคนเดียวเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุล้มในห้องน้ำโดยไม่มีใครเห็น
  - แนวทางแก้ปัญหา: ใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อสร้าง "กล่องตรวจจับการล้มและส่งสัญญาณฉุกเฉิน"
  - กระบวนการและผลลัพธ์: ประกอบเซนเซอร์วัดความเร่งและมุมเอียง (Accelerometer & Gyroscope) เข้ากับบอร์ดควบคุม เขียนโปรแกรมให้ส่งเสียงสัญญาณ 경보 พร้อมส่งข้อความแจ้งเตือนผ่าน SMS ไปยังโทรศัพท์ของลูกหลานทันทีที่เกิดแรงกระแทกผิดปกติ

3. โครงงานเชิงเทคโนโลยีและวิทยาการคำนวณ (Computer Science & Software Projects)

- - - ปัญหาที่พบ: ร้านค้าขนาดเล็กประสบภาวะขาดทุนเพราะสั่งซื้อวัตถุดิบมาเกินความต้องการ จนเกิดขยะอาหาร (Food Waste) ปริมาณมาก
    - แนวทางแก้ปัญหา: พัฒนาระบบทำนายปริมาณการซื้อวัตถุดิบโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ (Machine Learning)
    - กระบวนการและผลลัพธ์: เขียนโปรแกรมนำข้อมูลยอดขายย้อนหลัง สภาพอากาศ และวันหยุด มาประมวลผลผ่าน Algorithm เพื่อพยากรณ์ยอดขายล่วงหน้า ช่วยให้ร้านค้าสั่งซื้อวัตถุดิบได้แม่นยำขึ้นและลดขยะอาหารลงได้ 35%

4. โครงงานเชิงพฤติกรรมและสังคมศาสตร์ (Behavioral & Social Science Projects)

ปัญหาที่พบ: นักเรียนในโรงเรียนปฏิเสธการแยกขยะ แม้จะมีถังขยะแยกประเภทจัดวางไว้ให้อย่างชัดเจน
แนวทางแก้ปัญหา: ศึกษาปัจจัยทางพฤติกรรมศาสตร์และปรับเปลี่ยนแรงจูงใจในการทิ้งขยะ (Nudge Theory)
กระบวนการและผลลัพธ์: ออกแบบแบบสำรวจและทดลองเปลี่ยนป้ายติดถังขยะจากข้อความคำสั่ง เป็นภาพการ์ตูนเชิงโต้ตอบและเกมสะสมแต้มขยะ พบว่าพฤติกรรมการทิ้งขยะถูกต้องของนักเรียนเพิ่มขึ้นจาก 20% เป็น 75%

5. โครงงานเชิงทฤษฎีและคณิตศาสตร์ (Theoretical & Mathematical Projects)

- - - ปัญหาที่พบ: รถติดสะสมบริเวณสี่แยกในช่วงเวลาเร่งด่วน เนื่องจากสัญญาณไฟจราจรเปิดตามรอบเวลาคงที่โดยไม่สัมพันธ์กับปริมาณรถจริง
    - แนวทางแก้ปัญหา: สร้างแบบจำลองคณิตศาสตร์เพื่อคำนวณจังหวะสัญญาณไฟจราจรที่เหมาะสมที่สุด (Optimal Traffic Light Timing)
    - กระบวนการและผลลัพธ์: ใช้ทฤษฎีแถวคอย (Queueing Theory) และการโปรแกรมเชิงเส้น (Linear Programming) คำนวณความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลของรถกับระยะเวลาไฟเขียว ได้สูตรคำนวณจังหวะไฟจราจรใหม่ที่ช่วยลดระยะเวลาการรอคอยสะสมของรถลงได้ 25%

2. การพัฒนาโครงงานโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

การพัฒนาโครงงานโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process: EDP) คือ กระบวนการทำงานอย่างเป็นระบบที่นำองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี มาบูรณาการร่วมกันเพื่อออกแบบ สร้างสรรค์ หรือพัฒนาชิ้นงาน (Product) และวิธีการ (Process) สำหรับแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการในชีวิตจริง

2.1 ขั้นตอนการพัฒนาโครงงานโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

การทำโครงงานตามหลักสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) และมาตรฐานสากล แบ่งออกเป็น 6 ขั้นตอน ได้แก่

1. ระบุปัญหา (Problem Identification)

เป้าหมาย: ทำความเข้าใจปัญหา ความต้องการ หรือสถานการณ์ที่เกิดขึ้นให้ชัดเจน

สิ่งที่ต้องทำ:

ตั้งคำถามเพื่อขอบเขตปัญหา: ปัญหาคืออะไร? เกิดขึ้นกับใคร? เกิดที่ไหน? ทำไมต้องแก้ไข?
กำหนดเงื่อนไขและข้อจำกัดของโครงงาน เช่น งบประมาณ, ระยะเวลา, ขนาดวัสดุ, หรือความปลอดภัย

2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง (Related Information Search)

เป้าหมาย: ค้นหาความรู้และทฤษฎีที่จะนำมาใช้แก้ปัญหา

สิ่งที่ต้องทำ:

สืบค้นข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี หรือนวัตกรรมที่มีอยู่แล้ว
รวบรวมแนวทางแก้ปัญหาที่เป็นไปได้หลายๆ วิธี
เปรียบเทียบข้อดี-ข้อเสียของแต่ละแนวคิดภายใต้ข้อจำกัดที่มี

3. ออกแบบวิธีการแก้ไขปัญหา (Solution Design)

เป้าหมาย: แปลงแนวคิดให้เป็นรูปธรรมก่อนลงมือทำจริง

สิ่งที่ต้องทำ:

เลือกแนวทางแก้ปัญหาที่ดีที่สุดเพียง 1 แนวทาง
ถ่ายทอดความคิดออกเป็นภาพร่าง 2 มิติ / 3 มิติ (Sketch), ผังงาน (Flowchart), หรือแผนผังวงจร (Circuit Diagram)
ระบุรายละเอียดขนาด วัสดุ อุปกรณ์ และฟังก์ชันการทำงานอย่างละเอียด

4. วางแผนและดำเนินการแก้ไขปัญหา (Planning and Development)

เป้าหมาย: สร้างชิ้นงานต้นแบบ (Prototype) หรือพัฒนากระบวนการตามที่ออกแบบไว้

สิ่งที่ต้องทำ:

จัดทำแผนการทำงาน กำหนดระยะเวลา และแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบ
เตรียมวัสดุ เครื่องมือ และอุปกรณ์
ลงมือประกอบชิ้นงาน เขียนโค้ดโปรแกรม หรือสร้างกระบวนการตามลำดับขั้นตอน

5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข (Testing, Evaluation, and Design Improvement)

เป้าหมาย: ตรวจสอบว่าชิ้นงานหรือวิธีการสามารถแก้ปัญหาได้ตามเงื่อนไขหรือไม่

สิ่งที่ต้องทำ:

กำหนดเกณฑ์การทดสอบที่วัดผลได้ชัดเจน
นำชิ้นงานไปทดลองใช้งานจริงและบันทึกข้อมูลผลการทดสอบ
วิเคราะห์จุดบกพร่อง และ ย้อนกลับไปปรับปรุงแก้ไข (Iterate) จนกว่าจะบรรลุเป้าหมาย

6. นำเสนอวิธีการ ผลการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน (Presentation)

เป้าหมาย: เผยแพร่ความรู้ สรุปกระบวนการทำงาน และผลลัพธ์แก่ผู้อื่น

สิ่งที่ต้องทำ:

สรุปขั้นตอนตั้งแต่การระบุปัญหาจนถึงการทดสอบ
จัดทำสื่อนำเสนอ เช่น รายงานโครงงาน โปสเตอร์นิทรรศการ หรือคลิปวิดีโอสาธิตการทำงาน
อธิบายจุดเด่น ข้อจำกัด และแนวทางการพัฒนาต่อยอดในอนาคต

กรณีศึกษาตัวอย่าง (Case Study)

ตัวอย่างการพัฒนาโครงงานโดยใช้ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process: EDP) เพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริง

ชื่อโครงงาน: ชุดราวตากผ้ากันฝนอัจฉริยะ (Smart Automatic Rain-Shielding Clothesline)

สถานการณ์ปัญหา (Background & Problem)

สมาชิกในบ้านต้องออกไปทำงานนอกบ้านช่วงกลางวัน และตากผ้าไว้บริเวณหลังบ้านบ่อยครั้ง เมื่อเกิดฝนตกกะทันหันขณะไม่อยู่บ้าน ทำให้ผ้าที่ตากไว้เปียกชื้น เสียเวลาและพลังงานในการซักตากใหม่ รวมถึงเกิดปัญหากลิ่นอับชื้นในผ้า

การดำเนินงานตาม 6 ขั้นตอนของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ขั้นที่ 1: ระบุปัญหา (Problem Identification)

คำถามระบุปัญหา: ทำอย่างไรจึงจะตากผ้าไว้นอกบ้านได้อย่างปลอดภัย โดยไม่ต้องกังวลเรื่องฝนตกกะทันหันเมื่อไม่มีคนอยู่บ้าน?

เป้าหมาย: สร้างระบบอัตโนมัติที่สามารถดึงราวตากผ้ากลับเข้าใต้หลังคากันสาดเมื่อฝนตก และเลื่อนออกไปตากแดดใหม่เมื่อฝนหยุด

เงื่อนไขและข้อจำกัด:

ต้องทำงานได้เองอัตโนมัติ 100% โดยไม่ต้องใช้คนกดสั่งงาน
รองรับน้ำหนักผ้าเปียกได้ไม่น้อยกว่า 5 กิโลกรัม
งบประมาณในการสร้างต้นแบบไม่เกิน 1,500 บาท
ต้องมีระบบความปลอดภัย ตัดการทำงานของมอเตอร์เมื่อเลื่อนสุดทาง

ขั้นที่ 2: รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง (Related Information Search)

ทีมทำโครงงานสืบค้นและบูรณาการความรู้ 3 ด้าน (STEM):

วิทยาศาสตร์ (Science): หลักการตรวจวัดความชื้น/หยดน้ำ, สภาพอากาศ, และเรื่องแรงเสียดทานของการเลื่อนราวผ้า

เทคโนโลยี & วิศวกรรม (Technology & Engineering):

บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino UNO) สำหรับเป็นสมองกลสั่งการ
เซนเซอร์ตรวจจับน้ำฝน (Raindrops Sensor Module) และเซนเซอร์วัดแสง (LDR)
มอเตอร์กระแสตรงพร้อมชุดเกียร์ (DC Gear Motor) และสวิตช์จำกัดระยะ (Limit Switch)
ระบบรอกและสายพาน (Pulley & Belt System) สำหรับดึงราวผ้า

คณิตศาสตร์ (Mathematics): การคำนวณแรงบิด (Torque) ของมอเตอร์ให้เพียงพอกับน้ำหนักผ้า 5 kg และการคำนวณความเร็วในการดึงเลื่อนราวผ้า

ขั้นที่ 3: ออกแบบวิธีการแก้ไขปัญหา (Solution Design)

ประเมินทางเลือก:

ทางเลือก A: สร้างหลังคาเลื่อนมาคลุมราวผ้า (ข้อเสีย: ใช้โครงสร้างใหญ่และงบประมาณเกินกำหนด)
ทางเลือก B: ใช้ระบบสายพานดึงราวตากผ้าดึงเข้า-ออกใต้หลังคากันสาดเดิม (ข้อดี: ประหยัด ประชาสัมพันธ์ง่าย และตรงเงื่อนไขงบประมาณ)

การออกแบบเชิงรูปธรรม:

เขียนแบบโครงสร้าง 3 มิติ (3D Model) แสดงตำแหน่งวางมอเตอร์ รางอลูมิเนียม และตำแหน่งติดตั้งเซนเซอร์
เขียนผังงาน (Flowchart) ระบบควบคุม: ตรวจพบฝน ➔ มอเตอร์หมุนดึงผ้าเข้า ➔ ชน Limit Switch ➔ มอเตอร์หยุด

ภาพแสดงโครงร่างนวัตกรรม

ภาพร่าง 2 มิติ ของนวัตกรรม

ตัวอย่างเค้าโครงของโครงงาน

1. ชื่อโครงงาน

ชื่อโครงงาน (ภาษาไทย): โครงงานชุดราวตากผ้ากันฝนอัจฉริยะ

ชื่อโครงงาน (ภาษาอังกฤษ): Smart Automatic Rain-Shielding Clothesline Project

2. ประเภทโครงงาน: โครงงานเชิงวิศวกรรมและสิ่งประดิษฐ์

3. ผู้จัดทำ: [ระบุชื่อผู้จัดทำ]

4. ครูที่ปรึกษา: [ระบุชื่อครูที่ปรึกษา]

5. ที่มาและความสำคัญ

ในปัจจุบัน สมาชิกในครอบครัวส่วนใหญ่ต้องออกไปทำงานหรือเรียนหนังสืออยู่นอกบ้านตลอดทั้งวัน ทำให้ต้องตากเสื้อผ้าไว้นอกชายคา และเมื่อเกิดฝนตกกะทันหันขณะไม่มีคนอยู่บ้าน มักส่งผลให้เสื้อผ้าที่ตากไว้เปียกชื้น เกิดกลิ่นอับ และต้องเสียเวลาซักตากใหม่ จากปัญหานี้ ผู้จัดทำจึงนำกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมาประยุกต์ใช้สร้าง "ชุดราวตากผ้ากันฝนอัจฉริยะ" ที่สามารถตรวจจับหยดน้ำฝนและเลื่อนผ้าเข้าสู่ร่มเงาใต้หลังคาได้เองโดยอัตโนมัติ ช่วยอำนวยความสะดวก ประหยัดเวลา และป้องกันความเสียหายของเสื้อผ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

6. จุดประสงค์ของโครงงาน

เพื่อออกแบบและสร้างชุดราวตากผ้ากันฝนอัจฉริยะที่สามารถทำงานอัตโนมัติเมื่อฝนตก
เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของระบบเซนเซอร์และชุดดึงราวผ้า
เพื่อประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ในการแก้ปัญหาชีวิตจริง

7. ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino UNO): ใช้ประมวลผลสัญญาณจากเซนเซอร์เพื่อสั่งการมอเตอร์
เซนเซอร์ตรวจจับน้ำฝน (Raindrops Sensor): ตรวจวัดความชื้นและหยดน้ำเพื่อส่งค่าไปยังบอร์ดควบคุม
มอเตอร์กระแสตรงพร้อมชุดเกียร์ (DC Gear Motor): ให้แรงบิดในการดึงราวผ้าหนัก 5 กิโลกรัม
สวิตช์จำกัดระยะ (Limit Switch): ทำหน้าที่ตัดการทำงานของมอเตอร์เมื่อราวผ้าเลื่อนสุดทางเพื่อความปลอดภัย
ระบบรอกและสายพาน: กลไกส่งกำลังเปลี่ยนแรงหมุนของมอเตอร์เป็นการเคลื่อนที่แนวราบ

8. แผนผัง หรือภาพร่างของแนวทางแก้ปัญหา

[ Raindrops Sensor ] ───► ( ส่งค่าความชื้น ) ───► [ Arduino UNO ]

│

( ประมวลผล )

│

[ Limit Switch (หยุด) ] ◄─── ( ดึงสุดทาง ) ◄─── [ DC Gear Motor ]

6. แผนการดำเนินงานและงบประมาณ

- ตารางแผนการดำเนินงาน (ระยะเวลา 4 สัปดาห์)

- ตารางงบประมาณ

7. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

ได้ชุดราวตากผ้าอัตโนมัติที่ช่วยป้องกันเสื้อผ้าเปียกฝนเมื่อไม่มีคนอยู่บ้าน
ลดการเสียเวลาและพลังงานในการซักผ้าซ้ำจากปัญหากลิ่นอับชื้น
ผู้จัดทำได้พัฒนาทักษะการแก้ปัญหาและการสร้างนวัตกรรมตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

8. บรรณานุกรม

กิตติพงษ์ สมบัติ. (2563). การประยุกต์ใช้งาน Arduino สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ: ซีเอ็ดยูเคชั่น.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. ลาดพร้าว.

ขั้นที่ 4: วางแผนและดำเนินการแก้ไขปัญหา (Planning & Development)

วางแผน:

จัดทำตารางเวลา 2 สัปดาห์ (จัดหาวัสดุ / ประกอบโครงสร้างและเขียนโค้ด / ทดสอบและเก็บงาน)

การสร้างต้นแบบ (Prototype Construction):

ตัดและประกอบรางอลูมิเนียม ติดตั้งชุดรอกและสายพานเข้ากับตัวราวตากผ้า
ต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์: เชื่อม Rain Sensor, Limit Switch และมอเตอร์ เข้ากับบอร์ด Arduino
เขียนโปรแกรมภาษา C++ ควบคุมการทำงานและอัปโหลดลงบอร์ด

ขั้นที่ 1 ประกอบชิ้นส่วน

ขั้นที่ 2 ต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์

ขั้นที่ 3 เขียนโปรแกรมควบคุมการทำงาน

ขั้นที่ 5: ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข (Testing, Evaluation & Improvement)

การทดสอบทำเป็นวงรอบ (Iterative Testing):

รอบที่ 1 ฉีดสเปรย์หรือหยดน้ำลงบน Rain Sensor

รอบที่ 2 แขวนผ้า ทดสอบหยดน้ำฝน

ขั้นที่ 6: นำเสนอวิธีการ ผลการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน (Presentation)

การจัดทำสื่อ: จัดทำคลิปวิดีโอสาธิตการทำงานจริงในสถานการณ์ฝนตกจำลอง พร้อมโปสเตอร์สรุปขั้นตอนกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

เนื้อหานำเสนอ: สรุปตั้งแต่ปัญหาเดิม งบประมาณที่ใช้จริง (1,250 บาท) ข้อผิดพลาดที่เจอในขั้นตอนทดสอบ และการพัฒนาต่อยอดในอนาคต เช่น การเพิ่มระบบแจ้งเตือนเข้าสมาร์ทโฟนผ่าน LINE Notify เมื่อราวผ้าเลื่อนเก็บ

Page updated

Report abuse