1

บทท 1 บทน า

1.1 ความส าคญของปญหา

การวดปรมาณน าฝนโดยทวไปจะใชวสดสงกะสท าเปนรปทรงกระบอกกรองรบน าฝนเพอ

วดปรมาณน าฝนซงความส าคญจะขนอยกบปรมาณความสงของระดบน าฝนในภาชนะ ถาระดบน าสงกวา 100 มลลเมตร/วนจะมความเสยงตอการเกดดนถลมและน าปาไหลหลาก ในทางปฏบตจะใชคนหรอเจาหนาทสงเกตดวยตาและจดบนทก ซงพบวาเกดความผดพลาดบอยครงและท าใหเกดความลาชาในการสงขอมลเพอท าการวเคราะห เชน ระยะทางไกล ฝนตกหนก หรออานคาผดพลาดจงท าใหเกดความไมแนนอน

ดงนนปญหาทเกดขน ผจดท าจงไดสรางเครองวดปรมาณน าฝนโดยใชทอ พวซเปนวสดในการสรางอปกรณวดปรมาณน าฝนโดยสงขอมลระบบไรสายแบบ SMS เพอท าการแกปญหาการเกดความไมแนนอนของแบบดงเดม และเพมความนาเชอถอในการวดปรมาณน าฝน

1.2 วตถประสงคของโครงงาน

1. เพอสรางเครองวดปรมาณน าฝนเพอปองกนดนถลม 2. เพอศกษาการวดระดบปรมาณน าฝนและการสงขอมลแบบไรสายผาน SMS 3. เพอประยกตใชไมโครโปรเซสเซอรเขากบระบบการสอสารและระบบควบคม 4. เพอวเคราะหสมรรถนะในการสงสญญาณผาน SMS 5. เพอใหเกดทกษะและประสบการณในงานวศวกรรม

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 1. สรางเครองวดระดบปรมาณน าฝนโดยทอ พวซ ทรงกระบอกรองรบน าขนาดเสน

ผานศนยกลาง 8 นว 2. วดระดบน าดวยคานกระดกประมวลผลดวยไมโครคอนโทรลเลอร

2

3. ตดตง Module สงSMS แบบส าเรจรป 4. ทดสอบโครงงานในเขตจงหวดกระบ

1.4 ประโยชนของโครงงาน

1. มความแนนอนและแมนย าในการสงเกตการณ

2. มความสะดวกในการตรวจสอบขอมลเมอเกดพายหนก 3. มความรวดเรวในการสงขอมลปรมาณน าฝน 4. เพอใหเกดความรวดเรวในการวเคราะหและประมวลผลไดทนตอเหตการณ 5. สรางความเชอมนใหกบประชาชนในการเตอนภย

3

บทท 2 ทฤษฎทเกยวของ

ในปจจบนนมภยพบตทางธรรมชาตทเกดขนในประเทศไทยหลายๆอยางเชน น าทวม

พาย น าปาไหลหลาก ดนถลม ซงในทนจะกลาวถงภยพบตดนถลมซงเปนหนงในภยพบตทางธรรมชาตทเกดขนในประเทศไทยทพบบอยครงและสรางความเสยหายเปนอยางมากทงทรพยสนและชวตของผประสบภยในแตละครง ดนถลม คอ การเคลอนทของมวลดนหรอหนลงมาตามลาดเขาดวยอทธพลของแรงโนมถวงของโลก โดยปกตดนถลมทเกดขนในประเทศไทยสวนใหญจะมน าเปนสวนเกยวของกบการเกดดนถลม โดยน าจะเปนตวลดแรงตานทานในการเคลอนตวของมวลดนและหน และน าจะท าใหคณสมบตของดนทเปนของแขงเปลยนไปเปนของไหลได ดนถลม เปนปรากฏการณทเกดขนทวไปในบรเวณภเขาทมความลาดชนสง อยางไรกตามในบรเวณททความลาดชนต ากสามารถเกดดนถลมไดเหมอนกนถามปจจยทกอใหเกดดนถลม โดยทวไปบรเวณทมกจะเกดเหตการณดนถลม คอ บรเวณทใกลแนวรอยเลอนทมพลงและมการยกตวของแผนดนขนเปนภเขาสง บรเวณททางน ากดเซาะเปนโตรกเขาลกและชน บรเวณทมแนวรอยแตกและรอยแยกหนาแนนบนลาดเขา บรเวณทมการผพงของชนหนบนลาดเขาหนา ดนถลมมกจะเกดการทมน าซมลงไปในชนดนบนลาดเขาและเกดแรงดนของน าเพมขนในชนดน โดยเฉพาะในชวงทมฝนตกหนก

2.1 ปจจยการเกดดนถลม [ 1 ] ดนถลมทเกดขนในประเทศไทยทพบบอยครงเกดจากปจจยหลก 4 ประการ ดงน 2.1.1 สภาพธรณวทยา โดยปกตชนดนทเกดการถลมลงมาจากพนทลาดชนของภเขา เปนชนดนทเกดจากการผกรอนของหนใหเกดเปนดน โดยหนแตละชนดเวลาผกรอนจะใหชนดและความหนาของดนทแตกตางกน เนองจากแตละชนดมอตราการผกรอนไมเทากน ปจจยดงกลาวพบวา ดนทผพงมาจากหนตางชนดกนจะใหดนตางชนดกน และความหนากจะตางกน คณสมบตของดนในการยดเกาะระหวางเมดดนและคาแรงตานทานการไหลของดนกจะ

4

ตางการกนตามชนดของดนนนๆดวย ท าใหไหลเขามความลาดชนไมเทากน และตนไมทขนตามธรรมชาตบนภเขากจะตางชนดตามกนไปตามชนดของชนดนและความสงของภเขา 2.1.2 สภาพภมประเทศ ลกษณะภมประเทศเปนผลทเกดจากขบวนการเปลยนแปลงของเปลอกโลก การผพงทแตกตางกนของชนหนและลกษณะการวางตวของโครงสรางชนหน ซงเปนปจจยอกอยางทมผลตอเสถยรภาพของดนบนภเขา คาความชนจะมความสมพนธโดยตรงกบเสถยรภาพของดนทมอยบนภเขา กลาวคอยงบรเวณใดทมความลาดชนสงยงมโอกาสทจะท าใหดนเกดการสญเสยเสถยรภาพและเคลอนทตามลงมาตามความลาดชนของภเขาไดสง โดยเฉพาะอยางยงชนดนทรายรวนทไมมแรกยดเกาะระหวางเมดดนมโอกาสทจะท าใหดนถลมลงมาไดสงเมอผนวกเขากบปจจยอนๆ 2.1.3 ปรมาณน าฝน ดนถลมทพบบอยครงในประเทศไทยจะเกดขนเมอเกดฝนตกหนกเปนเวลานาน โดยน าฝนจะไหลซมลงไปในชนดนจนกระทงดนชมน าไมสามารถอมน าไวได เนองจากความดนของน าในดนเพมมากขน ท าใหเปนการเพมความดนของน าในชองวางของเมดดน ท าใหดนมการเคลอนทลงมาตามลาดเขาไดงายขน และนอกจากนคอน าทเขาไปแทนทในชองวางระหวางเมดดนจะท าใหแรงยดเกาะระหวางเมดดนลดนอยลงไป สงผลใหดนมก าลงในการรบแรงตานทานการไหลบนผวดนและเกดการกดเซาะหนาดน ซงจะท าใหความปลอดภยของลาดดนจะลดนอยลงไปครงหนงของสภาวะปกต ซงหมายถงวาลาดดนเรมมการเคลอนตวตามระนาบของการเคลอนตวของดน และถามฝนตกตอเนองกนเปนระยะเวลานานออกไป น าจะไหลลงไปในระนาบของรอยการเคลอนตวและชะลางเมดดนทเปนดนเหนยวออกไปตามแนวระนาบท าใหคาแรงยดเกาะระหวางเมดดนบรเวณระนาบการเคลอนตวลดลงไปอยางมาก กอใหเกดดนถลมลงมาตามความลาดชนของไหลเขา จากการศกษาขอมลปรมาณน าฝนพบวาปรมาณน าฝนมากกวา 90 มลลเมตร ในรอบ 24 ชวโมง จะเกดน าปาไหลหลาก และหากปรมาณน าฝนมากกวา 150 มลลเมตร ชนดนบางแหงอาจเกดดนไหลหรอดนถลม นอกจากนปรมาณน าฝนทตกตอเนองหลายวนสะสมมากกวา 300 มลลเมตร บางแหงอาจเกดดนถลมไดเชนเดยวกน

5

2.1.4 สภาพสงแวดลอม จากการบนทกเหตการณดนถลมในอดตพบวาพนทเกดดนถลมสวนใหญอยในพนทภเขาสงชนและหลายๆพนทพบวามการเปลยนการใชประโยชนจากทดน มการเปลยนแปลงเปนทท ากนมการตดไมท าลายปาและการเกษตรบนทสง จากการศกษาพบวาดนทมรากไมยดเกาะจะมคายดเหนยวระหวาเมดดนมากกวาดนทไมมรากไม ท าใหดนมคาก าลงรบแรงตานทานการไหลของดนมสงขน เนองจากรากพชทแทรกตวอยในชนดน และจะแทรกซอนผานแนวระนาบเฉอนของพนราบ ซงจะชวยรบแรงดงและยดโครงสรางของดน ท าใหดนมคาก าลงรบแรงตานทานการไหลของดนสงขน การเพมคาก าลงรบแรงตานทานการไหลของดนจะมการเปลยนแปลงสมพนธกบคณสมบตความหนาแนนของรากพชเหลานน หมายความวาชนดนทมรากพชแนนหนามาก คาก าลงรบแรงตานทานการไหลของดนจะเพมสงขนตามไปดวย ทงหมดกขนอยกบคณสมบตของแรงยดเหนยวระหวางเมดดนและแรงเสยดทานระหวางเมดดน ของชนดดนนนๆ นอกจากคณสมบตในการเพมก าลงรบแรงตานทานการไหลของดนแลว รากพชยงมสวนในการดดซมเอาน าทไหลลงไปในดนใหมปรมาณลดลงหรอชะลอการอมตวของดน

2.2 สาเหตทท าใหเกดดนถลม [ 2 ] 2.2.1 สาเหตตามธรรมชาต ความแขงแรงของดนขนอยกบสวนประกอบของดนวาเปนหนหรอดนประเภทใดมโครงสรางหรอตนไมประกอบยดเกาะกนแขงแรงแคไหน มชนดนดานตนหรอลกเพยงใด 2.2.2 สาเหตจากมนษย การขดดนบรเวณไหลเขาหรอเชงเขา เพอการเกษตรหรอท าถนนหรอการขยายทราบในการพฒนาทดนหรอการท าเหมองไมวาจะเปนภเขาหรอทราบ เชนการขดดนลกๆในการกอสรางหองใตดนของอาคาร การบดอดทดนเพอการกอสราง การสบน าใตดน การตดไมท าลายปา การสรางอางเกบน า

6

2.3 ลกษณะพนทเสยงภยและขอสงเกตการเกดดนถลม 2.3.1 ลกษณะพนทเสยงภย - พนททอยตดภเขา

- พนททมรองรอยการแยกของพนดนบนภเขา - พนททอยบนเนนหนาหบเขา - พนททถกน าปาไหลหลากบอย - พนททมหนกองและเนนทรายปนโคลน 2.3.2 ขอสงเกตหรอสงบอกเหตดนถลม - มฝนตกหนกถงหนกมาก ( มากกวา 100 มลลเมตรตอวน ) - ระดบน าในล าหวยสงขนอยางรวดเรว - สของน าเปลยนเปนสของดนบนภเขา - มเสยงดงผดปกตมาจากภเขา

2.4 การวดปรมาณน าฝน ฝนเปนรปแบบหนงของการตกลงมาจากฟาของน า ฝนนนอยในรปหยดน าซงตกลงมายงพนผวโลก ฝนทตกลงมานนเปนสวนหนงทส าคญของวฎจกรของน า ซงน าจากผวน าในมหาสมทรระเหยเปนไอเกดการควบแนนเปนละอองน าในอากาศ ซงรวมตวกนเปนกอนเมฆแลวตกลงมาเปนน าฝน โดยเฉลยแลวเมดฝนจะมเสนผานศนยกลางประมาณ 1 ถง 2 มลลเมตร 2.4.1 การวดปรมาณน าฝน ปรมาณน าฝน คอ ระดบความลกของน าฝนในภาชนะทใหรองรบน าฝน ทงนภาชนะทรองรบน าฝนจะตองตดตงไวใหอยในแนวระดบ และวดในชวงเวลาทก าหนด หนวยทใหวดปรมาณน าฝนสวนมากนยมใหหนวยเปนมลลเมตร

7

การวดปรมาณน าฝนจะใชเครองมอทเรยกวา เครองวดปรมาณน าฝน ซงจะตดตงไวกลางแจงเพอรบน าฝนทตกลงมา ปรมาณน าฝนเปนสงส าคญยงในอตนยมวทยา เพราะฝนเปนปจจยส าคญทเกยวของกบการเกดน าปาไหลหลาก ดนถลม การกสกรรมและอนๆ การวดปรมาณน าฝนใชวดความสงของจ านวนฝนทตกลงมาจากทองฟาโดยใหน าฝนทตกลงมาในภาชนะ ซงสวนมากจะท าเปนรปทรงกรบอก และเมอตองการทราบปรมาณน าฝน จะใชแกวตวงทมมาตราสวนแบงไวส าหรบอานปรมาณน าฝนเปนมลลเมตรหรอเปนนว แลวน าคาทไดไปใชในกรมอตวทยาเพอท าการตรวจสอบและประเมนสถานการณและแจงเหตเตอนภยตางๆ ถงวดฝนสวนใหญมกนยมปากถงทมขนาดเสนผาศนยกลาง 8 นว สงจากพนดน 1 เมตร มกรวยรบน าฝนเพอใหไหลรวมลงสถงเกบดานใน เพอปองกนการระเหยของ 2.4.2 เกณฑปรมาณฝนในชวงเวลา 24 ชวโมง - ปรมาณฝน 0.1 – 10.0 มม. หมายถง ฝนเลกนอย - ปรมาณฝน 10.1 – 35.0 มม. หมายถง ฝนปานกลาง - ปรมาณฝน 35.1 – 90.0 มม. หมายถง ฝนหนก - ปรมาณฝน 90.1 มม. ขนไป หมายถง ฝนหนกมาก 2.4.3 เกณฑความแรงของฝนในชวงเวลา 1 ชวโมง - ปรมาณฝน 0.1 – 5.0 มม. หมายถง ฝนตกเบา - ปรมาณฝน 5.1 – 25.0 มม. หมายถง ฝนตกปานกลาง - ปรมาณฝน 25.1 – 50.0 มม.หมายถง ฝนตกหนก - ปรมาณฝน 50.0 มม. ขนไป หมายถง ฝนตกหนกมาก

2.5 เครองมอทใชวดปรมาณน าฝน [ 5 ]

เครองมอทใชวดปรมาณน าฝน (Rain Gauge)จะมการแบงออกเปน 2 ประเภท คอ

เครองวดน าฝนแบบไมบนทกขอมลตอเนอง (Non-Recording Rain Gauge) และเครองวดน าฝนแบบบนทกขอมลตอเนอง (Recording Rain Gauge)

8

2.5.1 เครองวดปรมาณน าฝนแบบไมบนทกขอมลตอเนอง ลกษณะเปนกระบอกตวงใชวดปรมาณน าฝนรวมทตกลงมาในแตละครงเทานน ไมสามารถวดขอมลฝนอยางตอเนองได เครองมอทนยมใช คอเครองมอตามแบบมาตรฐานของหนวยงานทางภมอากาศของสหรฐอเมรกา (U.S. National Weather Service) ซงไดก าหนดแบบมาตรฐานของเครองวดน าฝนนไววา จะตองผลตดวยโลหะทไมเปนสนม เชน เหลกเคลอบหรอทองแดงทไมเปนสนม หรอสงกะสอยางหนา แสดงภาพท 2.1

ภาพท 2.1 เครองวดปรมาณน าฝนตามแบบมาตรฐานของ U.S. National Weather Service 2.5.2 เครองวดปรมาณน าฝนแบบธรรมดา เปนภาชนะทรงกลมทภายในมกรวยรองรบน าฝนทตกลงมา ซงท ามาจากสงกะสแผนบางและใชถงน าดม 20 ลตรเปนทรองรบน าฝน เมอฝนตกน าฝนจะไหลลงไปรวมกนในถงน ารองรบ จากนนจงน าน าฝนทเกบไวในเครองมาตวง กจะทราบถงปรมาณน าฝนทตกลงมาได แตอาจจะมปรมาณน าฝนทอาจจะระเหยออกไปถาฝนทตกลงมานอย แสดงภาพท 2.2

9

ภาพท 2.2 เครองวดปรมาณน าฝนแบบธรรมดา

2.5.3 เครองวดปรมาณน าฝนแบบปองกนการระเหยของน าฝน เปนภาชนะทรงกลมตงบนหลอดขนาดเลกส าหรบเกบน าฝน ซงท ามาจากทอ PVC 4 นว ยาว 32 เซนตเมตรโดยมกระบอกตวงขนาด 100 ลกบาศกเซนตเมตรอยขางในทอ PVC เพอปองกนการระเหย เครองมอวดปรมาณน าฝนแบบนสามารถใชวดปรมาณน าฝนไดดแมจะมฝนตกลงมามากนอยเพยงใดกตาม แสดงภาพท 2.3

ภาพท 2.3 เครองวดปรมาณน าฝนแบบปองกนการระเหยของน าฝน

10

2.5.4 เครองวดปรมาณน าฝนแบบถวยกระดก เครองวดน าฝนแบบถวยกระดก (Tipping Bucket Gauge) มลกษณะประกอบดวยท

รองรบน าฝน (Receiver) กรวยรบน าฝน (Funnel) ถวยกระดก (Tipping Bucket) ถงเกบน า (Reservoir) และกระบอกตวงวดน า (Measuring Tube) แผนภาพการท างานของเครองวดน าฝนแบบถวยกระดก แสดงดงภาพท 2.4

ภาพท 2.4 เครองวดปรมาณน าฝนแบบถวยกระดก

หลกการท างานของเครองวดน าฝนแบบถวยกระดก จะปลอยใหน าฝนทตกลงมา ผานท

รบน าฝนแลวไหลลงผานกรวย ลงสถวยกระดกทม 2 ขางซงเมอน าฝนไหลลงถวยกระดกขางหนงจนเตมกจะตวงน าฝนได 0.25 มลลเมตร หรอตวงไดปรมาณฝนทมความลกน าฝนอน ๆตามทก าหนดในเครองวดน าฝนของแตละบรษท ในขณะนนจะท าใหเกดสภาพไมสมดล เปนผลใหถวยกระดกขางนเทน าลงสกระบอกตวง ขณะเดยวกน ถวยกระดกอกขางกจะขนมารบน าฝนแทนเปนระบบวงจรเชนนเรอยไป ซงการทถวยกระดกแตละครงจะครบวงจรไฟฟา ท าใหปลายปากกาเคลอนทและบนทกลงบนกระดาษกราฟทพนอยรอบทรงกระบอกทหมนตามเขมนาฬกาแสดงดงภาพท 2.5

11

ภาพท 2.5 แผนภาพการท างานของเครองวดปรมาณน าฝนแบบถวยกระดก 2.5.5 เครองวดปรมาณน าฝนแบบชงน าหนก

มลกษณะประกอบดวยทรองรบน าฝน (Receiver) ถงครอบดานนอก (Outer Case) กรวยรบน าฝน (Funnel) ถงชงน าหนก (Bucket) เครองชงน าหนก (Weighing Mechanism) ปากกา (Pen arm ) และทรงกระบอกหมนพรอมกราฟ ( Revolving Drum With Chart ) แสดงดงภาพท 2.6

ภาพท 2.6 เครองวดปรมาณน าฝนแบบชงน าหนก

12

หลกการของเครองวดน าฝนแบบชงน าหนก คอ เมอน าฝนตกลงมาผานทรองรบน าฝนและ กรวยรบน าฝนลงสถงชงน าหนก กจะสะสมปรมาณฝนมากขนเรอย ๆ ท าใหน าหนกเพมขน ซงจะ กดจานเครองชงน าหนกทเชอมโยงกบระบบกลไกของสปรง ซงตอกบเครองบนทกขอมลปรมาณ ฝน โดยทปลายปากกาจะบนทกผลลงกระดาษกราฟทพนอยรอบทรงกระบอกทหมนตามเขมนาฬกา 2.5.6 เครองวดปรมาณน าฝนแบบลกลอย

มลกษณะประกอบดวยทรองรบน าฝน (Receiver) กรวยรบน าฝน (Funnel) ถงน าฝน

(Chamber) ลกลอย (Float) ทอกาลกน า (Siphon) ปากกา และทรงกระบอกหมนพรอมกราฟ แสดงดงภาพท 2.7

ภาพท 2.7 เครองวดปรมาณน าฝนแบบลกลอย

หลกการท างานของเครองวดน าฝนแบบลกลอยคอ เมอน าฝนตกผานทรองรบน าฝนและ

กรวยรบน าฝนลงสถงน าฝน น าในถงรบน าฝนจะสงขน ท าใหลกลอยทมกานตอกบปากกาทจะ บนทกผลลงกราฟทพนอยรอบทรงกระบอกทหมนตามเขมนาฬกาทตงไวลอยขน เมอระดบน าสงถง สวน บนสดของทอกาลกน า น าจะไหลออกจากถงน าฝนผานทอกาลกน า ระดบน าในถงน าฝนจะ ลดลง ลก

13

ลอยลอยลง ปลายปากกาจะลดระดบลงจนถงจดทระบบทอกาลกน าหยดท างาน ระดบน า ในถงน าฝนจะสงขนอกเปนวงจรเชนนตอไป ท าใหสามารถวดปรมาณฝนสะสมตามเวลาไดตามตองการ

2.5.7 เครองวดปรมาณน าฝนแบบไซฟอน เปนเครองวดปรมาณน าฝนแบบมาตรฐานทท างานมประสทธภาพด ซงกรมอตนยมวทยาไดน ามาใชและเปนเครองมอวดน าฝนแบบอตโนมตทสามารถวดปรมาณน าฝนไดตลอดเวลา โดยมลกษณะเปนรปทรงกระบอกสงประมาณ 1.2 เมตร มหลอดแกวคอหานหรอทอไซฟอน เมอรองรบน าฝนได 10 มลลเมตร แลวจะถายน าฝนทงทางหลอดแกวคอหานโดยลกษณะของไซฟอนจะดดน าใหไหลออกจากถงลกลอยในเมอฝนตกลงมาจนเตมถง จะท าใหอากาศถกดนน าออกมาทางทอดานลาง และเมอน าไหลลงออกจากถง ลกลอยหมดอากาศกจะไหลเขามาแทนทท าใหอาการไซฟอนหยดโดยทนท แสดงดงภาพท 2.8

ภาพท 2.8 เครองวดปรมาณน าฝนแบบไซฟอน

14

2.6 ชดพฒนา GSM/GPRS รน ET-GSM SIM900B [ 3 ] ET-GSM SIM900B เปนชดเรยนรและพฒนาระบบการสอสารไรสาย โดยใชโมดล

GSM/GPRSรน SIM900B ของ“SIMCom Ltd.” เปนอปกรณหลก ซงSIM900B เปนโมดลสอสารระบบGSM/GPRSขนาดเลก รองรบระบบสอสาร GSM ความถ 850/900/1800/1900MHz โดยสงงานผานทางพอรตสอสารอนกรม RS232 ดวยชดค าสง AT Command สามารถประยกตใชงานไดมากมายหลายรปแบบ ไมวาจะเปนการรบสงสญญาณแบบ Voice, SMS, Data, FAX และยงรวมถงการสอสารดวย Protocol TCP/IP ดวยซงตามปรกตแลว ถงแมวาโมดล SIM900B จะมวงจร และ Firmware บรรจไวภายในตวเปนทเรยบรอยแลวกยงไมสามารถน าไปใชงานไดโดยตรงทนท เนองจากในการใชงานจรงๆนน ผใชงานเองจ าเปนตองออกแบบวงจรรอบนอกทจ าเปนมาเชอมตอกบขาสญญาณของตวโมดลอกในบางสวน ไมวาจะเปนวงจรภาค Power Supply วงจรเชอมตอกบ SIM Card รวมไปถงวงจร Line Driver ของ RS232 เปนตน ดงนนทางทมงาน อทท จงไดจดสรางบอรดส าหรบเปนตวกลางในการเชอมตอระหวางโมดล SIM900B กบอปกรณภายนอกเพอใหผใชงานสามารถน าโมดล GSM ของ SIM900B ไปท าการทดลองและศกษาเรยนรการสงงานตางๆไดโดยสะดวก กอนทจะน าเอาโมดลตวนไปออกแบบดดแปลงและประยกตใชงานในดานตางๆไดตอไปในอนาคต ซงถงแมวาวงจรการเชอมตอทงหมดททาง อทท ไดจดท าขนมานจะยงไมสามารถรองรบการใชงานทรพยากรตางๆทมอยภายในโมดลไดครบถวนทงหมดกตามท แตในสวนของการใชงานโมดลในสวนทเปนความสามารถหลกๆทจ าเปนนนมไวรองรบอยางครบถวนเพยงพอแลว

อยางไรกตามถาผใชงาน ตองการพฒนา Application ทสงขนไป กสามารถประยกตดดแปลงหรอท าการเชอมตออปกรณเพมเตมใหกบบอรดไดโดยงาย ทงนกเพราะวาขาสญญาณตางๆจากโมดล ในสวนทยงไมไดท าการออกแบบวงจรเตรยมไวใหภายในบอรด เชน ขาสญญาณส าหรบเชอมตอกบ Keyboard ,LCD Display และ GPIO ตางๆนน ทางอทท เองกไดจดท าเปนจดตอ Connector เตรยมไวใหเปนทเรยบรอยแลวผใชเพยงแตท าการเชอมตอสญญาณตางๆ จากจดเชอมตอทเตรยมไวไปยงวงจรสวนทไดท าการออกแบบ ไวไดโดยสะดวกอยแลว แสดงดงภาพท 2.9

15

ภาพท 2.9 แสดงชด ET-GSM SIM900B 2.6.1 คณสมบตของบอรด ET-GSM SIM900B - มสวตชแบบ Push-Button ส าหรบใชสง เปด-ปด การท างานของโมดลภายในบอรด - ม Socket SIM รองรบ SIM Card พรอมวงจร ESD ปองกน SIM เสยหาย - มวงจร Regulate แยกอสระ จ านวน 2 ชด สามารถใชกบแหลงจายภาย Adapter ขนาดตงแต +5V ขนไป สามารถจายกระแสใหกบโมดล SIM900B และอปกรณเชอมตอตางๆไดอยางเพยงพอ - มวงจร Line Driver ส าหรบแปลงระดบสญญาณโลจกจากโมดล SIM900B ใหเปน RS232 ระดบมาตรฐานครบทกเสนสญญาณ ทงพอรตทใชในการสอสารหรบสงงานโมดล และ พอรตส าหรบใชในการพฒนาโปรแกรม (Debug) สามารถเชอมตอกบพอรต RS232 มาตรฐานไดทนท - ม LED แสดงสถานะพรอมในบอรด ส าหรบแสดงสถานะของแหลงจายไฟสถานะพรอมท างานของโมดล สถานะในการเชอมตอกบ Network และสถานะ Power-ON/Power-OFF ของโมดล - มขวส าหรบเชอมตอกบ Handset (ชดปากพด และหฟง ของโทรศพทบาน)โดยใชขวตอแบบRJ11มาตรฐาน พรอมวงจร Voice Filter สามารถน าชด Handset ของโทรศพทบาน ตอเขากบบอรดทางขวตอแบบ RJ11 ส าหรบใชพดคย โทรออก และ รบสายไดโดยสะดวก

16

- มจดยดเสาอากาศ ส าหรบใชเปนจดพกส าหรบเชอมตอกบเสาอากาศแบบตางๆไดโดยสะดวก - มขวตอส าหรบตดตงโมดล SIM900B พรอมเสารองและสกรยดโมดลกบตวบอรด - มจดตอสญญาณอนๆทเหลอจากโมดล เชน Keyboard, Display ,GPIO ฯลฯส าหรบใหผใชตอขยายไปยงวงจรทออกแบบเพมเตมไดโดยงายและสะดวก 2.6.2 โครงสรางของบอรด ET-GSM SIM900B

ภาพท 2.10 โครงสรางของบอรด ET-GSM SIM900B - หมายเลข 1 เปน Jack DC-IN แบบมขว โดยมดานนอกเปนขวบวก และดานในเปน GND ใชส าหรบรบแหลงจายไฟจากภายนอกโดยออกแบบใหใชกบ แหลงจายไฟขนาด 5V ขนไปทจายกระแสได 1A ถง 3A - หมายเลข 2 เปน ขวตอ RS232(DCE) แบบ DB9 ตวเมย ส าหรบใชเชอมตอกบสญญาณRS232(DTE) แบบ DB9 ตวผ จากคอมพวเตอร PC หรออปกรณภายนอกอนๆ โดยใชสาย 9 Pinแบบตอตรง - หมายเลข 3 เปน ขวตอ Debug ใชส าหรบพฒนา และ Debug โปรแกรม ส าหรบตอกบ RS232ในกรณทตองการพฒนาโปรแกรมเพมเตมใหกบโมดล SIM900B เอง - หมายเลข 4 เปน ขวตอ RJ11 ส าหรบใชเชอมตอกบชด Handset ในกรณทตองการใชโมดลSIM900B เพอโทรออกและรบสาย โดยสามารถเชอมตอกบ Handset มาตรฐานไดทวไป - หมายเลข 5 เปน Socket ส าหรบตดตง SIM Card ใหกบโมดล - หมายเลข 6 เปน Switch Push-Button ส าหรบใช Power-ON และ Power-OFF ตวโมดล

1

2

3

4

5

6

7

8

910

11

17

- หมายเลข 7 โมดล SIM900B - หมายเลข 8 เปน จดยด Connector เสาอากาศ GSM/GPRS ยานความถ 900/ 1800/1900MHz - หมายเลข 9 เปน LED แสดงแหลงจาย VBAT โดยจะตดสวางเมอมการจายไฟใหบอรด - หมายเลข 10 เปน LED Net light สเหลองจะกระพรบเมอโมดลอยในสถานะPower ON - หมายเลข 11 เปน จดตอสญญาณเพมเตมในกรณทตองการประยกตใชงานโมดล เพมเตม 2.6.2 คณสมบตของโมดล SIM900B - รองรบความถ GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz - รองรบ GPRS Multi-Slot Class10 และ GPRS Mobile Station Class B - รองรบมาตรฐานค าสง AT Command (GSM 07.07 / 07.05 และค าสงเพมเตมจาก SIMCOM) - รองรบ SIM Applications Toolkit - ท างานทยานแรงดน 3.2V ถง 4.8V

2.7 ไมโครคอนโทรลเลอร ( ET-BASE AVR ATmega64/128 r3 ) [ 3 ] ไมโครคอนโทรลเลอร ( Microcontroller ) คอชพประมวลผลอยางหนงซงจะทาหนาท ประมวลผลตามโปรแกรมหรอชดคาสงโครงสรางภายในจะเปนวงจรรวมขนาดใหญประกอบไป ดวย หนวยค านวณทางคณตศาสตรและลอจก บสขอมล บสควบคม บสทอย พอรตขนาน พอรต อนกรม รจสเตอร หนวยความจา วงจรนบ วงจรจบเวลาและวงจรอนๆ รวมกนอยภายในชพไมโครคอนโทรลเลอรถกออกแบบมาเพอใชในงานควบคมสามารถตดตอกบอปกรณอนพตและ เอาตพตไดสะดวกใชงานงาย สามารถท างานไดโดยใชชพเดยว

18

2.7.1 บอรดไมโครคอนโทรลเลอร ET-BASE AVR ATmega64/128 r3 เปนบอรดไมโครคอนโทรลเลอรในตระกล AVR ของบรษทAtmel ซงบอรดนเลอกใช MCU เบอร ATmega64 และ เบอร ATmega128 ขนาด 64 Pin โดยในบอรด ET-BASE AVR ATmega64/128 r3 นจะเนนจะเนนการใชงานทรพยากรของตว MCU เองเปนหลก ซงจะมการตอขาสญญาณ I/O ออกมาจดเรยงใหเปนพอรต PA,PB,PC,PD,PE,PF และพอรต ET-CLCD เพอสะดวกตอการใชงาน พรอมทงพอรตส าหรบดาวนโหลดโปรแกรม นอกจากนยงไดเพมวงจร Line Driver RS-232 เขาไปดวยเพอใหสามารถใชงานทางดานพอรตอนกรม RS-232 ไดงายและสะดวกยงขน 2.7.2 คณสมบตของบอรดไมโครคอนโทรลเลอร ET-BASE AVR ATmega64/128 r3 - เลอกใช MCU ตระกล AVR เบอร ATmega64 , ATmega128 ของ Atmel ซงเปน MCUขนาด 8–Bit โดยเลอกใชแหลงก าเนดสญญาณนาฬกาแบบ XTAL คา 16 MHz ซงคณสมบตเดน ๆ ของ MCU ไดแก - มหนวยความจ า Flash ส าหรบเขยนโปรแกรม 64K Bytes ส าหรบ ATmega64และ 128K Bytes ส าหรบ ATmega128 และม RAM 4K Bytes

- มหนวยความจ าขอมลถาวรแบบ EEPROM ขนาด 2K Bytes ส าหรบATmega64 และ 4K Byte ส าหรบ ATmega128 ซงสามารถลบและเขยนซ าไดกวา 100,000 ครง

- จ านวน I/O สงสดถง 53 I/O Pins - มวงจรสอสาร SPI จ านวน 1 ชอง , I2C จ านวน 1 ชอง , Programmable Serial USART

จ านวน 2 ชอง - ม ADC ขนาด 10-Bit จ านวน 8 ชอง - ม Timers/Counters 8-Bit จ านวน 2 ชอง , Timers/Counters 16-Bit จ านวน 2 ชอง , 8 Bit

PWM 2 ชอง , Watchdog Timer , Real Time Counter - I/O Port 10 Pin จ านวน 6 Port ดงน PA,PB,PC,PD,PE,PF - พอรต ISP Load ส าหรบโปรแกรม MCU ( ตองใชรวมกบ ET-AVR ISP หรอเครอง

โปรแกรม ISP อนทมการจดเรยงขาสญญาณเหมอนกน )

19

- วงจร Line Driver ส าหรบพอรตสอสารอนกรม RS232 จ านวน 2 ชอง โดยเชอมตอกบสญญาณ PE0(RXD0) และ PE1(TXD0) จ านวน 1 ชอง สวนทเหลออก 1 ชอง จะตอกบสญญาณ PD2(RXD1) และ PD3(TXD1) เพอใหผใชสามารถตอทดลองการตดตอสอสารRS232

- วงจรเชอมตอจอแสดงผล LCD แบบ Character (ET-CLCD) พรอม VR ปรบความเขมของ LCD ซงใชการเชอมตอวงจรกบ LCD แบบ 4 Bit Interface

- วงจร Regulate ขนาด +5V / 2A ส าหรบใชงานเปนแหลงจายไฟเลยงวงจรใหกบจอแสดงผล LCD และอปกรณ I/O ตางๆทใชกบแหลงจายขนาดขนาด +5V พรอม LED แสดงสถานะสแดง

- ขนาด PCB Size เลกเพยง 8 X 6 cm

2.7.3 โครงสรางของบอรดไมโครคอนโทรลเลอร ET-BASE AVR ATmega64/128 r3

ภาพท 2.11 โครงสรางบอรดไมโครคอนโทรลเลอร ET-BASE AVR ATmega64/128 r3 - หมายเลข 1 คอ MCU เบอร ATmega64 หรอ ATmega128 ซงเปน MCU ตระกล AVRจาก ATMEL - หมายเลข 2 คอ Switch Reset ใชส าหรบ Reset การท างานของ MCU - หมายเลข 3 คอ Crystal คา 16 MHz - หมายเลข 4 คอ ตวตานทานส าหรบปรบคาความเขมให LCD - หมายเลข 5 พอรต AVR ISP (6 PIN) ใชส าหรบดาวนโหลด Hex File ใหกบ MCU - หมายเลข 6 พอรต AVR ISP (10 PIN) ใชส าหรบดาวนโหลด Hex File ใหกบ MCU - หมายเลข 7 คอ Port C มขนาด 8 Bit คอ PC0-PC7

20

- หมายเลข 8 คอ Port A มขนาด 8 Bit คอ PA0-PA7 - หมายเลข 9 คอ Port F มขนาด 8 Bit คอ PF0-PF7 - หมายเลข 10 คอ Port E มขนาด 8 Bit คอ PE0-PE7 - หมายเลข 11 คอ Port B มขนาด 8 Bit คอ PB0-PB7 - หมายเลข 12 คอ Port D มขนาด 8 Bit คอ PD0-PD7 - หมายเลข 13 คอ พอรต ET-CLCD ส าหรบเชอมตอกบ LCD ชนด Character Type ซงใชการเชอมตอแบบ 4 Bit - หมายเลข 14 และ 15 คอ ขวตอ RS232 ส าหรบใชงานทวไป - หมายเลข 16 คอ จมเปอร ส าหรบเลอกใชงาน RS232 หรอ พอรต IO - หมายเลข 17 คอ ขวตอแหลงจายไฟส าหรบเลยงวงจรของบอรด - หมายเลข 18 คอ LED Power ใชส าหรบแสดงสถานะของแหลงจายไฟ +5V DC

2.8 รดสวตซ รดสวตซ (Reed Switch) คอ แมกเนตกเซนเซอรทมลกษณะเปนแบบหนาสมผส ซงโดยปกตทวไปแลว จะเปนหนาสมผสแบบปกตเปด (Normally Open : NO)สวตซนจะท างานโดยอาศยสนามแมเหลก ซงอาจจะเหนแมเหลกถาวร หรอแมเหลกไฟฟากได แผนหนาสมผสจะท ามาจากสารทมผลตอสนามแมเหลก (Ferromagnetic) และตดตงอยภายในกระเปาะแกวเลกๆทมการเตมกาซเฉอย เพอท าใหการตดตอการสงกระแสไฟฟาไดเรวยงขนดงแสดงภาพท 2.12

ภาพท 2.12 การท างานของรดสวตซ

21

รดสวตซ คอสวตซทควบคมการท างานโดยใชแมเหลก ในการใชงาน จะยดรดสวตซไวทตวกระบอกสบดงรป โดยตวกระบอกสบตองท าจากอลมเนยม ลกสบตองมคณสมบตเปนแมเหลกถาวร ซงการใชรดสวตซมความสะดวกในเรองของการตดตงทงายกวาลมตสวตซทวไปการท างาน เมอลกสบเคลอนทเขาสด อ านาจแมเหลกทตวลกสบจะไปดงดดใหหนาคอนแทคของรดสวตซตอกน ซงปกตหนาคอนแทคจะเปนหนาคอนแทคปกตเปด เมอลกสบเคลอนทมาตรงกบต าแหนงของรดสวตซ รดสวตซกจะปดวงจร และเมอลกสบเคลอนทออกไปตรงกบต าแหนงของรดสวตซตวนอก อ านาจแมเหลกของลกสบกจะดงดดใหรดสวตซปดวงจรเชนกน

22

บทท 3

การออกแบบโครงงาน 3.1 การออกแบบสวนประกอบเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน ในการออกแบบเครองวดน าฝนโดยเนนความถกตองแมนย าของเครองมอเปนหลก โดยลดความผดพลาดของเครองวดปรมาณน าฝนดงน 1. ขนาดเสนผานศนยกลางของเครองวดน าฝน 2. ลดความผดพลาดจากการระเหยของน าฝนในถงรองรบหลงจากทฝนตกแลว

3. ลดความผดพลาดจากการกระเดนเมดฝนทตกกระทบเครองวดน าฝนออกจากตวเครอง 4. ลดความผดพลาดจากน าเกาะภาชนะเครองวด 5. ลดความผดพลาดการรวซมของกรวยรองรบน าฝนจง ใชทอ พวซ เปนวสดในการ สรางกรวยรองรบน าฝน ความส าคญรองลงมาคอ ประหยดงบประมาณในระยะยาว เพราะจะไมตองเปลยนบอย จงออกแบบใชวสดทอ พวซ ท าเปนถงรปทรงกระบอก รองรบน าฝน 6. ลดความผดพลาดในการถายน าทง

23

3.1.1 การออกแบบกรวยรองรบน าฝน ภาพท 3.1 การออกแบบของชนงานกรวยรองรบน าฝนจากดานบนและดานขาง

20.32 cm

20.32 cm15 cm

24

ก. ข.

ภาพท 3.2 แสดงชนงานกรวยรองรบน าฝนทท าจากทอพวซขนาด 8 นว ก. แสดงชนงานกรวยรองรบน าฝนทท าจากทอพวซขนาด 8 นวจากดานขาง ข. แสดงชนงานกรวยรองรบน าฝนทท าจากทอพวซขนาด 8 นวจากดานบน 3.1.2 การออกแบบเซนเซอรคานกระดกตรวจวดปรมาณน าฝน [4 ]

ภาพท 3.3 การออกแบบเซนเซอรคานกระดกตรวจวดน าฝนโดยใชทอพวซส าเรจรปสามทาง ขนาด 3 นว

25

ก. ข. ภาพท 3.4 แสดงชนงานเซนเซอรคานกระดกตรวจวดน าฝนทท าจากทอพวซสามทางขนาด 3 นว ก. แสดงชนงานเซนเซอรคานกระดกตรวจวดน าฝนท าจากทอพวซสามทางขนาด 3 นว จากดานขาง ข. แสดงชนงานเซนเซอรคานกระดกตรวจวดน าฝนท าจากทอพวซสามทางขนาด 3 นว จากดานบน

3.2 ไดอะแกรมโครงสรางของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

ภาพท 3.5 แสดงไดอะแกรมโครงสรางของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน จากภาพท 3.5 แสดงถงขนตอนการท างานของเครองวดปรมาณน าฝนดงน หมายเลข 1 Tipping Bucket Rain Gauge เปนเครองวดปรมาณน าฝนแบบคานกระดก หมายเลข 2

Tipping Bucket Rain Gauge Microcontroller Transmitter SMS

1 2 3

26

Microcontroller เปนตวประมวลผลการท างานของงาน หมายเลข 3 Transmitter SMS เปนการสงขอความออกไป

3.3 วงจรในการตรวจวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

ภาพท 3.6 แสดงวงจรการตรวจวดน าฝนของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน จากภาพท 3.6 เปนการแสดงวงจรการตรวจวดน าฝนโดยมรดสวตซเปนตววดจบคาคานกระดกของเครองวดน าฝนจากน นท าการสงขอมลไปย งไมโครคอนโทรลเลอรเพอท าการประมวลผลการท างานการนบครงของคานกระดกน าฝนเมอท าการประมวลผลเรยบรอยกสงขอมลไปใหกบตวสงขอความเพอท าการสงขอความออกไป

3.4 การค านวณปรมาณน าฝนจากเครองวดน าฝนอยางงาย [ 6 ] สมการทใชในการค านวณหาปรมาตรของรปทรงกระบอกมสมการดงตอไปน ปรมาตรรปทรงกระบอก = πr2h ( 3.1 ) เมอ π = 3.14159 r = รศมของรปทรงกระบอกยกก าลง 2 h = ความสง

5v

Reed switch

Micro

controller

Transmitter

SMS

5.1 K

Reed switch

27

ในการอานปรมาณน าฝนจากเครองวดน าฝนอยางงายโดยอานขอมลเปนปรมาตรน าฝนมหนวยเปน มลลลตร หรอ ลกบาศกเซนตเมตร และแปลงเปนความสงของน าฝน มหนวยเปนมลลเมตร มวธการดงน ปรมาตรรปทรงกระบอกเสนผาศนยกลาง8นว =ปรมาตรรปทรงกระบอกเสนผาศนยกลาง20.32ซม. ปรมาตรรปทรงกระบอก รศม 4 นว = ปรมาตรรปทรงกระบอก รศม 10.16 ซม. จากสตร ปรมาตรรปทรงกระบอก = π x รศม x รศม x ความสง ปรมาตรรปทรงกระบอก = ปรมาตรน าฝนในถง 20 ลตร ปรมาตรน าฝนในถง 20 ลตร = ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) = π x รศม x รศม x ความสง (กระบอกเครองวดน าฝน) ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) = 3.143 x 10.16 x 10.16 x ความสงของน าฝน (ซม.) ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) = 3.143 x 103.2256 x ความสงของน าฝน (ซม.) ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) = 324.4233 x ความสงของน าฝน (ซม.) ให ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) = 1 ml (= 1 มลลลตร = 1 ลกบาศกเซนตเมตร) 1 = 324.4233 x ความสงของน าฝน (ซม.) 1 หารดวย 324.4233 = ความสงของน าฝน (ซม.) 0.00308 = ความสงของน าฝน (ซม.) 0.0308 = ความสงของน าฝน (มม.) จะได ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก 1 ml = ความสงของน าฝน 0.0308 มม. ดงนน ค านวณหาความสงของน าฝน (มม.) = น าคา 0.0308 x ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก (ml) ตวอยาง ปรมาตรน าฝนทวดไดในเหยอก 923 ml ค านวณหาความสงของน าฝน (มม.) = 0.0308 x 923 มม. ค านวณหาความสงของน าฝน (มม.) = 28.43 มม. ค านวณหาความสงของน าฝน (มม.) = 28.4 มม.

28

3.5 Flow Chart แสดงการท างานของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบแจงเตอน

00.00Time

reed switch

+ 1

CAL > = 100 mm

SMS 0Reset CAL

RTC

YES

NO

YES NO

>YES

NO

CAL + 1

SMS 124 1

YES

NO

SMS 2100 – 150 mm

ภาพท 3.7 Flow Chart แสดงการท างานของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบแจงเตอน

29

บทท 4

การทดลองและผลการทดลอง จากการทไดกลาวถงการการออกแบบชดเซนเซอรคานกระดกและกรวยรองรบน าฝนในบททแลว ในบทนจะเปนการน าเซนเซอรคานกระดกและกรวยรองรบน าฝนทไดท าการออกแบบไวมาท าการทดลองวดหาคาปรมาณของน าฝน โดยการทดลองจะเปนการจ าลองการตกของฝน เพอทจะใหชดเซนเซอรคานกระดกท างานและท าการวดหาคาปรมาณของน าฝน

4.1 วตถประสงคของโครงงาน

1. เพอสรางเครองวดปรมาณน าฝนเพอปองกนดนถลม

2. เพอศกษาการวดระดบปรมาณน าฝนและการสงขอมลแบบไรสายผาน SMS 3. เพอประยกตใชไมโครโปรเซสเซอรเขากบระบบการสอสารและระบบควบคม 4. เพอวเคราะหสมรรถนะในการสงสญญาณผาน SMS 5. เพอใหเกดทกษะและประสบการณในงานวศวกรรม

4.2 อปกรณในการทดลอง

1. บกเกอรขนาด 500 มลลลตร 2. บกเกอรขนาด 100 มลลลตร 3. บกเกอรขนาด 25 มลลลตร

4.3 การทดลองและผลการทดลองเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน 4.3.1 วธการทดลองเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน การทดลองเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอนจะแบงการทดลองออกเปนทงหมด 5 ครง โดยการทดลองแตละครงจะใชบกเกอรท าการตวงปรมาตรน าครงละ 500 มลลลตรทงหมด 6 ครง และตวงปรมาตรน า 241.2 อก 1 ครง จะมปรมาตรน ารวมทงหมด 3241.2 มลลลตร

30

จากนนท าการเทน าลงในกรวยรองรบน าฝนทไดท าการออกแบบไว ท าการจดบนทกคาของเซนเซอรคานกระดกวาในการเทน าลงไปครงละ 500 มลลลตรนนเซนเซอรคานกระดกจะมการกระดกทงหมดกครง และจดบนทกคาปรมาณน าฝนทชดเซนเซอรคานกระดกวดได ซงคาปรมาณน าฝนทวดไดจะอยในหนวยของมลลเมตร และน าคาทจดบนทกไดมาเปรยบเทยบกน เมอเทน าลงในกรวยในปรมาตรทงหมด 3241.2 มลลลตรซงมคาเทากบปรมาณน าฝนเทากบ 100.45 มลลเมตรชดสงขอความจะตองมการสงขอความเขาโทรศพทมอถอ ซงจะถอวาการทดลองมความถกตองสมบรณ 4.3.2 การหาปรมาตรของกรวยรปทรงกระบอกขนาดเสนผาศนยกลาง 20.32 ซม. การหาปรมาตรรปทรงกระบอกเสนผาศนยกลาง 20.32 ซม. ปรมาตรรปทรงกระบอก 20.30 ซม. = ปรมาตรรปทรงกระบอก รศม 10.16 ซม. จากสตร ปรมาตรรปทรงกระบอก = πr2h โดยท h คอความสงของน าฝน ( เซนตเมตร ) น าในทรงกระบอกขนาด 8 นว หรอ 20.32 เซนตเมตร มความสง 1 เซนตเมตร จะไดวา ปรมาตรรปทรงกระบอก = π x 10.16 x 10.16 x 1 เซนตเมตร จะไดปรมาตรน าในรปทรงกระบอก = 324.12 มลลลตร ปรมาตรน า 1 มลลลตร = 1 ลกบาศกเซนตเมตร 1 = 324.12 x ความสงของน าฝน ( เซนตเมตร ) 1 หารดวย 324.12 = ความสงของน าฝน ( เซนตเมตร ) 0.00308 = ความสงของน าฝน ( เซนตเมตร ) ปรมาตรน า 1 มลลลตร เทากบ 0.0308 มลลเมตร ความสงน า 1 เซนตเมตร จะไดวา 324.12 x 1 เซนตเมตร = 324.12 มลลลตร 324.12 x 0.0308 = 9.98 มลลเมตร ความสงน า 10 เซนตเมตร จะไดวา 324.12 x 10 เซนตเมตร = 3241.2 มลลลตร 3241.2 x 0.0308 = 99.82 มลลเมตร ประมาณ 100 มลลเมตร โดยเซนเซอรคานกระดกจะสามารถกระดกได 24 ครง ตอน าปรมาตร 324.12 มลลลตร เพราะฉะนนในการกระดกแตละครงจะไดปรมาตรน า = 13.50 มลลลตร เพราะฉะนนในระดบน าทความสง 9.98 มลลเมตร จะสามารถกระดกไดคาเทากบ 9.98/24 = 0.41 มลลเมตร

31

เพราะฉะนนในระดบน าทความสง 100 มลลเมตรคานกระดกจะสามารถกระดกไดเทากบ 100 / 0.41 = 244 ครง ประมาณ 245 ครง โดยจะไดปรมาณน าฝน = 245 x 0.41 = 100.45 มลลเมตร

4.4 ผลการทดลอง ตารางท 4.1 ผลการทดลองครงท 1 ของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

จ านวนครงทตวงน า

ปรมาตรน าทตวง ( มลลลตร )

จ านวนคานทกระดก ( ครง )

คาทจดบนทกตอเนอง ( มลลเมตร )

1 500 38 15.579 2 500 38 31.569 3 500 38 47.149 4 500 38 62.729 5 500 38 78.309 6 500 38 94.299 7 241.2 15 100.45

สง SMS รวม 3241.2 243 กระดกเกน 2 คดเปนคา Error = 0.82

32

ตารางท 4.2 ผลการทดลองครงท 2 ของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

ตารางท 4.3 ผลการทดลองครงท 3 ของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

จ านวนครงทตวงน า

ปรมาตรน าทตวง ( มลลลตร )

จ านวนคานทกระดก ( ครง )

คาทจดบนทกตอเนอง ( มลลเมตร )

1 500 38 15.579 2 500 38 31.569 3 500 38 47.149 4 500 38 62.729 5 500 38 78.309 6 500 38 94.299 7 241.2 15 100.45

สง SMS รวม 3241.2 243 กระดกเกน 2 คดเปนคา Error = 0.82

จ านวนครงทตวงน า

ปรมาตรน าทตวง ( มลลลตร )

จ านวนคานทกระดก ( ครง )

คาทจดบนทกตอเนอง ( มลลเมตร )

1 500 38 15.579 2 500 38 31.569 3 500 38 47.149 4 500 38 62.729 5 500 38 78.309 6 500 38 94.299 7 241.2 15 100.45

สง SMS รวม 3241.2 243 กระดกเกน 2 คดเปนคา Error = 0.82

33

ตารางท 4.4 ผลการทดลองครงท 4 ของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

ตารางท 4.5 ผลการทดลองครงท 5 ของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน

จ านวนครงทตวงน า ปรมาตรน าทตวง ( มลลลตร )

จ านวนคานทกระดก ( ครง )

คาทจดบนทกตอเนอง ( มลลเมตร )

1 500 38 15.579 2 500 38 31.569 3 500 38 47.149 4 500 38 62.729 5 500 38 78.309 6 500 38 94.229 7 241.2 15 100.45

สง SMS รวม 3241.2 243 กระดกเกน 3 คดเปนคา Error = 1.23

จ านวนครงทตวงน า ปรมาตรน าทตวง ( มลลลตร )

จ านวนคานทกระดก ( ครง )

คาทจดบนทกตอเนอง ( มลลเมตร )

1 500 38 15.579 2 500 38 31.569 3 500 38 47.149 4 500 38 62.729 5 500 38 78.309 6 500 38 94.229 7 241.2 15 100.45

สง SMS รวม 3241.2 243 กระดกเกน 3 คดเปนคา Error = 1.23

34

จากตารางท 4.1 – 4.3 เปนการทดลองเซนเซอรคานกระดกของเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอน โดยท าการทดลองตวงปรมาตรน าครงละ 500 มลลลตรทงหมด 6 ครง และ 241.2 มลลลตร 1 ครง ซงมปรมาตรน าทงหมด 3241.2 มลลลตร จากนนท าการเทน าลงไป ซงการทดลองในแตละตารางนนจะท าการจดบนทกคาปรมาณน าฝนทตวงน าครงละ 500 มลลลตร การกระดกของเซนเซอรคานกระดกมการกระดกทงหมด 243 ครง ซงคดเปนปรมาณความสงของน าฝนเทากบ 100 มลลเมตรจงมการสงขอความออกไป และมการกระดกของคานเกนอย 2 ครง คดเปนคา Error ไดจากการน าคา 0.41 x 2 เทากบ 0.82 มลลลตร และจากตารางท 4.4 – 4.5 การทดลองกเชนเดยวกบตารางท 4.1 – 4.3 มการกระดกของเซนเซอรคานกระดกทงหมด 243 ครง ซงคดเปนคาปรมาณความสงของน าฝนเทากบ 100 มลลลตรจงมการสงขอความออกไป แตตารางท 4.4 – 4.5 มการกระดกของเซนเซอรคานกระดกเกนอย 3 ครง คดเปนคา Error ไดจากการน าคา 0.41 x 3 เทากบ 1.23 มลลเมตร

35

บทท 5

สรป จากการทดลองตวงปรมาตรน าเพอทดสอบคานเซนเซอรคานกระดกเครองวดปรมาณน าฝนและระบบการแจงเตอนสามารถสรปจากตารางการทดลองทง 5 ตาราง จะไดวา การทดลองท1 ถงครงท 3 มการกระดกของคานทงหมด 243 ครง ซงคดเปนปรมาตรของน าของน าฝนทมความสง 100 มลลเมตร จงจะมการสงขอความ SMS ออกไป และมการกระดกของคานเกนอยจ านวน 2 ครง ซงคดเปนคา Error ทมคาความสงของน า 0.82 มลลเมตร สวนตารางการทดลองครงท 4 ถงครงท 5 มการกระดกของคานทงหมด 243 จงจะมการสงขอความ SMS ออกไป และมการกระดกของคานเกนอยจ านวน 3 ครง ซงคดเปนคา Error มคาเทากบความสงของน าฝน 1.23 มลลเมตร ทงนการกระดกของคานทเกนไปนนขนอยกบการรนของน าทเทลงไปทดลอง ถามการเทน าทชา คานกระดกกจะสามารถกระดกอยในจงหวะทเหมาะสม การวดคากจะละเอยด แตถามการเทน าทเรวคานกระดกกจะกระดกในจงหวะทเรวการอานคากจะไมคอยละเอยดเทาทควร ในการออกแบบเซนเซอรคานกระดก ถามการออกแบบใหคานกระดกใหมขนาดใหญ การวดคาของน าฝนกจะไมมความละเอยดเทาทควร แตถาหากมการออกแบบคานกระดกมขนาดเลกพอดการวดคากจะมความละเอยดมากขน จงท าใหมความแมนย าในการวดคาของน าฝน

36

เอกสารอางอง

[ 1 ] http://www.siamvolunteer.com/autopagev4/show_page.php [ 2 ] http://guru.google.co.th/guru/thread [ 3 ] http://www.etteam.com [ 4 ] http://www.edcheung.com/automa/rain.htm [ 5 ] คมกฤช ค ารงส และ สพจน สขโพธารมณ “ เครองเตอนอทกภย ” มหาวทยาลยกรงเทพ [ 6 ] สพจน เจรญสข “ เครองวดปรมาณน าฝนอยางงาย ” สถานวจยตนน านาน สวนวจย ตนน า ส านกอนรกษและจดการตนน า เอกสารเผยแพรท 1/2550 สงหาคม 2550

37

ภาคผนวก

38

39