รายงานฉบับสมบูรณ์รถไฟฟ้าอัจฉริยะ

1. รายงานฉบับสมบูรณ์
โครงงาน รถไฟฟ้าอัจฉริยะ
เสนอต่อ
มูลนิธิเทคโนโลยีสารสนเทศตามพระราชดาริ
สมเด็จพระเทพรัตน์ราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี
ได้รับสนับสนุนทุนทาโครงงาน
ในโครงการสนับสนุนทุนทาโครงงานของนักเรียนในชนบท
ประจาปี 2563
โดย
นางสาวชนัญชิดา อ้วนดี ระดับชั้นมัธยมศึกษาที่ 6/1
นางสาวนุชนารถ ใหม่คาหล้า ระดับชั้นมัธยมศึกษาที่ 6/1
นายนวิน แซ่ว่าง ระดับชั้นมัธยมศึกษาที่ 5/1
อาจารย์ที่ปรึกษา
นายวีรศักดิ์ เป้รอด
นางสาวมติกา ใจธรรม
โรงเรียนศึกษาสงเคราะห์จิตต์อารี ในพระอุปถัมภ์ของสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี
สังกัดสานักบริหารงานการศึกษาพิเศษ กระทรวงศึกษาธิการ
อาเภอเมือง จังหวัดลาปาง

2. โครงงาน รถไฟฟ้าอัจฉริยะ
ผู้จัดทา นางสาชนัญชิดา อ้วนดี
นางสาวนุชนารถ ใหม่คาหล้า
นายนวิน แซ่ว่าง
ที่ปรึกษา นายวีรศักดิ์ เป้รอด
นางสาวมติกา ใจธรรม
บทคัดย่อ
เนื่องด้วยในปัจจุบันเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีของระบบ Smart Phone ได้ก้าวหน้าไป
อย่างรวดเร็วมี Application ต่าง ๆ ออกมามากมาย เพื่ออานวยความสะดวกในการใช้ชีวิตของมนุษย์ ทาให้
สามารถควบคุมอุปกรณ์ได้อย่างสะดวกสบายง่ายและรวดเร็ว โดยผ่าน Application ซึ่งมีให้ดาวน์โหลดฟรี
และแบบเขียนขึ้นเอง ทาให้สามารถเชื่อมโยงระหว่างกันและกันผ่านอินเตอร์เน็ต เครือข่ายในลักษณะนี้เรียกว่า
The Internet of Things เรียกย่อ ๆ ว่า IOT
โครงการรถไฟฟ้าอัจฉริยะ มีวัตถุประสงค์เพื่อลดปัญหาด้านการใช้พลังงานในประเทศสร้างความ
สะดวกและความรวดเร็วในการเดินทาง ลดค่าใช้จ่ายในการเดินทาง รวมถึงการแจ้งเตือนให้กับผู้ที่ใช้งานหรือผู้
ที่ขับขี่รถไฟฟ้าอัจฉริยะที่อยู่ในระยะที่เป็นอันตรายต่อการชนกับสิ่งกีดขวางรอบข้าง เพื่อให้สามารถเตรียมความ
พร้อมกับเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นได้รวดเร็ว และลดการสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สิน โดยคณะผู้จัดทาได้ทาการ
ทดลอง และออกแบบรถไฟฟ้าอัจฉริยะซึ่งสามารถแจ้งเตือนการเกิดการชนกับสิ่งกีดขวางรอบข้างได้ โดยมี
เซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวทาหน้าที่ในการสารวจว่ามีสิ่งกีดขวางอยู่รอบข้างไหม ถ้ามีเซนเซอร์ตรวจจับ
ความเคลื่อนไหวก็จะส่งข้อมูลไปยัง Raspberry Pi 3 จากนั้น Raspberry Pi 3 ก็จะส่งไปยัง
KidBright แล้ว KidBright ก็จะส่งค่าไปยังโมดูลเสียงเพื่อส่งสัญญาณแจ้งเตือนไปยังผู้ที่ใช้งาน
หลักการทางานของรถไฟฟ้าอัจฉริยะ คือ เริ่มแรกเราจะทาการสตาร์ทรถเพื่อจ่ายไฟจากแบตลิเธียม ไป
ยังระบบควบคุมการทางานและอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆของรถ พออุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ของรถได้รับกระแสไฟฟ้า
แล้วจะทาการจ่ายข้อมูลไปยัง Raspberry Pi 3 และตัวคอลโทล เพื่อทาการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ และ
เมื่อรถไฟฟ้าเข้าใกล้สิ่งกีดขวางในระยะที่ไม่ปลอดภัยหรือเกิดการชนกับสิ่งกีดขวางที่อยู่รอบข้าง เซนเซอร์ตรวจจับ
ความเคลื่อนไหวจะส่งข้อมูลไปยัง Raspberry Pi 3 จากนั้น Raspberry Pi 3 ก็จะส่งไปยัง KidBright
แล้ว KidBright ก็จะส่งค่าไปยังโมดูลเสียงเพื่อส่งสัญญาณแจ้งเตือนไปยังผู้ที่ใช้งาน
คาสาคัญ
Application คือ โปรแกรมประเภทหนึ่ง ที่เราเรียกว่าโปรแกรมประยุกต์ โปรแกรม
เหล่านี้จะถูกออกแบบมาให้ทางานเฉพาะด้าน เช่น พิมพ์เอกสาร, คานวณ, ตกแต่งรูปภาพ เป็นต้น จากอดีตนั้น
โปรแกรมเหล่านี้ทางานบนเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียว เราจึงมักเรียกชื่อเต็ม ๆ ว่า Application แต่เมื่อ
มีการพัฒนา Smartphone ขึ้นมา Application ก็ได้พัฒนา และไปใช้งานบนโทรศัพท์มือถือได้อีกด้วย
และนิยมเรียกกันสั้น ๆ ว่า "App" นั่นเอง

3. Kid – Bright คือ เป็นบอร์ดสมองกลฝังตัวที่สามารถทางานตามชุดคาสั่ง โดยสามารถสร้าง
ชุดคาสั่งผ่านโปรแกรม KidBright IDE บนคอมพิวเตอร์ ที่ใช้งานง่าย เพียงใช้การลากบล็อกคาสั่งมาวางต่อ
กัน (Drag and Drop) ช่วยลดความกังวลเรื่องการพิมพ์ชุดคาสั่งผิด ชุดคาสั่งที่ถูกสร้างดังกล่าวจะถูกส่งไปที่
บอร์ด KidBright ให้ทางานตามที่โปรแกรมไว้
Raspberry Pi 3 คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (ประมาณบัตรทั่วไป) ที่มีราคาถูกกว่า
คอมพิวเตอร์ สามารถต่อเข้ากับจอคอมพิวเตอร์ (ผ่าน HDMI) หรือจะใช้ตัวแปลง (HDMI to VGA) และยัง
รองรับเมาส์/คีย์บอร์ด/อุปกรณ์อื่นๆ ผ่านทาง USB Port อีกทั้งยังสามารถต่อสายแลน (10/100 RJ45)
ได้อีกด้วย (มี Bluetooth และ Wi-Fi 802.11n Controller On-Board)
ที่มาและความสาคัญของโครงงาน
เนื่องจากปัจจุบันได้เกิดปัญหาด้านการใช้พลังงานในประเทศ ซึ่งเป็นปัญหาที่มีมาอย่างยาวนาน โดย
น้ามันและแก๊สที่ใช้สาหรับขับเคลื่อนยานพาหนะเป็นเป้าหมายทาให้ประเทศไทยต้องใช้ปริมาณน้ามันสูงขึ้น อีก
ทั้งประเทศไทยยังไม่มีการพัฒนาเรื่องพลังงานทดแทนอย่างเป็นระบบ ทาให้เกิดปัญหาน้ามันแพง ซึ่ง
ผลกระทบของปัญหาน้ามันนี้ค่อนข้างกระจายเป็นวงกว้างและสูงมาก เนื่องจากน้ามันใช้แล้วหมดไป และ
แนวโน้มของน้ามันมีท่าทีว่าจะหมดในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้า
คณะผู้จัดทาจึงเห็นปัญหาที่กล่าวมา จึงคิดวิธีแก้ปัญหาเพื่อลดการใช้น้ามันที่ใช้ในการขับเคลื่อน
ยานพาหนะที่ทาให้เกิดปัญหาด้านการใช้พลังงาน จึงได้คิดค้นรถไฟฟ้าอัจฉริยะนี้ขึ้นมาเพื่อลดการใช้น้ามันใน
การขับเคลื่อนยานพาหนะ และลดปัญหาด้านการใช้พลังงานในประเทศ
จากเหตุการณ์ดังกล่าวข้างต้น ทาให้เกิดโครงงานรถไฟฟ้าอัจฉริยะ โดยมี Raspberry Pi 3 เป็น
ตัวควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆในการควบคุมการทางาน รวมถึงมีเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวทา
หน้าที่ในการสารวจสิ่งกีดขวางที่อยู่บริเวณรอบข้าง เพื่อส่งข้อมูลไปยัง ยัง Raspberry Pi 3 จากนั้น
Raspberry Pi 3 ก็จะส่งไปยัง KidBright แล้ว KidBright ก็จะส่งค่าไปยังโมดูลเสียงเพื่อส่งสัญญาณ
แจ้งเตือนไปยังผู้ที่ใช้งาน
รถไฟฟ้าอัจฉริยะตัวนี้มีระบบการทางานโดยใช้เทคโนโลยีของ Raspberry Pi 3 มีวัตถุประสงค์
เพื่อนาอุปกรณ์ Raspberry Pi 3 มาพัฒนาให้ความสามารถที่หลากหลาย อุปกรณ์ต้นแบบที่สร้างมาเพื่อลด
ปัญหาด้านการใช้พลังงาน และลดค่าน้ามัน โดยโครงงานนี้ได้อธิบายวิธีการพัฒนาระบบอย่างละเอียด เพื่อให้ผู้ที่
สนใจสามารถที่จะนาไปใช้เพื่อให้สนองกับความต้องการ โดยระบบที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถตอบสนองความ
ต้องการทั้งภาคการศึกษา
โปรแกรมภาษา C , Python และ HTML ที่เขียนขึ้นเพื่อใช้ในโครงงานนี้ ผู้จัดทาได้ศึกษาและ
เรียนรู้ในโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัวที่จัดขึ้น ซึ่งโครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของมูลนิธิเทคโนโลยีสารสนเทศ
ตามพระราชดาริฯ แล้วนามาประยุกต์ใช้ในงานที่เป็นประโยชน์ต่อสังคม และผู้ที่มีความสนใจที่จะศึกษาต่อไป
ที่มาและความสาคัญของโครงงาน
สังคมปัจจุบันเป็นสังคมเมืองดังนั้นในสังคมโดยทั่วไปประสบปัญหาเรื่องพลังงานและปัญหาสิ่งแวดล้อม
โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหามลภาวะไม่ว่าจากทางอากาศ และจากขยะมูลฝอย สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจาเป็นต้องหายใจ
เพี่อใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญอาหาร เมื่ออากาศที่หายใจเข้าไปเป็นอากาศเสีย ก็ส่งผลต่อสุขภาพร่างกาย
และสุขภาพจิตแก่คนในชุมชน และปัญหาที่สาคัญอีกปัญหาหนึ่งคือปัญหาด้านการใช้พลังงานในประเทศ ซึ่ง
เป็นปัญหาที่มีมาอย่างยาวนาน โดยน้ามันและแก๊สที่ใช้สาหรับขับเคลื่อนยานพาหนะเป็นเป้าหมายทาให้ประเทศ
ไทยต้องใช้ปริมาณน้ามันสูงขึ้น อีกทั้งประเทศไทยยังไม่มีการพัฒนาเรื่องพลังงานทดแทนอย่างเป็นระบบ ทา

4. ให้เกิดปัญหาน้ามันแพง ซึ่งผลกระทบของปัญหาน้ามันนี้ค่อนข้างกระจายเป็นวงกว้างและสูงมาก เนื่องจาก
น้ามันใช้แล้วหมดไปและแนวโน้มของน้ามันมีท่าทีว่าจะหมดในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้า
คณะผู้จัดทาจึงเห็นปัญหาที่กล่าวมา จึงคิดวิธีแก้ปัญหาเพื่อลดมลภาวะทางอากาศเนื่องจากยานพาหนะ
และการใช้น้ามันที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะที่ทาให้เกิดปัญหาด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม จึงได้คิดค้น
รถไฟฟ้าอัจฉริยะนี้ขึ้นมาและหวังเป็นอย่างยิ่งว่าในอนาคตเราจะมีรถไฟฟ้าใช้อย่างสะดวกสบายและเป็นมิตรกับ
สิ่งแวดล้อม
วัตถุประสงค์
1. เพื่อลดปัญหาด้านการใช้พลังงานในประเทศ
2. เพื่อสร้างความสะดวกและความรวดเร็วในการเดินทาง
3. เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการเดินทาง
4. เพื่อลดการเกิดอุบัติเหตุจากการชนของรถกับสิ่งกีดขวางต่างๆ
5. เพื่อสร้างรถไฟฟ้าอัฉริยะ
6. เพื่อนาความรู้ที่ได้จากการอบรมไปประยุกต์ใช้กับโครงาน
ขอบเขตการศึกษาข้อมูล
ขอบเขตด้านเนื้อหา : การเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C , Python และ
HTML
การออกแบบวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
การเขียนโปรแกรมคอนโทร Raspberry Pi 3 และ
Kidbright ให้ทางานตามต้องการ
ขอบเขตกลุ่มเป้าหมาย : นักเรียนในโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว
และผู้ที่สนใจ
ขอบเขตด้านสถานที่ศึกษา : โรงเรียนศึกษาสงเคราะห์จิตต์อารีฯ ลาปาง
ขอบเขตระยะเวลาที่ศึกษา : เดือน กันยายน 2562 – มิถุนายน 2563
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
1. ลดการเกิดอุบัติเหตุของผู้ที่ใช้งาน
2. อานวยความสะดวกแก่ผู้ใช้งาน
3. ผู้ใช้งานสามารถรับรู้ถึงการชนของรถกับสิ่งกีดขวางรอบข้างได้
4. โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งในการช่วยลดการใช้พลังงาน
5. ลดค่าใช้จ่ายในการเดินทาง
6. ผู้ที่ใช้งานสามารถเตรียมความพร้อมในการรับมือกับอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นได้

5. แนวคิดและทฤษฎีที่นามาพัฒนาโครงงาน
Kid – Bright
เป็นบอร์ดสมองกลฝังตัวที่สามารถทางานตามชุดคาสั่ง โดยสามารถสร้างชุดคาสั่งผ่านโปรแกรม
KidBright IDE บนคอมพิวเตอร์ ที่ใช้งานง่าย เพียงใช้การลากบล็อกคาสั่งมาวางต่อกัน (Drag and
Drop) ช่วยลดความกังวลเรื่องการพิมพ์ชุดคาสั่งผิด ชุดคาสั่งที่ถูกสร้างดังกล่าวจะถูกส่งไปที่บอร์ด KidBright
ให้ทางานตามที่โปรแกรมไว้
KidBright สามารถทางานร่วมกับอุปกรณ์ Internet Of Thing (IoT) โดยผู้เรียนสามารถ
สร้างชุดคาสั่งผ่านโปรแกรม KidBright บนเว็บไซต์ ที่ใช้งานง่าย เพียงใช้การลากบล็อกคาสั่งมาวางต่อกัน
(Drag and Drop) ช่วยลดความกังวลในการแก้ปัญหาเรื่องการพิมพ์ชุดคาสั่งผิด ชุดคาสั่งที่ถูกสร้าง
ดังกล่าวจะถูกส่งไปที่บอร์ด KidBright และระบบเฉพาะที่เชื่อมต่อให้ทางานตามที่ต้องการ
KidBright เป็นบอร์ดที่พัฒนาขึ้นเพื่อกระตุ้นศักยภาพการคิดเชิงระบบและการคิดเชิงสร้างสรรค์ในเด็ก
วัยเรียนผ่านการเรียนรู้แบบ Learn and Play บอร์ดถูกออกแบบให้มีการแสดงผลและเซนเซอร์แบบง่าย ซึ่ง
จะทางานสอดคล้องกับชุดคาสั่งควบคุมการทางาน โดยผู้เรียนสามารถออกแบบและสร้างชุดคาสั่งแบบ Block-
structured Programming ผ่านแอปพลิเคชันบนสมาร์ทโฟน
Raspberry Pi 3
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋ว ที่มีขนาดเพียงเท่ากับบัตรเครดิตทางานได้เหมือนเครื่องคอมพิวเตอร์ทุก
อย่าง สามารถต่อ ราสเบอร์รี่พายนี้เข้ากับจอคอมพิวเตอร์หรือจอทีวีที่รองรับ HDMI หรือถ้าไม่มีพอร์ต HDMI
ก็สามารถต่อผ่านสายสัญญาณวิดีโอปกติ (เส้นสีเหลือง) ได้เช่นกัน แต่ความละเอียดอาจจะต่ากว่า นอกจากต่อ
จอแสดงผลแล้ว ก็ต้องต่ออุปกรณ์รับข้อมูล ราสเบอร์รี่พายนี้รองรับเมาส์และคีย์บอร์ดผ่าน USB port ปกติ
สามารถนาเมาส์และคีย์บอร์ดที่มีอยู่แล้วมาต่อได้เลย ระบบจ่ายไฟของราสเบอร์รี่พายก็ง่ายมากๆ เพียงเสียบสาย

6. Mini USB ที่เราใช้ชาร์จมือถือและอุปกรณ์อื่นๆ เข้ากับคอมพิวเตอร์ หรือเข้ากับหัวชาร์จไฟมือถือก็ได้เช่นกัน
สามารถใช้ราสเบอร์รี่พายเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปประจาบ้านอีกเครื่องหนึ่งได้ แม้ว่าอาจจะไม่มีพลังสูง
เหมือนเครื่องรุ่นใหญ่ แต่ก็เพียงพอสาหรับเด็กๆ ที่จะเล่นกับคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการพื้นฐานของ ราสเบอร์รี่
พาย (NOOBS หรือ Raspian) นั้นมีโปรแกรมและเกมส์จานวนหนึ่งให้ลองใช้อีกด้วย แต่ที่สาคัญคือ เด็กๆ
สามารถเริ่มฝึกเขียนโปรแกรมได้ทันที เช่น เขียนโปรแกรมง่ายๆ ด้วยภาษาไพทอน (Python) ที่มีโปรแกรม
รองรับทันทีที่เปิดเครื่องขึ้นมาและสามารถประยุกต์ใช้ราสเบอร์รี่พายเพื่อทาสิ่งอื่นๆ ที่มีมากมายสุดแสนจะบรรยาย
เช่น สามารถนาไปทาเป็นหุ่นยนต์ เครื่องเล่นดนตรี เครื่องตรวจจับสภาพอากาศ หรือแม้กระทั่งติดตั้งกล้อง
เพิ่มเติมให้เจ้าราสเบอร์รี่พายเพื่อทาเป็นกล้องวงจรปิดใช้เองในบ้านก็ยังได้
แบตลิเธียม
แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออนเป็นตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กและน้าหนักเบา ทาให้อุปกรณ์ที่เคยมี
ขนาดใหญ่ เทอะทะ มีขนาดเล็ก น้าหนักเบา พกพาสะดวก รวมถึงมีระยะเวลาใช้งานก่อนจะประจุไฟใหม่
ยาวนานขึ้นมาก แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออนมีความสาคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมรถยนต์ใช้พลังงานไฟฟ้า
เช่น รถยนต์ไฮบริด รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด และรถยนต์ไฟฟ้า และยังมีความพยายามนาแบตเตอรี่ชนิดนี้ไปใช้
ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ด้านอวกาศ ด้านการทหาร ด้านการไฟฟ้าและสาธารณูปโภค
แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออนประกอบด้วยส่วนประกอบหลักที่สาคัญ 4 ส่วนคือ
1. ขั้วไฟฟ้า ได้แก่ ขั้วแคโทดและขั้วแอโนด
2. แผ่นกั้นในแบตเตอรี่ (seperator) ช่วยป้องกันกระแสลัดวงจรโดยทาให้ขั้วแคโทดไม่สัมผัสกับ
ขั้วแอโนด
3. อิเล็กโทรไลต์ เป็นสารละลายที่มีเกลือของลิเทียมผสมอยู่ เป็นตัวนาที่ยอมให้ไอออนผ่านแต่ไม่ยอมให้
อิเล็กตรอนไหลผ่าน ดังนั้นจึงเป็นตัวนาไอออนิกที่ดีแต่เป็นตัวนาอิเล็กทรอนิกที่ไม่ดี
4. ตัวรับกระแส (current collector) เป็นโลหะตัวนาทาหน้าที่ให้อิเล็กตรอนไหลผ่านออกสู่วงจร
ภายนอก และเกิดการนาพลังงานไฟฟ้าไปใช้ประโยชน์ต่างๆ
ความสามารถในการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออนที่สาคัญขึ้นอยู่กับชนิดและสมบัติของ
วัสดุที่นามาทาขั้วแคโทดและแอโนด แบตเตอรี่ลิเทียมคือกลุ่มพลังงานขนาดเล็ก ที่ช่วยเชื่อมต่อโลกของเราเข้า
ด้วยกัน แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนชนิดชาร์จไฟได้ ช่วยให้แล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือของเราทางานได้ แบตเต
แบตเตอรี่ลิเทียมที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างมากนั้น ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆ สามารถทางาน
ได้ต่อเนื่องหลายชั่วโมงหรือหลายวันในการชาร์จเพียงครั้งเดียว เพื่อให้สามารถทาเช่นนี้ได้ ภายในแบตเตอรี่จะมี
พลังงานไฟฟ้าอยู่ในระดับสูง หากบรรจุหีบห่ออย่างไม่ถูกต้อง หรือได้รับความเสียหายในระหว่างการขนส่ง
แบตเตอรี่ลิเทียมอาจลัดวงจร ส่งผลให้เกิดการความร้อนสูงผิดปกติและลุกไหม้ได้อรี่เมทัลลิเทียมชนิดชาร์จไฟไม่ได้
จะเป็นแหล่งพลังงานของนาฬิกาข้อมือและกุญแจรีโมทรถยนต์ของเรา

7. DC Digital LCD
DC ดิจิตอลพาวเวอร์มิเตอร์ที่สามารถวัด แรงดัน/กระแส/กาลังงาน และกาลังงานที่ใช้ไปทั้งหมดได้
ในตัวเดียว สะดวกครบครัน
ฟังชั่นอัฉริยะภายในตัวเพาเวอร์มิเตอร์
- วัดกระแส(A)/แรงดัน(V)/กาลังงาน(W)/พลังงานที่ใช้ไปทั้งหมด(Wh)
- แรงดันวัดได้ตั้งแต่ 6.5-99.99V
- กระแสวัดได้ตั้งแต่ 0.00-99A
- กาลังงานวัดได้ตั้งแต่ 0-9999W
- พลังงานที่ใช้ไปทั้งหมดวัดได้ตั้งแต่ 0-9999Wh
- ฟังชั่นตั้งค่าเตือนแรงดันต่า/เกิน (จอ backlight กระพริบและตัวเลขแสดงแรงดันกระพริบ)
- ฟังชั่นรีเซ็ตค่าพลังงานที่ใช้ไปทั้งหมด
- ฟังชั่นจดจาค่าพลังงานที่ใช้ไปทั้งหมดอัตโนมัติเมื่อไฟดับ
การตั้งค่าใช้งาน
- การ เปิด/ปิด backlight
ให้กดปุ่มที่หน้าจอ 1 ครั้งอย่างรวดเร็วและปล่อย มิเตอร์สามารถจาสถาณะเปิด/ปิดล่าสุดไว้ได้แม้ไฟดับ
- การรีเซ็ตค่าพลังงานที่ใช้ไปทั้งหมด
ให้กดปุ่มที่หน้าจอค้างไว้ประมาณ 5 วินาทีจนหน้าจอขึ้น "CLr" จากนั้นให้ปล่อยปุ่มกด ตัวเลข
พลังงานที่หน้าจอจะกระพริบเตรียมพร้อมสาหรับการรีเซ็ต ให้กดปุ่มที่หน้าจออย่างรวดเร็วและปล่อย 1 ครั้ง เพื่อรี
เซ็ตค่า จากนั้นระบบจะกลับสู่เมนูหลักอัตโนมัติ / หากปล่อยทิ้งไว้เกิน 5 วินาที ระบบจะกลับเข้าสู่เมนูหลักโดย
อัตโนมัติและค่าจะไม่ถูกรีเซ็ต
- การตั้งค่าแจ้งเตือนแรงดันเกิน
ให้กดปุ่มที่หน้าจอค้างไว้ประมาณ 3 วินาทีจนหน้าจอขึ้น "SET" จากนั้นให้ปล่อยปุ่มกดตัวเลขในกรอบ
ด้านซ้ายจะเป็นการตั้งค่าตัวเลขให้เตือนเมื่อแรงดันสูงกว่าที่ตั้งไว้ ส่วนช่องด้านขวาจะเป็นช่องตั้งค่าตัวเลขให้เตือน
เมื่อแรงดันต่ากว่าที่ตั้งไว้ หน้าจอจะกระพริบและเปลี่ยนหลักไปเรื่อยๆ อัตโนมัติ ให้ต้องการเปลี่ยนแปลงตัวเลขใน
หลักใดให้กดปุ่มที่หน้าจอแล้วปล่อยเร็วๆ เพื่อเปลี่ยนค่าไปยังค่าที่ต้องการ เมื่อได้ค่าแรงดันแจ้งเตือนที่ต้องการแล้ว
ให้กดปุ่มค้างไว้ประมาณ 5 วินาที หน้าจอจะแสดงตัวอักษรว่า "pass" ให้ปล่อยปุ่มกด เป็นการสิ้นสุดการตั้งค่า
ระบบจะกลับหน้าจอแสดงผลหลักอัตโนมัติ
เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว
ตรวจจับความเคลื่อนไหวจากความร้อน เมื่อมีคนเดินผ่านก็จะจับค่าความร้อนที่เปลี่ยนแปลง แล้วส่งค่า
สัญญาณมีไฟออกมา เราสามารถนาค่านี้ไปสั่งควบคุม Arduino ได้ สามารถปรับเวลาหน่วงเวลาในการ

8. ตรวจจับครั้งต่อไปได้ ปรับระยะทางการตรวจจับได้ 3-7 เมตร มีช่องให้ต่อ LDR เพิ่ม เพื่อให้ทางานตรวจจับ
แค่ตอนกลางคืน ขา OUT จะให้เอาต์พุตออกมาในรูปของดิจิตอล สามารถปรับลักษณะของสัญญาณขาออกได้
จากการเปลี่ยนจั้มเปอร์ มีรูปแบบสัญญาณเอาต์พุต 2 แบบ คือ สัญญาณแบบคลื่นพัลส์ต่อเนื่องและสัญญาณลอจิก
1 ค้างไว้ จนกว่าจะไม่สามารถจับความเคลื่อนไหวได้ จึงจะกลับมาเป็นลอจิก 0 ปุ่มปรับ Delay Time
Adjust ใช้ปรับการหน่วงเวลาตรวจจับ หากปรับไวมาก จะทาให้ค้างสถานะ 1 ไว้นาน เนื่องจากการตรวจจับ
ไม่ให้ผลแบบทันทีทันใด เมื่อตรวจจับพบ จะให้สถานะทางเอาต์พุตเป็น 1 ค้างไว้ เวลาที่ค้างไว้ขึ้นอยู่กับการปรับ
Delay Time Adjust เมื่อหมดเวลาจึงตรวจจับอีกครั้ง หากตรวจจับไม่เจอก็จะให้สถานะเป็น 0 แต่หากจับเจอ
จะค้างสถานะ 1 ไว้
การพัฒนาชิ้นงานและผลการทดลอง
ขั้นที่1 กาหนดสิ่งที่จะทา
-รถไฟฟ้าอัจฉริยะ
ขั้นที่2 ศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
2.1 มีข้อกาหนด เงื่อนไข ข้อกากัด หรือไม่ละอย่างไร
ต้องใช้สมองกลฝังตัว หรือ IOT มาประยุกต์
2.2 ใครทามาแล้ว ทาอย่างไร ดี-บกพร่องอย่างไร
ชมรมรถไฟฟ้าไทยทาเอง
(https://www.facebook.com/groups/645506085519435/ )
2.2.1 ถ้ามีการทามาก่อน ให้ศึกษาว่า
1. หลักการทางานของรถไฟฟ้า
2. อุปกรณ์ที่ใช้ในการทารถไฟฟ้า
2.3 ศึกษาความรู้ วิทย์/คณิต/ฯลฯ ที่เกี่ยวข้อง
2.3.1 ความรู้คณิตศาสตร์ คือ การคานวน ความยาว (S) ความสูง (H) ส่วนโค้ง ขนาดของ
โครงสร้างของรถไฟฟ้าอัจฉริยะ และใช้วัดระยะในการติดตั้งของตัวเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
และระยะการเข้าใกล้ของรถกับสิ่งกีดขวางที่อาจเสี่ยงก่อให้เกิดความไม่ปลอดภัย
2.3.2 ความรู้เทคโนโลยี คือ การเขียนโปรแกรมภาษาไพทอน (Python) HTML ภาษาซี
(C) และโปรแกรม KidBright IDE เพื่อการควบคุมการทางานของรถไฟฟ้าอัจฉริยะ และใช้
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ในการประกอบชิ้นงาน
2.3.3 ความรู้วิทยาศาสตร์ คือ ใช้หลักการทางฟิสิกส์ คานวณกระแสไฟฟ้า มอเตอร์ใน
การให้รถไฟฟ้าเคลื่อนที่ ระยะเวลาในการเคลื่อนที่ของรถ และวัดระยะวางตัวเซนเซอร์ตรวจจับความ
เคลื่อนไหวให้อยู่ในระดับที่รถไฟฟ้าอัจฉริยะปลอดภัยจากการเข้าใกล้สิ่งกีดขวางที่อาจเสี่ยงก่อให้เกิด
ความเสียหายต่อรถและบุคคลที่อยู่บนรถ
2.3.4 เกี่ยวข้องกับศาสตร์เรื่องอื่นๆมาร่วม คือ งานช่างเบื้องต้น

9. ขั้น 3 ออกแบบ
ขั้น 3.1 กาหนดคุณสมบัติสิ่งของที่จะทา
1.สามารถวัดระยะในการเกิดการชนได้
2.สามารถวัดส่งสัญญาณเสียงแจ้งเตือนผู้ที่ใช้งานได้
ขั้น 3.2 ออกแบบและวาดภาพสิ่งที่ต้องทาในกระดาษ
หลักการออกแบบ....มองว่า แยกเป็นระบบย่อยๆ คือ
1.รถไฟฟ้า
2.การต่อวงจรของแบตลิเธียม
ขั้น 3.3 อธิบาย(ขั้นตอน)การทางาน
เมื่อรถเข้าใกล้สิ่งกีดขวางรอบข้างในระยะที่ไม่ปลอดภัยโมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหวจะส่งข้อมูลไป
ยัง Raspberry Pi 3 และโมดูลเสียงจะส่งสัญญาณเสียงเตือนไปยังผู้ใช้งาน
ขั้น 3.4 วิเคราะห์หาปัจจัยที่ส่งผลต่อการทางาน และเขียนแผนผังเชิงเหตุผล
ระยะของเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวกับระยะที่รถจะชนกับสิ่งกีดขวางรอบข้าง ขนาดของ
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทาโครงงาน และขนาดของโครงสร้างรถ
ขั้น 4 วางแผนการสร้างจริง
มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการทาโครงงาน ดังนี้ (kid - bright) (เซนเซอร์ตรวจจับการ
เคลื่อนไหว) (โมดูลเสียง) (DC Digital LCD) (แบตลิเธียม) (เซนเซอร์ตรวจจับความเร็ว) (บอร์ด LED)
(Raspberry Pi 3) (กล่องคอนโทล)
ใช้เวลาในการหาอุปกรณ์และการทาตั้งแต่ เดือน กันยายน 2562 – มิถุนายน 2563
ขั้น 5 ลงมือสร้างจริง ทดสอบ และปรังปรุง
-ให้ผู้เรียนลงมือทางานจริง ตามแผนการทางานที่สร้างไว้
-ประเมินผลงานว่า มีประสิทธิภาพและได้ตามเป้าหมาย และตามเงื่อนไขหรือไม่
-วิเคราะห์หาข้อบกพร่อง แล้วนาไปปรับปรุงผลงาน วนรอบซ้า จนได้ผลงานสุดท้ายที่ดีที่สุด
ขั้น 6 นาเสนอผลงาน และแลกเปลี่ยนเรียนรู้
ผู้สอนดาเนินการให้ผู้ทาโครงงานนาผลงานของตนเองมานาเสนอแลกเปลี่ยนกันและกัน และสรุปเป็น
ความรู้และแนวปฏิบัติที่ดี ทั้งนาเสนอภายในกลุ่มผู้ทาโครงงานด้วยกัน และนาเสนอภายนอก ทั้งกรณีต่าง
ห้องเรียน ต่างโรงเรียน เป็นต้น
รายละเอียดของผลงาน
โครงสร้างของรถไฟฟ้า
- ด้านหน้า

10. - ด้านข้าง
วงจรการต่อถ่านแบตลิเธียม
ด้านบน ด้านล่าง
ผังระบบการทางาน
ขั้นตอนการทางานของรถไฟฟ้าอัจฉริยะ
1.เมื่อสตาร์ทรถและบิดคันเร่ง ระบบจะทางานโดยส่งไฟไปยังกล่องคอลโทลและอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในรถ
จากนั้นจะสั่งการให้มอเตอร์ล้อหน้าหมุน

11. 2.เมื่อมีสิ่งกีดขวางเข้ามาใกล้รถในระยะที่ไม่ปลอดภัย เซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวจะส่งข้อมูลไปยัง
Raspberry Pi จากนั้น Raspberry Pi จะส่งข้อมูลไปยัง Kid-bright และ Kid-bright จะส่งข้อมูล
ไปยังโมดูลเสียงให้ส่งสัญญาณแจ้งเตือนให้กับผู้ใช้งาน
3.เซนเซอร์ตรวจจับความเร็วจะตรวจจับความเร็วรอบแล้วส่งข้อมูลไปยัง Kid-bright เพื่อแสดงผลผ่าน
หน้าจอฃอง Kid-bright
4.เมื่อกดปุ่มสวิทซ์1 สวิทซ์2 บน Kid-bright จะแสดงผลสัญญาณไฟเลี้ยวบนบอร์ด LED
แนวทางในการพัฒนาและประยุกต์ใช้ร่วมกับงานอื่น ๆ ในขั้นต่อไป
1. หลังคารถโซล่าเซลล์
ใช้แผ่นโซล่าเซลล์ติดเป็นหลังคารถ หลังใช้งานรถเสร็จแล้วไม่ต้องนารถไปจอดในที่ร่มสามารถ
จอดทิ้งไว้กลางแจ้งได้เลย โดยแผ่นโซล่าเซลล์จะเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ไว้ในแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถ
นาแบตที่เก็บไว้ได้นั้นมาใช้ได้เลยโยที่ไม่ต้องนาแบตเตอรี่ไปชาตไฟ
2. ระบบสตาร์ทรถผ่านสมาร์ทโฟน
ใช้สมาร์ทโฟนสตาร์ทรถแทนการสตาร์ทรถแบบเดิม โดยผ่านระบบ AI
3. ระบบตัดหญ้า
ติดตั้งใบมีดตัดหญ้าไว้ใต้ท้องรถ เพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในการตัดหญ้าบริเวณต่างๆ เช่น สนาม
ฟุตบอล สนามหญ้าหลังบ้าน เป็นต้น
สรุปผลการทาโครงงาน
หลังจากได้ทาโครงงานรถไฟฟ้าอัจฉริยะ ได้พบปัญหาในเรื่องการเชื่อมแบตลิเธียมเนื่องจากแผ่นโลหะที่
นามาเชื่อมนั้นไม่สามารถเชื่อมติดกับขั้วแบตลิเธียมได้ ทาให้ไม่สามารถนาแบตลิเธียมมาใช้ต่อกับรถไฟฟ้าได้
ผู้จัดทาจึงได้ปรึกษากับครูที่ปรึกษาและทางวิทยากรที่มาให้ความรู้ ผลสรุปได้มาว่า ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการเชื่อม
แบตลิเธียมเพื่อสามารถทาให้แบตลิเธียมนามาต่อใช้กับรถไฟฟ้าได้ ทาให้โครงงานสมบูรณ์มากกกว่าเดิม
สรุปผลการทาโครงงาน โครงงานรถไฟฟ้าอัจฉริยะ สามารถตรวจจับสิ่งกีดขวางที่อยู่ในระยะใกล้รถได้
ประมาณ 3-7 เมตร และเมื่อรถเข้าใกล้สิ่งกีดขวางรอบข้างในระยะที่ไม่ปลอดภัยโมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหว
จะส่งข้อมูลไปยัง Raspberry Pi 3 และโมดูลเสียงจะส่งสัญญาณเสียงเตือนไปยังผู้ใช้งาน
ผลของการทาโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว ทาให้ผู้ร่วมโครงการพัฒนาทักษะด้านการเขียน
โปรแกรมคอมพิวเตอร์ การออกแบบแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการใช้งานจริง การออกแบบ 3D Print ใน
การทาโครงงาน สามารถพัฒนาต่อยอดได้ได้อย่างหลากหลาย สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นร่วมกับเพื่อนในกลุ่ม
ขณะที่ดาเนินโครงงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลที่คาดว่าจะได้รับ
1. ผลการพัฒนาโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว สามารถเป็นแบบอย่างในการพัฒนาโครงงานอื่น ๆ
ต่อไปได้ในอนาคต
2. ผลการพัฒนาโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว เพื่อปลูกฝังให้ผู้เข้าโครงงานจุดประกายความคิดในการ
ออกแบบโครงงานที่เป็นประโยชน์ต่อการดารงชีวิตและงานอาชีพในอนาคต

12. 3. สามารถใช้สิ่งประดิษฐ์ในโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว ไปใช้จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเป็น
ประโยชน์ต่อสถานศึกษา สามารถต่อยอดพัฒนาไปได้อย่างหลากหลาย เป็นแบบอย่างในการทาโครงงาน
อื่น ๆ ในอนาคต
4. นักเรียนในโครงการสิ่งประดิษฐ์สมองกลฝังตัว นาความรู้ไปใช้ เพื่อสร้างอาชีพให้กับตันเองได้ในอนาคต
5. รถไฟฟ้าอัจฉริยะสามารถใช้งานได้จริง
6. มีการพัฒนาต่อยอดรถไฟฟ้าอัจฉริยะให้ดีขึ้นกว่าเดิม

13. ภาคผนวก