การสร้างกล่องบอกสัญญาณเสียงด้วย blind sensor สำหรับช่วยเหลือ ผู้ป่วยพิการทางสายตา
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนกฤต พงษ์โอสถ, พิมลพรรณ จันโอภา, ภรณภัส ติโลกะวิชัย
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ธรรมสรณ์ สุศิริ, จิราพร บุญธรรม
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานเรื่อง การสร้างกล่องบอกสัญญาณเสียงด้วย blind sensor สำหรับช่วยเหลือผู้ป่วยพิการทางสายตาจัดทำขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อสร้างกล่องบอกสัญญาณเสียงด้วย blind sensor สำหรับช่วยเหลือผู้ป่วยพิการทางสายตา ด้วยกระบวนการ stem education โดยมีขั้นตอนการดำเนินงานดังต่อไปนี้ 1) วิเคราะห์ระบุปัญหาและศึกษารวบรวมข้อมูลในการทำโครงงาน 2) เลือกข้อสังเกตหรือหัวข้อโครงงาน ในการศึกษา 3) กำหนดจุดประสงค์ของการทำโครงงาน 4) วางแผนการทำโครงงานโดยการกำหนดขอบเขตของโครงงานว่าจะศึกษาเพียงใดและเขียนเค้าโครงของโครงงานเพื่อวางแผนการทำโครงงานในลำดับต่อไป 5) นำเค้าโครงของโครงงานไปเสนอครูที่ปรึกษาเพื่อขอคำแนะนำ/ข้อเสนอแนะ แล้วปรับปรุงแก้ไขให้สมบูรณ์และทำตามแผนงานที่วางแผนไว้ 6) ศึกษาเนื้อหากระบวนการสะเต็มศึกษา คณิตศาสตร์จากหนังสือเรียนรายวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐาน เรื่องตรีโกณมิติ หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม เรื่องการต่อวงจรไฟฟ้าและคำนวณกระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจร ศึกษาการใช้เทคโนโลยีจากโปรแกรมสำเร็จรูปทางคณิตศาสตร์โปรแกรม The geometer’s sketchpad (GSP) โปรแกรม Adobe Photoshop และ optical sensor หากเกิดข้อสงสัยในเนื้อหาส่วนใดจะขอคำอธิบายจากครูที่ปรึกษา เพื่อนำความรู้ดังกล่าวมาใช้ในการจัดทำโครงงาน 7) ออกแบบร่างกล่องบอกสัญญาณเสียงด้วย optical sensor และแบบร่างแผนผังวงจรไฟฟ้าในกล่องบอกสัญญาณด้วยโปรแกรม The geometer’s sketchpad (GSP) และโปรแกรม Adobe Photoshop 8) จัดเตรียมอุปกรณ์ในการสร้างกล่องบอกสัญญาณ optical sensor 9) ทำการตรวจสอบอุปกรณ์ว่าอยู่ในสถานะพร้อมใช้งานในการประกอบเป็นชิ้นงาน 10) คำนวณกระแสที่ไหลผ่านจากแบตเตอรี่เข้าสู่แผนผังวงจรไฟฟ้า 11) ดำเนินการทดลองประกอบแผนผังวงจร 12) ทำการเชื่อมต่อวงจรและประกอบเป็นกล่องสัญญาณเสียง optical sensor 13) นำชิ้นงานไปทดลองใช้กับคนพิการแล้วนำปัญหาที่พบมาปรับปรุงแก้ไขให้ชิ้นงานสมบูรณ์ 14) คำนวนหามุมและระยะที่เหมาะสมที่กล่องสัญญาณเสียง optical sensor ทำงาน 15) จัดทำรูปเล่มและป้ายนิเทศโครงงาน โดยมีผลการดำเนินการดังนี้ ได้กล่องบอกสัญญาณเสียงด้วย blind sensor สำหรับช่วยเหลือผู้ป่วยพิการทางสายตา ที่ใช้แบตเตอรี่ขนาด 5 โวลต์ (V) ขึ้นไป ด้วยกระแสไฟฟ้าไหลผ่านในวงจรขนาด 1.32 มิลลิแอมแปร์(mA) ส่งสัญญาณแสงระหว่างกล่องถึงสิ่งกีดขวางในลักษณะรูปกรวย และส่งสัญญาณแสงมาที่ตัวรับแสงทำให้เกิดเสียงจาก buzzer อยู่ในช่วง 30-80 เซนติเมตร optical sensor ตัวหน้ากล่องจะตั้งฉากกับคนพิการทำมุม 90 องศา ตัวล่างกล่องจะทำมุม 45 องศากับคนพิการ ถ้าคนพิการมีความสูง 160 เซนติเมตร ซึ่งวัดระยะทางจากกล่องสัญญาณเสียง optical sensor ถึงพื้นของผู้พิการยืนอยู่ได้ 120 เซนติเมตร มุมในการทำงานของ optical sensor ที่ส่งสัญญาณแสงไปตกกระทบวัตถุหรือสิ่งกีดขวางด้วยระยะ 30,50,80 เซนติเมตร จะมีค่า 13.76, 21.54, 30.45 องศา และถ้าคนพิการมีความสูง 180 เซนติเมตร ซึ่งวัดระยะทางจากกล่องสัญญาณเสียง optical sensor ถึงพื้นของผู้พิการยืนอยู่ได้ 140 เซนติเมตร มุมในการทำงานของ optical sensor ที่ส่งสัญญาณแสงไปตกกระทบวัตถุหรือสิ่งกีดขวางด้วยระยะ 30,50,80 เซนติเมตร จะมีค่า 11.92, 18.93, 27.43 องศา
จากการนำกล่องบอกสัญญาณเสียงมาปรับปรุงพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นในการตรวจจับวัตถุแต่ยังไม่สามารถวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำโดยทำการเปลี่ยน Sensor จาก Optical sensor เป็นเซ็นเซอร์วัดระยะทาง Ultrasonic sensor และเพิ่มมอเตอร์แบบสั่นเตือน Vibration Motor โดยใช้บอร์ด Arduino UNO R3 ในการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ทำให้ประสิทธิภาพ ในการตรวจจับวัตถุสิ่งกีดขวางได้สูงขึ้น มีความคลาดเคลื่อนน้อยลง ป้องกันอันตรายให้ผู้พิการได้อย่างสูง และยังมีมอเตอร์สั่นเตือนให้ผู้พิการได้รู้