การพัฒนาชุดอุปกรณ์ต้นแบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติโดยใช้ระบบตรวจจับความชื้นในดิน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต้นแบบระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติที่สามารถทำงานตามระดับความชื้นในดินโดยอาศัยเซนเซอร์ตรวจวัดความชื้น เพื่อช่วยลดภาระในการดูแลรักษาต้นไม้ของผู้ใช้งาน โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สามารถรดน้ำได้อย่างสม่ำเสมอ โดยต้นแบบได้รับการทดสอบกับพืชในกระถางและดินร่วนปลูกทั่วไป    เพื่อประเมินความเหมาะสมของเกณฑ์ความชื้นในดินที่ใช้ควบคุมระบบ ระบบต้นแบบประกอบด้วยเซนเซอร์   วัดความชื้นในดิน ไมโครคอนโทรลเลอร์ (เช่น  Arduino/ESP32) และปั๊มน้ำ ซึ่งควบคุมการทำงานโดยอัตโนมัติตามค่าความชื้นที่ตั้งไว้ล่วงหน้า เมื่อระดับความชื้นในดินต่ำกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะสั่งให้ปั๊มน้ำทำงานเพื่อ  รดน้ำต้นไม้ และจะหยุดการทำงานเมื่อความชื้นในดินเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เหมาะสม วิธีการทดลองประกอบด้วยการสอบเทียบเซนเซอร์ด้วยวิธีการอบตัวอย่างดินตามมาตรฐาน ASTM D4959 และทดสอบการทำงานของระบบจริงตลอด 3 วัน โดยบันทึกค่าความชื้นทุก 30 นาที ผลการทดสอบ พบว่า ปั๊มน้ำทำงานเฉลี่ยวันละ 3 ครั้ง โดยเริ่มทำงานเมื่อค่าความชื้นต่ำกว่า 12% และหยุดทำงานเมื่อความชื้นสูงถึงประมาณ 16% ปริมาณน้ำเฉลี่ยที่จ่ายต่อรอบอยู่ที่ประมาณ 85–95 มิลลิลิตร ระบบสามารถรักษาความชื้นให้อยู่ในช่วงที่กำหนดได้อย่างต่อเนื่องและลดการใช้น้ำเกินความจำเป็น ผลลัพธ์เชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าสามารถลดปริมาณการใช้น้ำลงประมาณ 18–25% เมื่อเทียบกับการรดน้ำด้วยมือ และระบบสามารถตอบสนองสภาวะแห้งในดินได้ภายในเวลาน้อยกว่า 30 นาที หลังค่าความชื้นลดลงถึงเกณฑ์ล่าง โครงงานนี้มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในระดับครัวเรือนหรือสวนขนาดเล็ก อีกทั้งสามารถพัฒนาเพิ่มให้รองรับการควบคุมผ่านเครือข่ายไร้สายหรืออุปกรณ์สมาร์ทโฟนในอนาคต