เชื่อว่าทุกคนเคยดื่มเครื่องดื่มประเภทกระป๋องกันอย่างแน่นอน ไม่ต้องพูดถึงหันไปทางไหนก็เจอกระป๋องเครื่องดื่มตามถังขยะมากมาย นับดูแล้วปีหนึ่ง ๆ ก็คงเกิดเป็นขยะมากมายมหาศาล กระป๋องเครื่องดื่มต่าง ๆ ที่เราเห็นเป็นขยะกลุ่มที่สามารถนำมารีไซเคิลได้ใหม่และขายให้แก่ร้านรับซื้อของเก่า วันนี้จะมาชวนทุกคนลดปริมาณขยะประเภทกระป๋องอลูมิเนียมด้วยนวัตกรรมที่ชื่อว่า เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ

ภาพเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ

เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ คืออะไร

เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติที่ว่านี้ คืออุปกรณ์ที่ผู้ผลิตได้ออกแบบเพื่อใช้แยกขยะชนิดประป๋องเครื่องดิ่มซึ่งมีระบบการทำงาน 4 คือ ระบบการรับและลำเลียงกระป๋องเข้าสู่เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ โดยมีเซอร์โวมอเตอร์ทำหน้าที่ควบคุมการเปิดปิดฝาเพื่อรับการใส่กระป๋อง ระบบการตรวจสอบคัดกรองขนาดและประเภทของกระป๋องด้วยตัวตรวจจับแอลดีอา ระบบการประมวลผลจำนวนและราคาที่รับซื้อกระป๋องจากฐานข้อมูลบนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ และสุดท้ายคือระบบการลงทะเบียนสมาชิกและการจัดเก็บข้อมูลการรับซื้อกระป๋องของสมาชิกโดยใช้ข้อมูลพื้นฐานของสมาชิกจากบัตรประจำตัวประชาชนแบบสมาร์ทการ์ด 

เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ สามารถคำนวณราคากระป๋องตรงตามขนาดที่กำหนดไว้ในฐานข้อมูล แสดงไฟเตือนสถานะของขนาดกระป๋องที่ใส่ลงไป โดยได้ปรับเปลี่ยนระบบเซนเซอร์ให้สามารถตรวจสอบขนาดของกระป๋อง และคัดแยกชนิดของกระป๋องแบบอลูมิเนียมและสังกะสีได้ จากนั้นเครื่องจะเก็บข้อมูลกระป๋องที่มีทั้งขนาด จำนวน และราคารับซื้อลงในฐานข้อมูลและแสดงผล ออกทางจอแสดงผล ซึ่งการพัฒนาเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติสามารถรับซื้อกระป๋องด้วยระบบจัดการสมาชิกโดยใช้เครื่องอ่านบัตรประชาชนแบบสมาร์ทการ์ด ซึ่งสมาชิกสามารถสะสมเงินที่ขายกระป๋องและเบิกเงินผ่านระบบบริหารจัดการภายหลังได้ ระบบงานยังรองรับผู้ใช้งานที่ประสงค์จะบริจาคเพื่อส่งเสริมการคัดแยกขยะรีไซเคิล

การพัฒนาเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ สามารถรับกระป๋องได้ 5 ขนาด และสามารถแยกกระป๋องแบบอลูมิเนียม กระป๋องแบบสังกะสี โดยใส่กระป๋องเป็นแนวตั้งและอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์เท่านั้น


อุปกรณ์หลักที่ใช้ มีอะไรบ้าง

ภาพโครงสร้างบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์


ภาพเซอร์โวมอเตอร์ 

ภาพเซนเซอร์แอลดีอาร์


ภาพจอแอลซีดี 


ภาพเครื่องอ่านบัตรประชาชนแบบสมาร์ทการ์ด


มาดูการออกแบบกันบ้าง 

เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติประกอบด้วยการทำงานของส่วนรับข้อมูลจากปุ่มกดใช้กับการตรวจสอบขนาดกระป๋องของเซนเซอร์และข้อมูลบัตรประชาชนที่อ่านได้จากเครื่องอ่านบัตรสมาร์ทการ์ดโดยมีบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุมการทำงานของมอเตอร์, หลอดแอลอีดีและจอแสดงผลแอลซีดีเพื่อจัดเก็บข้อมูลลงในฐานข้อมูล สามารถแสดงในรูปแบบของแผนผังการทำงานได้ดังรูป


ภาพแผนผังการทำงานของเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ


ภาพการออกแบบวงจรของเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ


ภาพการออกแบบโครงสร้างภายนอกของการพัฒนาเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ


ภาพการออกแบบโครงสร้างภายในของการพัฒนาเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติ


เครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติทำงานอย่างไร

มาถึงตรงนี้มาดูการใช้งานกันดีกว่า

การเริ่มต้นการทำงานเครื่องจะอยู่ในสภาวะรอการทำงาน โดยจะมีปุ่ม 3 ปุ่มคือ ปุ่มกดเปิดฝา ปุ่มกดบริจาคกระป๋อง และปุ่มกดเพื่อเสียบบัตรประชาชนโดย แต่ละปุ่มจะมีการทำงานแตกต่างกัน ดังนี้

ปุ่มเปิดฝา 

ฝาจะเปิดเพื่อที่จะให้ใส่กระป๋อง ผู้ใช้งานจะใส่กระป๋องลงไป เมื่อเซนเซอร์ตรวจพบจะสั่งงานให้ฝาปิดแล้วทำการเช็คค่ากระป๋องอลูมิเนียมหรือกระป๋องสังกะสี โดยหากเป็นกระป๋องสังกะสี ตัวแม่เหล็กที่ถูกยึดไว้กับแกนของเซอร์โวมอเตอร์จะทำการแยกกระป๋องสังกะสีออกมา ถ้าเป็นกระป๋องอลูมิเนียมเซนเซอร์จะทำการวัดขนาดจากความสูงของกระป๋องว่าเป็นขนาดใดซึ่งจะมีอยู่ทั้งหมด 5 ขนาด เมื่อวัดขนาดเสร็จแล้วฐานที่รองรับกระป๋องอยู่จะทำการหมุนเพื่อปล่อยกระป๋องหล่นลงไปในช่วงเก็บกระป๋องอะลูมิเนียม เสร็จแล้วจะไปเริ่มต้นการทำงานของระบบใหม่ กรณีที่ไม่ใส่กระป๋องภายในเวลา 5 วินาที ฝาจะปิดเองโดยอัตโนมัติ

ปุ่มบริจาคกระป๋อง

ใช้สำหรับกรณีที่ผู้ใส่กระป๋องมีความประสงค์จะบริจาคกระป๋องระบบจะทำการล้างข้อมูลของกระป๋องที่ใส่ลงไปทั้งหมด ณ ขณะนั้น แล้วกลับไปเริ่มต้นการทำงานของระบบใหม่

ปุ่มเสียบบัตรประชาชน

ระบบจะรองรับการเสียบบัตรประชาชนเข้าไป และจะตรวจสอบการเป็นสมาชิก หากไม่พบข้อมูลระบบก็จะทำการสมัครสมาชิกให้โดยอัตโนมัติ แต่ถ้าเป็นสมาชิกอยู่แล้วระบบก็จะทำการบันทึกข้อมูลการใส่กระป๋อง

เราลองมาเริ่มกันที่กดปุ่มเปิดฝาเพื่อที่จะใส่กระป๋อง


ภาพแสดงการกดปุ่มเปิดฝาเพื่อที่จะใส่กระป๋อง

ระบบจะทำการตรวจกระป๋องที่ใส่ลงไปว่าเป็นขนาดใด แล้วแสดงไฟสถานะขนาดกระป๋องผ่านหลอดแอลอีดี พร้อมแสดงจำนวนของกระป๋องที่ใส่ลงไปในแต่ละขนาด

ภาพหน้าจอแสดงผลของการใส่กระป๋อง


ภาพการคัดแยกกระป๋องออกจากกันระหว่างกระป๋องอลูมิเนียมกับกระป๋องสังกะสี


ภาพหน้าจอแสดงการพิมพ์ใบเสร็จรับเงิน


ระบบมีการคำนวณยอดเงินสะสมทั้งหมด, เงินเบิกทั้งหมด, เงินคงเหลือและแสดงข้อมูลจำนวนเงินที่เบิก ระบบสามารถคำนวณเงินได้ตามความเป็นจริงและมีความถูกต้อง

เป็นอะไรที่น่าใช้งานมากเลยใช่มั้ย ถ้าปรับและพัฒนารูปลักษณ์อีกสักหน่อยจะดีมาก ๆ เลย ผู้ผลิตได้ให้ข้อมูลไว้ว่าในการพัฒนาเครื่องรับซื้อกระป๋องเครื่องดื่มอัตโนมัติในระยะต่อไปจะทำการเพิ่มเติมฟังก์ชันการทำงานให้ได้ดีกกว่านี้คือสามารถรับซื้อภาชนะชนิดอื่นได้ เช่น ขวดแก้วขวดพลาสติก สามารถรับซื้อกระป๋องที่บุบเบี้ยว ที่มีสภาพไม่สมบรูณ์ได้ และสามารถรับซื้อกระป๋องที่ผ่านการบีบอัดมาแล้วได้
เอาน่ะ แน่นอนว่าอนาคตเราคงได้มีรายได้จากขยะที่เราได้สร้างไว้เองแน่ ๆ

ขอขอบคุณ
อาจารย์ที่ปรึกษา ผศ.สุระเจตน์ อ่อนฤทธิ์ และอาจารย์เอกรินทร์ วทัญญูเลิศสกุล 
กลุ่มวิชาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม 
มหาวิทยาลัยราชภัฏอุบลราชธานี
www.facebook.com/CTMaker2015