อ่านค่าเซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝนด้วย Arduino

บทความนี้จะสอนใช้งานเซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝน หรือ Rain Sensor กับบอร์ด Arduino เพื่อวัดระดับน้ำและตรวจจับฝน อธิบายการต่อวงจร การอ่านค่า analog และการนำค่าไปประยุกต์ใช้

อุปกรณ์ที่ต้องเตรียม

• บอร์ด Arduino UNO R3
• เซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝน Rain / Water Detection Sensor Module
• LED สีแดง 5mm พร้อมตัวต้านทาน 220Ω
• บอร์ดทดลอง (Breadboard) MB-102 ขนาด 830 จุด
• สายไฟจัมเปอร์ผู้-ผู้ ยาว 20cm
• Power Adapter 9V 2A (ถ้าต้องการใช้งานแบบ Standalone)

หลักการทำงานของ Rain Sensor

เซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝนมีลักษณะเป็นแผ่น PCB ที่มีขั้วไฟฟ้าสลับกัน เมื่อมีน้ำหยดลงบนผิวเซ็นเซอร์ น้ำจะทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าระหว่างขั้ว ทำให้ค่าความต้านทานลดลง ส่งผลให้ค่า analog ที่ Arduino อ่านได้ลดลงตามปริมาณน้ำที่สัมผัส

สถานะเซ็นเซอร์	ค่า Analog (โดยประมาณ)
แห้งสนิท	500 - 1023
มีหยดน้ำเล็กน้อย	300 - 500
จุ่มน้ำลึก	0 - 300

วงจรการต่อ

การต่อสายมีดังนี้:

เซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝน

• VCC → 5V ของ Arduino
• GND → GND ของ Arduino
• A0 → A0 ของ Arduino

หลอด LED

• ขาบวก (ขายาว) → ขา 13 ของ Arduino ผ่านตัวต้านทาน 220Ω
• ขาลบ (ขาสั้น) → GND

โค้ดตัวอย่างอ่านค่า Analog และสั่งงาน LED

// กำหนดขาที่ใช้งาน
const int rainSensorPin = A0;  // ขาอ่านค่า Analog จากเซ็นเซอร์
const int ledPin = 13;          // ขาควบคุม LED

// ค่า threshold สำหรับตรวจจับน้ำ
// ปรับค่านี้ตามสภาพแวดล้อมจริง
const int threshold = 500;

void setup() {
  Serial.begin(9600);          // เปิด Serial Monitor ที่ baud 9600
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(rainSensorPin, INPUT);
  
  Serial.println("Arduino Rain Sensor Ready");
  Serial.println("=========================");
}

void loop() {
  // อ่านค่า Analog จากเซ็นเซอร์ (0 - 1023)
  int sensorValue = analogRead(rainSensorPin);
  
  // แสดงค่าที่อ่านได้ใน Serial Monitor
  Serial.print("Sensor Value: ");
  Serial.println(sensorValue);
  
  // สถานะการตรวจจับน้ำ
  if (sensorValue > threshold) {
    Serial.println("Status: Dry");
    digitalWrite(ledPin, LOW);  // ปิด LED
  } else {
    Serial.println("Status: Water Detected");
    digitalWrite(ledPin, HIGH); // เปิด LED
  }
  
  delay(500);  // หน่วงเวลา 500 มิลลิวินาที
}

วิธีทดสอบ

1. อัปโหลดโค้ดข้างบนลงบอร์ด Arduino UNO
2. เปิด Serial Monitor (Tools → Serial Monitor) ตั้ง baud เป็น 9600
3. สังเกตค่าที่แสดง ตอนนี้เซ็นเซอร์ยังแห้ง ค่าควรเกิน 500 หลอด LED ไม่ติด
4. หยดน้ำลงบนแผ่นเซ็นเซอร์ ค่าจะลดลง LED จะติด
5. จุ่มเซ็นเซอร์ลงในน้ำ ค่าจะลดลงต่ำมากขึ้น

การปรับแต่ง Threshold

ค่า threshold = 500 เป็นค่าเริ่มต้น แต่แต่ละเซ็นเซอร์และสภาพแวดล้อมอาจแตกต่างกัน แนะนำให้:

• เปิด Serial Monitor ดูค่าตอนแห้งก่อน ใช้ค่านั้นเป็น reference
• กำหนด threshold ต่ำกว่าค่าตอนแห้งประมาณ 50-100 หน่วย
• ถ้าต้องการตรวจจับแค่ฝนหนัก ให้กำหนด threshold ต่ำลง

ประยุกต์ใช้งานจริง

หลักการเดียวกันนี้สามารถนำไปต่อยอดได้หลายแบบ เช่น:

• ระบบรดน้ำอัตโนมัติ อ่านค่าความชื้นดินแทนเซ็นเซอร์วัดน้ำ
• เตือนภัยน้ำรั่ว ติดตั้งเซ็นเซอร์ในจุดที่ต้องการ
• ตรวจจับระดับน้ำในถัง ต่อขยายสายเซ็นเซอร์

สรุป

เซ็นเซอร์ตรวจจับน้ำฝนเป็นอุปกรณ์ง่าย ๆ แต่มีประโยชน์มากในงาน IoT และระบบอัตโนมัติ หลักการคืออ่านค่า analog เมื่อค่าลดลงต่ำกว่า threshold แสดงว่ามีน้ำสัมผัส การปรับ threshold ให้เหมาะกับการใช้งานจริงจะช่วยให้ระบบทำงานได้แม่นยำ