Микрорегулируем документ (не)-Камера за класни стаи с "недостатъчно ресурси": 10 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте приятели и колеги педагози, Казвам се Амир Фидай и съм учител по математика. Две неща, които трябва да изясним, преди да продължим по-нататък, аз не съм инженер и това е просто прототип на опит за предоставяне на учител в класни стаи с недостатъчно ресурси на справедливо технологично решение. Има цял списък от подобрения, които могат да бъдат направени в този дизайн и времето позволява ще споделя с вас актуализации, когато станат достъпни.

Какъв е този прототип?

Тази микрорегулируема (не) камера камера е просто устройство, което учителите по математика/наука/физика или спонсорите на STEM или математически клуб може да искат да създадат заедно със своите ученици, за да ги изложат на процеса на инженерно проектиране, докато решават реалния живот проблем с липсата на технологични ресурси в класната стая. Този проект използва Arduino Uno R3, драйвер на H-Bridge L288N двигател и стъпков двигател NEMA 17 заедно с други компоненти.

Предимства на това устройство за класната стая

Този документ, който не е камера, има две позиции на държач за телефон, за да отговори на нуждите на документи с различен размер. Моята цел с този прототип е да осигуря на учителите в класната стая с недостатъчни ресурси способността да правят следното:

1. Използвайте собствения си мобилен телефон като камера за документи, за да показвате бележки и други материали на проектора (или телевизионния екран), като използвате общ софтуер за видео съобщения, като Skype.

2. Позволете на учениците да споделят работата си от бюрото си с лекота.

3. Записвайте видеоклипове с уроци за учениците.

4. Използвайте мобилни телефони като скенери за документи, без да се сблъсквате с проблем с вибрациите.

5. Увеличете ангажираността и участието на учениците, като превърнете класната стая в интерактивно място

Изисквания към захранването:

Документната (не) камера работи с батерии и може да работи с 5 батерии тип АА или батерия 9v. Като алтернатива може да работи и с 2-18650 батерии. Направих своя акумулатор, като набавих две батерии 18650 от 24V батерия, но това е съвсем друга история.

Моята цел:

Надявам се, че това устройство ви помага да видите, че е възможно да се използват евтини технологични решения, които да направят класните стаи по -ангажиращи и интерактивни. Надявам се също, че спонсорите на клубовете STEM, Math и Science виждат, че прости проекти като тези могат да бъдат използвани за ангажиране на студентите в дейности по инженерно проектиране. Този проект и други подобни проекти се използват в рамките на STEM Project-based learning (STEM PBL) за насърчаване на научното и инженерното мислене.

Моето обещание като педагог:

Може да се проваля, докато се опитвам, но никога няма да се проваля в опитите

Стъпка 1: Материали и компоненти

1 X пенопласт от доларово дърво. $ 1,00

1 X 9v батерия от доларово дърво. $ 1,00

2 държача за мобилни телефони от доларово дърво $ 2,00

1 X Плътен метален прът от Lowe's. $ 3,28

1 X пръчка за смесване на боя от Home Depot. 0,98 долара

1 X Arduino Uno R3 от Arduino.cc. $ 22,00

1 X L298N Драйвер на мотор от Amazon. $ 6,99

1 X NEMA 17 стъпков двигател от Amazon. $ 13.99

1 X 400 мм оловен винт от Amazon $ 10,59

1 X Гъвкаво съединение от 5 мм до 8 мм от Amazon $ 6.59

Ще ви трябва и следното:

• Много джъмперни кабели за закрепване на електрическите компоненти
• Гайки и болтове с подходящ размер за закрепване на трапецовидната гайка към дървеното рамо
• Пробивна машина
• Волтметър
• Много търпение и
• Любяща грижовна съпруга, която ще държи парчетата на място, докато се опитвате да ги залепите. Също така тя ще иска да прави снимки, за да сподели във Facebook
• По избор: 7 -годишна дъщеря или син, които да ви помогнат да тествате устройството

Сигурен съм, че съм забравил да спомена част, така че моля, напомнете ми в коментарите.

Стъпка 2: Подгответе базата с помощта на шаблона

1. Нарежете дъската от пяна на парчета 7,5 "X 5". Ще ви трябват 4 от тези парчета.

2. Залепете две от парчетата заедно с горещо лепило.

3. Изрежете шаблона по пунктираните линии и залепете към едно от парчетата 7.5 "X 5" с помощта на обикновеното лепило.

4. Използвайте шаблона, за да изрежете отвора за стъпковия двигател.

5. Използвайте шаблона, за да изрежете отвора за опорния прът.

ВАЖНО:

Прикрепете още едно парче от 7,5 "X 5" в долната част на двете залепени части.

Стъпка 3: Подгответе рамото за държача за мобилен телефон

Прикрепете трапецовидна гайка

• Използвах гребло за смесване на боя от Homedepot (Paint Mixing Paddle) като ръка. Можете да използвате дълго парче дърво, което е между 18 "и 24" дълго като ръка.
• С помощта на шаблона определете идеалното място за закрепване на трапецовидната гайка към рамото.
• Пробийте отвора в трапецовидната гайка и прикрепете гайката към рамото, както е показано на снимките.

Пробийте отвор за носещия прът

Използвайки шаблонен пробивен отвор за носещия прът

Стъпка 4: Свържете електронни компоненти

Стъпка 5: Прикрепете електрически компоненти

Прикрепете електронни компоненти

• С помощта на шаблона пробийте отвори на основата и след това прикрепете Arduino, L298N и дъската за хляб към основата.
• Прикрепете крака 2.5 "X 5" към долната част на основата, както е показано. (На снимката дължината е 3 ", моля, игнорирайте и използвайте 5")

Стъпка 6: Качете Arduino Sketch

#включва

const int stepsPerRevolution = 200; // Стъпки на оборот

// инициализираме стъпковата библиотека на пинове 8 до 11:

Stepper myStepper (stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);

// Arduino пинови номера за бутоните:

const int buttonPin2 = 2; // номерът на щифта за бутон const int buttonPin3 = 3; // номера на щифта на бутона

// Състояние на бутоните:

int buttonState2 = 0; // променлива за четене на бутона за статус надолу int buttonState3 = 0; // променлива за четене на бутона за статус нагоре

void setup () {

// задайте скоростта на 150 об/ мин: myStepper.setSpeed (150); // инициализира серийния порт: Serial.begin (9600);

// инициализираме щифтовете на бутоните като вход:

pinMode (buttonPin2, INPUT); pinMode (buttonPin3, INPUT); }

void loop () {

// чете състоянието на стойността на бутона: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// проверява дали бутонът е натиснат. Ако е така, buttonState е HIGH:

if (buttonState2 == HIGH) {// Завъртете двигателя 100 крачки напред, ако е натиснат бутон 1 myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

// Завъртете двигателя на 100 стъпки назад, ако е натиснат бутон 1 myStepper.step (-100); }}

Стъпка 7: Тествайте устройството

Прикрепете рамото и след това тествайте устройството, за да се уверите, че рамото се движи свободно. За да видите как ръката е прикрепена към устройството, гледайте придружаващото видео. Уверете се, че държите водещия винт и опорния прът прав.

Стъпка 8: Прикрепете държачите за мобилни телефони към ръката

• Свалете долната част на скобата за държача на мобилния телефон
• Прикрепете първия държач на около 7 инча от края на страничната стена
• Прикрепете втория държач близо до края на рамото

ВАЖНО: Уверете се, че държачът все още се върти, след като поставите винта през рамото. Използвайте шайби за гайки, за да създадете пространство, ако е необходимо.

Стъпка 9: Изградете корпуса

Изградете страничните стени

• Изрежете две парчета пяна.

  1. 7,5 "X 20"
  2. 5 "X 20"

Прикрепете двете части към основата, както е показано на снимките, с помощта на горещо лепило.

Изградете най -добрата поддръжка

С помощта на шаблона изрежете парче дъска от пяна за горната опора. Посочете двата отвора за водещия винт и опорния вал. Изрежете дупки с помощта на нож. Поставете горната опора върху стените, докато прокарвате водещия винт и опорния прът. Структурата трябва да се чувства твърда и здрава.