Dokument z mikroregulacją (nie) - kamera do klas z niedostatecznymi zasobami: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Witajcie przyjaciele i koledzy edukatorzy, Nazywam się Aamir Fidai i jestem nauczycielem matematyki. Dwie rzeczy, które należy wyjaśnić, zanim przejdziemy dalej, nie jestem inżynierem, a to jest po prostu prototyp próby zapewnienia nauczycielom w niewystarczających zasobów klasowych sprawiedliwego rozwiązania technologicznego. Istnieje cała lista ulepszeń, które można wprowadzić do tego projektu, a czas pozwala na udostępnianie aktualizacji, gdy będą dostępne.

Co to za prototyp?

Ta mikro-regulowana (nie)kamera do dokumentów to proste urządzenie, które nauczyciele matematyki/nauki/fizyki lub sponsorzy STEM lub klubu matematycznego mogą chcieć zbudować ze swoimi uczniami, aby zaprezentować im proces projektowania inżynierskiego podczas rozwiązywania rzeczywistych problemów problem braku zasobów technologicznych w klasie. Ten projekt wykorzystuje Arduino Uno R3, sterownik L288N H-Bridge Motor oraz silnik krokowy NEMA 17 wraz z innymi komponentami.

Zalety tego urządzenia w klasie

Ten dokument bez aparatu ma dwie pozycje uchwytu telefonu, aby dostosować się do potrzeb dokumentów o różnych rozmiarach. Moim celem w przypadku tego prototypu jest zapewnienie nauczycielom w niedofinansowanych klasach możliwości wykonywania następujących czynności:

1. Używaj własnego telefonu komórkowego jako kamery dokumentacyjnej, aby wyświetlać notatki i inne materiały na projektorze (lub ekranie telewizora) za pomocą popularnego oprogramowania do przesyłania wiadomości wideo, takiego jak Skype.

2. Pozwól uczniom z łatwością dzielić się swoją pracą z biurka.

3. Nagrywaj filmy lekcyjne dla uczniów.

4. Używaj telefonów komórkowych jako skanerów dokumentów bez problemów z wibracjami.

5. Zwiększ zaangażowanie i uczestnictwo uczniów, czyniąc klasę miejscem interaktywnym

Wymagania dotyczące zasilania:

Kamera dokumentacyjna (nie) jest zasilana bateryjnie i może być zasilana 5 bateriami AA lub baterią 9V. Alternatywnie może być również zasilany bateriami 2-18650. Zrobiłem swój zestaw akumulatorów, pozyskując dwie baterie 18650 z zestawu akumulatorów do elektronarzędzi 24 V, ale to zupełnie inna historia.

Mój cel:

Mam nadzieję, że to urządzenie pomoże Wam dostrzec, że możliwe jest zastosowanie tanich rozwiązań technologicznych, aby uczynić klasy bardziej wciągającymi i interaktywnymi. Mam również nadzieję, że sponsorzy kół STEM, Math i Science dostrzegą, że proste projekty, takie jak te, mogą zostać wykorzystane do zaangażowania studentów w działania związane z projektowaniem inżynierskim. Ten projekt i inne podobne projekty mogą być wykorzystywane w ramach uczenia się opartego na projektach STEM (STEM PBL), aby zachęcić do myślenia naukowego i inżynierskiego.

Moja obietnica jako pedagog:

„Mogę zawieść, próbując, ale nigdy nie zawiedzię w próbowaniu”

Krok 1: Materiały i komponenty

1 X Piankowa deska z drzewa dolara. $1.00

Akumulator 1X9 v z drzewa dolara. 1,00 zł

2 X uchwyty na telefon komórkowy z drzewa dolara $2.00

1 X solidny metalowy pręt od Lowe's. 3,28 USD

1 X kij do mieszania farb z Home Depot. 0,98 zł

1 X Arduino Uno R3 firmy Arduino.cc. $22.00

1 X sterownik silnika L298N firmy Amazon. 6,99 USD

1 X silnik krokowy NEMA 17 firmy Amazon. 13,99 USD

Śruba pociągowa 1 X 400 mm z Amazon 10,59 $

1 X elastyczne sprzęgło od 5 mm do 8 mm od Amazon 6,59 USD

Potrzebne będą również:

• Wiele kabli rozruchowych do podłączenia komponentów elektrycznych
• Nakrętki i śruby o odpowiednim rozmiarze do mocowania nakrętki trapezowej do drewnianego ramienia
• Wiertarka
• Woltomierz
• Dużo cierpliwości i
• Kochająca, troskliwa żona, która utrzyma kawałki na miejscu, podczas gdy ty spróbujesz je skleić. Będzie też chciała robić zdjęcia i udostępniać je na Facebooku
• Opcjonalnie: 7-letnia córka lub syn, aby pomóc Ci przetestować urządzenie

Na pewno zapomniałem wspomnieć o jakiejś części, więc proszę o przypomnienie w komentarzach.

Krok 2: Przygotuj bazę za pomocą szablonu

1. Wytnij płytę piankową na kawałki o wymiarach 7,5 "X 5". Będziesz potrzebować 4 takich kawałków.

2. Sklej dwa kawałki razem za pomocą gorącego kleju.

3. Wytnij szablon w kropkowanych liniach i przyklej do jednego z kawałków 7,5 "X 5" za pomocą zwykłego kleju.

4. Użyj szablonu do wycięcia otworu na silnik krokowy.

5. Użyj szablonu, aby wyciąć otwór na pręt wsporczy.

WAŻNY:

Dołącz kolejny kawałek kawałka 7,5 "X 5" na dole dwóch sklejonych kawałków.

Krok 3: Przygotuj ramię do uchwytu telefonu komórkowego

Zamocuj nakrętkę trapezową

• Jako ramię użyłem łopatki do mieszania farb firmy Homedepot (Paint Mixing Paddle). Jako ramię można użyć długiego kawałka drewna o długości od 18 do 24 cali.
• Korzystając z szablonu określ idealne miejsce do zamocowania nakrętki trapezowej do ramienia.
• Wywierć otwór w nakrętce trapezowej i przymocuj nakrętkę do ramienia, jak pokazano na zdjęciach.

Wywierć otwór na pręt nośny

Korzystanie z szablonu wywiercić otwór na pręt nośny

Krok 4: Podłącz komponenty elektroniczne

Krok 5: Podłącz komponenty elektryczne

Dołącz komponenty elektroniczne

• Korzystając z szablonu wywierć otwory w podstawie, a następnie przymocuj Arduino, L298N i płytkę stykową do podstawy.
• Przymocuj nogi 2,5 "X 5" do dolnej części podstawy, jak pokazano. (Zdjęcie pokazuje długość 3 ", zignoruj i użyj 5")

Krok 6: Prześlij szkic Arduino

#włączać

const int stepsPerRevolution = 200; //Kroki na obroty

// zainicjuj bibliotekę krokową na pinach od 8 do 11:

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

// Numery pinów Arduino dla przycisków:

const int przyciskPin2 = 2; // numer pinu przycisku const int buttonPin3 = 3; // numer pinu przycisku

// Stan przycisków:

int Stan przycisku2 = 0; // zmienna do odczytu przycisku dla stanu down int buttonState3 = 0; // zmienna do odczytu przycisku dla statusu up

pusta konfiguracja () {

// ustaw prędkość na 150 obr/min: myStepper.setSpeed(150); // zainicjuj port szeregowy: Serial.begin(9600);

// zainicjuj piny przycisków jako wejście:

pinMode(buttonPin2, INPUT); pinMode(przyciskPin3, INPUT); }

pusta pętla () {

// odczytaj stan wartości przycisku: buttonState2 = digitalRead(buttonPin2); buttonState3 = digitalRead(buttonPin3);

// sprawdź, czy przycisk jest wciśnięty. Jeśli tak, przyciskState jest WYSOKI:

if (buttonState2 == HIGH) { //Obróć silnik o 100 kroków do przodu po naciśnięciu przycisku 1 myStepper.step(100); }

if (stan przycisku3 == WYSOKI) {

//Obróć silnik o 100 kroków do tyłu po naciśnięciu przycisku 1 myStepper.step(-100); } }

Krok 7: Przetestuj urządzenie

Zamocuj ramię, a następnie przetestuj urządzenie, aby upewnić się, że ramię porusza się swobodnie. Aby zobaczyć, jak ramię jest przymocowane do urządzenia, obejrzyj dołączony film. Upewnij się, że śruba pociągowa i pręt nośny są ustawione prosto.

Krok 8: Przymocuj uchwyty na telefony komórkowe do ramienia

• Zdejmij dolną część wspornika uchwytu telefonu komórkowego
• Przymocuj pierwszy uchwyt w odległości około 7 cali od końca ściany bocznej
• Przymocuj drugi uchwyt blisko końca ramienia

WAŻNE: Upewnij się, że uchwyt nadal się obraca po wkręceniu śruby przez ramię. W razie potrzeby użyj podkładek z nakrętek, aby stworzyć miejsce.

Krok 9: Zbuduj obudowę

Zbuduj ściany boczne

• Wytnij dwa kawałki płyty piankowej.

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

Przymocuj dwa elementy do podstawy, jak pokazano na zdjęciach, za pomocą gorącego kleju.

Zbuduj najlepsze wsparcie

Za pomocą szablonu wytnij kawałek płyty piankowej na górną podporę. Zidentyfikuj dwa otwory na śrubę pociągową i wałek nośny. Wytnij otwory za pomocą noża uniwersalnego. Umieść górną podporę na ścianach, prowadząc śrubę pociągową i pręt podporowy. Konstrukcja powinna być sztywna i mocna.