Mikrojusterbart dokument (ikke)-Kamera til "under-ressourcer" klasseværelser: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Hej venner og pædagoger, Mit navn er Aamir Fidai, og jeg er matematiklærer. To ting at gøre klart, før vi går videre, jeg er ikke ingeniør, og dette er simpelthen en prototype på et forsøg på at give læreren i undervisningsrum uden ressourcer en rimelig teknologisk løsning. Der er en hel liste over forbedringer, der kan foretages i dette design, og tiden tillader det. Jeg vil dele opdateringer med dig, når de bliver tilgængelige.

Hvad er denne prototype?

Dette mikrojusterbare dokument (ikke) -kamera er en simpel enhed, som matematik-/videnskabs-/fysiklærere eller sponsorerne for STEM- eller matematikklubben måske vil bygge sammen med deres elever for at udsætte dem for den tekniske designproces, mens de løser et virkeligt liv problem med mangel på teknologiske ressourcer i klasseværelset. Dette projekt gør brug af Arduino Uno R3, L288N H-Bridge Motor driver og en NEMA 17 stepper motor sammen med andre komponenter.

Classroom fordele ved denne enhed

Dette dokument, der ikke er kamera, har to telefonholderholdere til at imødekomme forskellige dokumentbehov. Mit mål med denne prototype er at give lærere i undervisningsrum uden ressourcer mulighed for at gøre følgende:

1. Brug deres egen mobiltelefon som et dokumentkamera til at vise noter og andet materiale på projektoren (eller tv -skærmen) ved hjælp af almindelig videosoftware, f.eks. Skype.

2. Lad eleverne let dele deres arbejde fra deres skrivebord.

3. Optag lektionsvideoer for eleverne.

4. Brug mobiltelefoner som dokumentscannere uden at støde på vibrationsproblemer.

5. Øg elevernes engagement og deltagelse ved at gøre klasseværelset til et interaktivt sted

Strømkrav:

Dokumentet (ikke)- kameraet er batteridrevet og kan betjenes ved hjælp af 5 AA batterier eller et 9v batteri. Alternativt kan den også betjenes ved hjælp af 2-18650 batterier. Jeg lavede min batteripakke ved at købe to 18650 batterier ud af en 24V batteripakke, men det er en helt anden historie.

Mit mål:

Jeg håber, at denne enhed hjælper dig med at se, at det er muligt at anvende billige teknologiske løsninger til at gøre klasseværelserne mere engagerende og interaktive. Det er også mit håb, at sponsorerne for STEM-, matematik- og videnskabsklubber ser, at simple projekter som disse kan bruges til at engagere studerende i ingeniørdesignaktiviteter. Dette projekt og andre projekter som dette kan bruges inden for rammerne af STEM-projektbaseret læring (STEM PBL) til at opmuntre til videnskabelig og teknisk tænkning.

Mit løfte som pædagog:

Jeg mislykkes muligvis, mens jeg prøver, men jeg vil aldrig mislykkes med at prøve

Trin 1: Materialer og komponenter

1 X Skumbræt fra Dollar tree. $ 1,00

1 x 9v batteripakke fra Dollar tree. $ 1,00

2 X mobiltelefonholdere fra Dollar tree $ 2,00

1 X Massiv metalstang fra Lowe's. $ 3,28

1 X Malingsblander fra Home Depot. $ 0,98

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

1 X L298N Motor driver fra Amazon. 6,99 $

1 X NEMA 17 Stepmotor fra Amazon. $ 13,99

1 x 400 mm blyskrue fra Amazon $ 10,59

1 X Fleksibel 5 mm til 8 mm kobling fra Amazon $ 6,59

Du skal også bruge følgende:

• Masser af jumperkabler til fastgørelse af de elektriske komponenter
• Passende størrelse møtrikker og bolte til at fastgøre trapezmøtrikken til træarmen
• En boremaskine
• En volt meter
• Masser af tålmodighed og
• En kærlig omsorgsfuld kone, der vil holde stykkerne på plads, mens du prøver at lime dem. Hun vil også gerne tage billeder for at dele på Facebook
• Valgfrit: En datter eller søn på 7 år til at hjælpe dig med at teste enheden

Jeg er sikker på, at jeg har glemt at nævne en del, så vær venlig at minde mig om det i kommentarerne.

Trin 2: Forbered basen ved hjælp af skabelonen

1. Skær skumpladen i stykker på 7,5 "X 5". Du skal bruge 4 af disse stykker.

2. Lim to af stykkerne sammen med varm lim.

3. Skær skabelonen ved de stiplede linjer, og lim til en af de 7,5 "X 5" stykker med almindelig lim.

4. Brug skabelonen til at skære hul til trinmotoren.

5. Brug skabelonen til at skære hul til støttestangen.

VIGTIG:

Fastgør et andet stykke på 7,5 "X 5" stykke i bunden af de to limede stykker.

Trin 3: Forbered armen til mobiltelefonholder

Fastgør trapezformet møtrik

• Jeg brugte en malingblander fra Homedepot (Paint Mixing Paddle) som en arm. Du kan bruge et langt stykke træ, der er mellem 18 "og 24" langt som en arm.
• Brug skabelonen til at bestemme det ideelle sted at fastgøre den trapezformede møtrik til armen.
• Bor gennem hullet i trapezformet møtrik og fastgør møtrikken til armen som vist på billederne.

Borehul til støttestangen

Brug af skabelonborhullet til støttestangen

Trin 4: Tilslut elektroniske komponenter

Trin 5: Tilslut elektriske komponenter

Fastgør elektroniske komponenter

• Brug skabelonborhullerne på bunden, og fastgør derefter Arduino, L298N og brødbrættet på bunden.
• Fastgør 2,5 "X 5" ben til bunden af basen som vist. (Billedet viser længden til 3 ", ignorer og brug 5")

Trin 6: Upload Arduino Sketch

#omfatte

const int stepsPerRevolution = 200; // Trin pr. Omdrejninger

// initialiser stepper -biblioteket på ben 8 til 11:

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

// Arduino pin -numre til knapperne:

const int buttonPin2 = 2; // nummeret på trykknappen pin const int buttonPin3 = 3; // tasten på trykknappen

// Knappernes tilstand:

int buttonState2 = 0; // variabel til aflæsning af trykknappen for ned status int buttonState3 = 0; // variabel til læsning af trykknappen for status op

ugyldig opsætning () {

// indstil hastigheden til 150 rpm: myStepper.setSpeed (150); // initialiser den serielle port: Serial.begin (9600);

// initialiser trykknapstifterne som input:

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

void loop () {

// læs tilstanden for trykknapværdien: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// kontroller, om der trykkes på knappen. Hvis det er det, er knappen State HIGH:

hvis (buttonState2 == HIGH) {// Drej motoren 100 trin fremad, hvis der trykkes på knap 1 på myStepper.step (100); }

hvis (buttonState3 == HIGH) {

// Drej motoren 100 trin baglæns, hvis der trykkes på knap 1 på myStepper.step (-100); }}

Trin 7: Test enheden

Fastgør armen, og test derefter enheden for at sikre, at armen bevæger sig frit. Se den medfølgende video for at se, hvordan armen er fastgjort til enheden. Sørg for at holde blyskruen og støttestangen lige.

Trin 8: Fastgør mobiltelefonholdere til armen

• Fjern den nederste del af beslaget til mobiltelefonholderen
• Fastgør den første holder cirka 7 tommer fra enden af sidevæggen
• Fastgør den anden holder tæt på enden af armen

VIGTIGT: Sørg for, at holderen stadig roterer, efter at skruen er sat ind gennem armen. Brug skiver af møtrikker til at skabe plads, hvis det er nødvendigt.

Trin 9: Byg kabinettet

Byg sidevæggene

• Skær to stykker skumplade.

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

Fastgør de to stykker til bunden som vist på billederne ved hjælp af varm lim.

Byg topstøtten

Skær et stykke skumplade til topstøtten ved hjælp af skabelonen. Identificer de to huller til ledeskruen og støtteakslen. Skær huller med en kniv. Placer topstøtten på væggene, mens ledeskruen og støttestangen køres igennem. Strukturen skal føles stiv og stærk.