Mikro nastavitelný dokument (ne)-kamera pro učebny „s nedostatečnými zdroji“: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ahoj přátelé a kolegové pedagogové, Jmenuji se Aamir Fidai a jsem učitel matematiky. Dvě věci, které je třeba objasnit, než půjdeme dál, nejsem inženýr a toto je prostě prototyp pokusu poskytnout učitelům v učebnách s nedostatečnými zdroji spravedlivé technologické řešení. Existuje celý seznam vylepšení, která lze na tomto designu provést, a pokud to čas dovolí, budu s vámi sdílet aktualizace, jakmile budou k dispozici.

Co je to za prototyp?

Tato mikro-nastavitelná (ne) -kamera dokumentu je jednoduché zařízení, které mohou učitelé matematiky/vědy/fyziky nebo sponzoři STEM nebo matematického klubu stavět se svými studenty, aby je vystavili procesu projektování při řešení reálného života problém nedostatku technologických zdrojů ve třídě. Tento projekt využívá Arduino Uno R3, ovladač L-288N H-Bridge Motor a krokový motor NEMA 17 spolu s dalšími součástmi.

Výhody tohoto zařízení ve třídě

Tento fotoaparát bez fotoaparátu má dvě pozice držáku telefonu, aby vyhověl potřebám dokumentu různé velikosti. Mým cílem u tohoto prototypu je poskytnout učitelům ve třídě s nedostatečnými zdroji schopnost provádět následující:

1. Použijte svůj vlastní mobilní telefon jako dokumentovou kameru k zobrazování poznámek a dalšího materiálu na projektoru (nebo televizní obrazovce) pomocí běžného softwaru pro zasílání video zpráv, jako je Skype.

2. Umožněte studentům snadno sdílet svou práci ze svého stolu.

3. Nahrávejte studentům videa z lekcí.

4. Používejte mobilní telefony jako skenery dokumentů, aniž byste narazili na problém s vibracemi.

5. Zvyšte zapojení a účast studentů tím, že ze třídy vytvoříte interaktivní místo

Požadavky na napájení:

Dokument (ne)- kamera je napájena baterií a lze ji ovládat pomocí 5 baterií AA nebo 9V baterie. Alternativně může být také provozován pomocí baterií 2-18650. Svou baterii jsem vyrobil získáním dvou baterií 18650 z 24V baterie elektrického nářadí, ale to je úplně jiný příběh.

Můj cíl:

Doufám, že vám toto zařízení pomůže vidět, že je možné využívat nízkonákladová technologická řešení, aby byly třídy poutavější a interaktivnější. Také doufám, že sponzoři klubů STEM, Math a Science vidí, že jednoduché projekty, jako jsou tyto, mohou být použity k zapojení studentů do činností inženýrského designu. Tento projekt a další podobné projekty mohou být použity v rámci projektového učení STEM (STEM PBL) k podpoře vědeckého a inženýrského myšlení.

Můj slib jako pedagoga:

„Možná se pokusím selhat, ale nikdy to nezkusím.“

Krok 1: Materiály a součásti

1 X Pěnová deska ze stromu Dollar. 1,00 $

1 x 9v baterie z dolarového stromu. 1,00 $

2 X držáky mobilního telefonu ze stromu Dollar 2,00 $

1 X Pevná kovová tyč od Lowe's. 3,28 $

1 X míchací tyčinka na barvy od Home Depot. 0,98 USD

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

1 X L298N Motorový ovladač od Amazonu. 6,99 $

1 X krokový motor NEMA 17 od Amazonu. 13,99 $

1 x 400 mm olověný šroub od Amazonu 10,59 $

1 X Flexibilní spojka 5 mm až 8 mm od Amazonu 6,59 $

Budete také potřebovat následující:

• Spousta propojovacích kabelů pro připojení elektrických komponent
• Matice a šrouby vhodné velikosti pro připevnění trapézové matice k dřevěnému ramenu
• Vrtačka
• Voltmetr
• Hodně trpělivosti a
• Milující starostlivá manželka, která bude držet kousky na místě, zatímco se je budete snažit lepit. Také bude chtít pořizovat fotografie a sdílet je na Facebooku
• Volitelné: 7letá dcera nebo syn, která vám pomůže otestovat zařízení

Jsem si jistý, že jsem zapomněl zmínit nějakou část, takže mi to prosím připomeňte v komentářích.

Krok 2: Připravte základnu pomocí šablony

1. Pěnovou desku nakrájejte na kousky 7,5 "x 5". Budete potřebovat 4 z těchto kusů.

2. Dva kusy slepte pomocí horkého lepidla.

3. Odřízněte šablonu u tečkovaných čar a lepte na jeden z kousků 7,5 "X 5" běžným lepidlem.

4. Pomocí šablony vyřízněte otvor pro krokový motor.

5. Pomocí šablony vyřízněte otvor pro nosnou tyč.

DŮLEŽITÉ:

Na spodní část dvou slepených kusů připevněte další kus 7,5 "X 5".

Krok 3: Připravte paži na držák mobilního telefonu

Nasaďte trapézovou matici

• Jako rameno jsem použil pádlo na míchání barev od Homedepot (Paint Mixing Paddle). Jako paži můžete použít dlouhý kus dřeva, který je dlouhý 18 až 24 palců.
• Pomocí šablony určete ideální místo pro připevnění trapézové matice k paži.
• Vyvrtejte otvor v lichoběžníkové matici a připevněte matici k rameni, jak je znázorněno na obrázcích.

Vyvrtejte otvor pro nosnou tyč

Pomocí vyvrtaného otvoru šablony pro nosnou tyč

Krok 4: Připojte elektronické součásti

Krok 5: Připojte elektrické součásti

Připojte elektronické součástky

• Pomocí šablony vyvrtejte otvory na základně a poté na základnu připevněte Arduino, L298N a prkénko.
• Připevněte nohy 2,5 "x 5" ke spodní části základny podle obrázku. (Obrázek ukazuje délku 3 ", ignorujte a použijte 5")

Krok 6: Nahrajte skicu Arduino

#zahrnout

const int stepsPerRevolution = 200; // Kroky na otáčky

// inicializace knihovny stepperů na pinech 8 až 11:

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

// Čísla pinů Arduino pro tlačítka:

tlačítko const intPin2 = 2; // číslo pinu tlačítka const int buttonPin3 = 3; // číslo kolíku tlačítka

// Stav tlačítek:

int buttonState2 = 0; // proměnná pro čtení tlačítka pro stav dolů int buttonState3 = 0; // proměnná pro čtení stavového tlačítka

neplatné nastavení () {

// nastavení rychlosti na 150 ot/ min: myStepper.setSpeed (150); // inicializace sériového portu: Serial.begin (9600);

// inicializace kolíků tlačítek jako vstupu:

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

prázdná smyčka () {

// přečtěte stav hodnoty tlačítka: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// zkontrolujte, zda není stisknuto tlačítko. Pokud ano, stav tlačítka je VYSOKÝ:

if (buttonState2 == HIGH) {// Otočte motor o 100 kroků vpřed, pokud je stisknuto tlačítko 1 myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

// Otočte motor o 100 kroků vzad, pokud je stisknuto tlačítko 1 myStepper.step (-100); }}

Krok 7: Otestujte zařízení

Připojte paži a poté vyzkoušejte zařízení, abyste se ujistili, že se rameno pohybuje volně. Chcete -li zjistit, jak je rameno připevněno k zařízení, podívejte se na doprovodné video. Vodicí šroub a opěrnou tyč držte rovně.

Krok 8: Připevněte držáky mobilních telefonů k paži

• Demontujte spodní část držáku mobilního telefonu
• Připojte první držák asi 7 palců od konce boční stěny
• Druhý držák připevněte těsně ke konci paže

DŮLEŽITÉ: Ujistěte se, že se držák stále otáčí i po vložení šroubu skrz rameno. V případě potřeby použijte podložky ořechů, abyste vytvořili prostor.

Krok 9: Sestavte skříň

Postavte boční stěny

• Odřízněte dva kusy pěnové desky.

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

Připojte dva kusy k základně, jak je znázorněno na obrázcích, pomocí horkého lepidla.

Vybudujte si špičkovou podporu

Pomocí šablony odřízněte kus pěnové desky pro horní podporu. Určete dva otvory pro vodicí šroub a opěrný hřídel. Vyřízněte otvory pomocí nože. Umístěte horní podpěru na stěny a protáhněte vodicí šroub a nosnou tyč. Struktura by měla být pevná a pevná.