Mikro nastaviteľný dokument (nie)-kamera pre učebne „s nedostatkom zdrojov“: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ahojte priatelia a kolegovia pedagógovia, Moje meno je Aamir Fidai a som učiteľ matematiky. Dve veci, ktoré je potrebné objasniť, než budeme pokračovať, nie som inžinier a toto je jednoducho prototyp pokusu poskytnúť učiteľovi v triedach s nedostatočnými zdrojmi spravodlivé technologické riešenie. Existuje celý zoznam vylepšení, ktoré je možné na tomto dizajne vykonať, a pokiaľ to čas dovolí, podelím sa s vami o aktualizácie, hneď ako budú k dispozícii.

Čo je to za prototyp?

Táto mikro-nastaviteľná (ne) kamera je jednoduché zariadenie, ktoré môžu učitelia matematiky/vedy/fyziky alebo sponzori STEM alebo matematického klubu stavať so svojimi študentmi, aby ich vystavili procesu projektovania pri riešení skutočného života. problém nedostatku technologických zdrojov v triede. Tento projekt využíva ovládač Arduino Uno R3, L-288N H-Bridge Motor a krokový motor NEMA 17 spolu s ďalšími komponentmi.

Výhody tohto zariadenia v triede

Tento fotoaparát bez fotoaparátu má dve polohy držiaka telefónu, ktoré uspokoja potreby dokumentov rôznej veľkosti. Mojím cieľom v rámci tohto prototypu je poskytnúť učiteľom v triede s nedostatočnými zdrojmi možnosť:

1. Používajte svoj vlastný mobilný telefón ako kameru na dokumenty a predvádzajte poznámky a ďalší materiál na projektore (alebo televíznej obrazovke) pomocou bežného softvéru na odosielanie videohovorov, ako je napríklad Skype.

2. Umožnite študentom ľahko sa podeliť o svoju prácu z pracovného stola.

3. Nahrávajte videá z lekcií pre študentov.

4. Používajte mobilné telefóny ako skenery dokumentov bez toho, aby ste narazili na problém s vibráciami.

5. Zvyšujte angažovanosť a participáciu študentov tým, že urobíte z triedy interaktívne miesto

Požiadavky na napájanie:

Dokument (ne)- fotoaparát je napájaný batériou a je možné ho ovládať pomocou 5 batérií AA alebo 9V batérie. Alternatívne môže byť prevádzkovaný aj pomocou batérií 2-18650. Batériu som vyrobil vybratím dvoch batérií 18650 z batérie 24 V elektrického náradia, ale to je celkom iný príbeh.

Môj cieľ:

Dúfam, že vám toto zariadenie pomôže pochopiť, že je možné používať nízkonákladové technologické riešenia, aby boli triedy pútavejšie a interaktívnejšie. Tiež dúfam, že sponzori klubov STEM, Math a Science vidia, že jednoduché projekty, ako sú tieto, môžu byť použité na zapojenie študentov do činností strojárskeho dizajnu. Tento projekt a podobné projekty môžu byť použité v rámci STEM Project-based learning (STEM PBL) na podporu vedeckého a technického myslenia.

Môj sľub ako pedagóga:

„Možno sa pokúsim, ale nikdy to neskúsim.“

Krok 1: Materiály a komponenty

1 X penová doska z dolára. 1,00 dolára

1 x 9v batéria z dolára. 1,00 dolára

2 x držiaky mobilného telefónu z dolára na 2,00 dolára

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

1 X tyčinka na miešanie farieb od Home Depot. 0,98 dolára

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

1 X L298N Ovládač motora od Amazonu. 6,99 dolárov

1 X Krokový motor NEMA 17 od Amazonu. 13,99 dolárov

1 x 400 mm olovená skrutka od Amazonu 10,59 dolárov

1 X flexibilná spojka 5 mm až 8 mm od Amazonu 6,59 dolárov

Budete tiež potrebovať nasledujúce:

• Veľa prepojovacích káblov na pripevnenie elektrických komponentov
• Matice a skrutky vhodnej veľkosti na pripevnenie lichobežníkovej matice na drevené rameno
• Vŕtačka
• Voltmetr
• Veľa trpezlivosti a
• Milujúca starostlivá manželka, ktorá bude držať kúsky na mieste, kým sa ich pokúsite prilepiť. Tiež bude chcieť fotografovať a zdieľať ich na Facebooku
• Voliteľné: 7 -ročná dcéra alebo syn, ktorá vám pomôže s testovaním zariadenia

Som si istý, že som zabudol spomenúť niektorú časť, takže mi to prosím pripomeňte v komentároch.

Krok 2: Pripravte základňu pomocou šablóny

1. Penovú dosku nakrájajte na kúsky 7,5 x 5 palcov. Budete potrebovať 4 z týchto kúskov.

2. Dva kusy zlepte pomocou horúceho lepidla.

3. Šablónu odstrihnite bodkovanými čiarami a pomocou bežného lepidla prilepte na jeden z dielov s rozmermi 7,5 "x 5".

4. Pomocou šablóny vyrežte otvor pre krokový motor.

5. Pomocou šablóny vyrežte otvor pre nosnú tyč.

DÔLEŽITÉ:

Na spodok dvoch zlepených dielov pripevnite ďalší kus 7,5 "x 5" dielu.

Krok 3: Pripravte si rameno na držiak mobilného telefónu

Nasaďte trapézovú maticu

• Ako rameno som použil pádlo na miešanie farieb od Homedepot (Paint Mixing Paddle). Ako ruku môžete použiť dlhý kus dreva, ktorý je dlhý 18 až 24 palcov.
• Pomocou šablóny určte ideálne miesto na pripevnenie trapézovej matice k ramenu.
• Vyvŕtajte otvor v lichobežníkovej matici a pripevnite maticu k ramenu podľa obrázka.

Vyvŕtajte otvor pre nosnú tyč

Použitie vyvŕtaného otvoru šablóny pre nosnú tyč

Krok 4: Pripojte elektronické súčiastky

Krok 5: Pripojte elektrické súčiastky

Pripojte elektronické súčiastky

• Pomocou šablóny vyvŕtajte otvory na základni a potom na základňu pripevnite Arduino, L298N a dosku na chlieb.
• Pripojte nohy 2,5 "x 5" k spodnej časti základne podľa obrázku. (Na obrázku je dĺžka 3 ", ignorujte a použite 5")

Krok 6: Nahrajte skicu Arduino

#zahrnúť

const int stepsPerRevolution = 200; // Kroky na otáčky

// inicializácia knižnice stepperov na kolíkoch 8 až 11:

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

// Čísla pinov Arduino pre tlačidlá:

tlačidlo const intPin2 = 2; // číslo kolíka tlačidla const int tlačidloPin3 = 3; // číslo kolíka tlačidla

// Stav tlačidiel:

int buttonState2 = 0; // premenná na čítanie tlačidla na zníženie stavu int buttonState3 = 0; // premenná na čítanie stavového tlačidla

neplatné nastavenie () {

// nastavenie otáčok na 150 ot./min: myStepper.setSpeed (150); // inicializácia sériového portu: Serial.begin (9600);

// inicializácia kolíkov tlačidiel ako vstupu:

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

prázdna slučka () {

// prečítajte stav hodnoty tlačidla: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// skontrolujte, či je stlačené tlačidlo. Ak je, stav tlačidla je VYSOKÝ:

if (buttonState2 == HIGH) {// Otočte motor o 100 krokov dopredu, ak je stlačené tlačidlo 1 myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

// Po stlačení tlačidla 1 otočte motor o 100 krokov dozadu myStepper.step (-100); }}

Krok 7: Otestujte zariadenie

Pripojte rameno a potom vyskúšajte zariadenie, aby ste sa presvedčili, že sa rameno pohybuje voľne. Ak chcete vidieť, ako je rameno pripevnené k zariadeniu, pozrite si sprievodné video. Vodiacu skrutku a podpornú tyč držte rovno.

Krok 8: Pripojte držiaky mobilného telefónu k paži

• Odstráňte spodnú časť držiaka mobilného telefónu
• Prvý držiak pripevnite asi 7 palcov od konca bočnej steny
• Druhý držiak pripevnite blízko konca ramena

DÔLEŽITÉ: Po vložení skrutky cez rameno sa uistite, že sa držiak stále otáča. V prípade potreby použite podložky na orechy, aby ste vytvorili priestor.

Krok 9: Postavte prílohu

Postavte bočné steny

• Odrežte dva kusy penovej dosky.

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

Pripojte dva kusy k základni, ako je znázornené na obrázkoch, pomocou horúceho lepidla.

Vybudujte si špičkovú podporu

Pomocou šablóny odrežte kus penovej dosky pre hornú podporu. Identifikujte dva otvory pre vodiacu skrutku a podporný hriadeľ. Vyrežte otvory pomocou noža. Umiestnite hornú podperu na steny a súčasne prevlečte vodiacu skrutku a nosnú tyč. Štruktúra by mala byť pevná a pevná.