Mikrojusterbart dokument (icke)-Kamera för "underresurs" klassrum: 10 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Hej vänner och lärare, Jag heter Aamir Fidai och är matematiklärare. Två saker att klargöra innan vi går vidare, jag är ingenjör och det här är helt enkelt en prototyp på ett försök att förse lärare i underutbildade klassrum med en rättvis tekniklösning. Det finns en hel lista med förbättringar som kan göras på denna design och tiden tillåter kommer jag att dela uppdateringar med dig när de blir tillgängliga.

Vad är den här prototypen?

Denna mikrojusterbara dokument (icke) -kamera är en enkel enhet som lärare i matematik/naturvetenskap/fysik eller sponsorerna för STEM eller mathklubben kanske vill bygga med sina elever för att exponera dem för konstruktionsprocessen samtidigt som de löser ett verkligt liv problem med brist på tekniska resurser i klassrummet. Detta projekt använder Arduino Uno R3, L288N H-Bridge Motor driver och en NEMA 17 stegmotor tillsammans med andra komponenter.

Klassrumets fördelar med den här enheten

Detta dokument utan kamera har två telefonhållare för att passa olika dokumentbehov. Mitt mål med den här prototypen är att ge lärare i ett mindre resurser klassrum möjlighet att göra följande:

1. Använd sin egen mobiltelefon som dokumentkamera för att visa anteckningar och annat material på projektorn (eller TV -skärmen) med hjälp av vanliga videomeddelanden som Skype.

2. Låt eleverna enkelt dela sitt arbete från sitt skrivbord.

3. Spela in lektionsvideor för elever.

4. Använd mobiltelefoner som dokumentskannrar utan att stöta på vibrationsproblem.

5. Öka elevernas engagemang och deltagande genom att göra klassrummet till en interaktiv plats

Kraftbehov:

Dokumentet (icke)- kameran är batteridriven och kan drivas med 5 AA-batterier eller ett 9v-batteri. Alternativt kan den också drivas med 2-18650 batterier. Jag gjorde mitt batteripaket genom att köpa två 18650 batterier ur ett 24V batteripaket, men det är en helt annan historia.

Mitt mål:

Jag hoppas att den här enheten hjälper dig att se att det är möjligt att använda billiga teknologilösningar för att göra klassrummen mer engagerande och interaktiva. Det är också min förhoppning att sponsorerna för STEM-, matematik- och vetenskapsklubbar ser att enkla projekt som dessa kan användas för att engagera studenter i ingenjörsdesignaktiviteter. Detta projekt och andra liknande projekt kan användas inom ramen för STEM Project-based learning (STEM PBL) för att uppmuntra vetenskapligt och tekniskt tänkande.

Mitt löfte som pedagog:

"Jag kanske misslyckas medan jag försöker, men jag kommer aldrig att misslyckas med att försöka."

Steg 1: Material och komponenter

1 X Skumbräda från Dollar tree. $ 1,00

1 x 9v batteripaket från Dollar tree. $ 1,00

2 X mobiltelefonhållare från Dollar tree $ 2,00

1 X Massiv metallstav från Lowe's. $ 3,28

1 X Färgblandningspinne från Home Depot. $ 0,98

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

1 X L298N Motorförare från Amazon. $ 6,99

1 X NEMA 17 stegmotor från Amazon. $ 13,99

1 x 400 mm blyskruv från Amazon $ 10,59

1 X Flexibel 5 mm till 8 mm koppling från Amazon $ 6,59

Du behöver också följande:

• Massor av bygelkablar för att fästa de elektriska komponenterna
• Lämpliga muttrar och bultar för att fästa den trapetsformade muttern på träarmen
• En borrmaskin
• En voltmätare
• Mycket tålamod och
• En kärleksfull omtänksam fru som håller bitarna på plats medan du försöker limma dem. Hon kommer också att vilja ta bilder att dela på Facebook
• Valfritt: En 7 -årig dotter eller son som hjälper dig att testa enheten

Jag är säker på att jag har glömt att nämna en del så påminn mig i kommentarerna.

Steg 2: Förbered basen med hjälp av mallen

1. Skär skumskivan i bitar på 7,5 "X 5". Du behöver 4 av dessa bitar.

2. Limma ihop två av bitarna med varmt lim.

3. Klipp mallen vid de prickade linjerna och limma till en av de 7,5 "X 5" bitarna med vanligt lim.

4. Använd mallen för att skära hål för stegmotorn.

5. Använd mallen för att skära hål för stödstången.

VIKTIG:

Fäst ytterligare en bit på 7,5 "X 5" i botten av de två limmade bitarna.

Steg 3: Förbered armen för mobiltelefonhållaren

Fäst trapetsformad mutter

• Jag använde en blandningspad från Homedepot (Paint Mixing Paddle) som en arm. Du kan använda en lång träbit som är mellan 18 "och 24" lång som en arm.
• Använd mallen för att bestämma den perfekta platsen för att fästa trapetsmuttern på armen.
• Borra genom hålet i trapetsformad mutter och fäst muttern på armen som visas på bilderna.

Borrhål för stödstången

Använd mallhålet för stödstången

Steg 4: Anslut elektroniska komponenter

Steg 5: Fäst elektriska komponenter

Fäst elektroniska komponenter

• Använd mallhålen på basen och fäst sedan Arduino, L298N och brödskivan på basen.
• Fäst 2,5 "X 5" ben till botten av basen som visas. (Bilden visar att längden är 3 ", ignorera och använd 5")

Steg 6: Ladda upp Arduino Sketch

#omfatta

const int stepsPerRevolution = 200; // Steg per varv

// initiera stegbiblioteket på stift 8 till 11:

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

// Arduino pin -nummer för knapparna:

const int buttonPin2 = 2; // numret på tryckknappens stift const int buttonPin3 = 3; // tryckknappsstiftets nummer

// Knapparnas tillstånd:

int buttonState2 = 0; // variabel för att läsa tryckknappen för ned status int buttonState3 = 0; // variabel för att läsa tryckknappen för uppstatus

void setup () {

// ställ in varvtalet på 150 rpm: myStepper.setSpeed (150); // initiera serieporten: Serial.begin (9600);

// initiera tryckknappsstiften som en ingång:

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

void loop () {

// läs tryckknappens värde: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// kontrollera om tryckknappen är nedtryckt. Om det är, är knappen State HIGH:

if (buttonState2 == HIGH) {// Vrid motorn 100 steg framåt om knappen 1 trycks ned myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

// Vrid motorn 100 steg bakåt om knappen 1 trycks ned myStepper.step (-100); }}

Steg 7: Testa enheten

Fäst armen och testa sedan enheten för att se till att armen rör sig fritt. För att se hur armen är fäst vid enheten, titta på den medföljande videon. Se till att hålla skruven och stödstången raka.

Steg 8: Fäst mobiltelefonhållare på armen

• Ta bort den nedre delen av hållaren för mobiltelefonen
• Fäst den första hållaren cirka 7 tum från slutet av sidoväggen
• Fäst den andra hållaren nära armens ände

VIKTIGT: Se till att hållaren fortfarande roterar efter att skruven har satts in genom armen. Använd brickor av muttrar för att skapa utrymme om det behövs.

Steg 9: Bygg höljet

Bygg sidoväggarna

• Skär två bitar skumbräda.

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

Fäst de två bitarna på basen som visas på bilderna med varmt lim.

Bygg det bästa stödet

Skär en bit skumbräda med hjälp av mallen för det övre stödet. Identifiera de två hålen för ledningsskruven och stödaxeln. Skär hål med hjälp av kniv. Placera toppstödet på väggarna medan du drar igenom skruven och stödstången. Strukturen ska kännas styv och stark.