Μικρο-ρυθμιζόμενο έγγραφο (μη)-Κάμερα για αίθουσες διδασκαλίας "με περιορισμένους πόρους": 10 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Γεια σας φίλοι και συνάδελφοι εκπαιδευτικοί, Ονομάζομαι Aamir Fidai και είμαι καθηγητής Μαθηματικών. Δύο πράγματα που πρέπει να ξεκαθαρίσουμε πριν προχωρήσουμε περαιτέρω, δεν είμαι μηχανικός και αυτό είναι απλώς ένα πρωτότυπο μιας προσπάθειας παροχής δασκάλου σε τάξεις με χαμηλούς πόρους με μια δίκαιη τεχνολογική λύση. Υπάρχει μια ολόκληρη λίστα βελτιώσεων που μπορούν να γίνουν σε αυτό το σχέδιο και εφόσον το επιτρέψουν οι ώρες, θα μοιραστώ μαζί σας ενημερώσεις μόλις γίνουν διαθέσιμες.

Τι είναι αυτό το πρωτότυπο;

Αυτό το μικρορυθμιζόμενο έγγραφο (μη) -κάμερα είναι μια απλή συσκευή που οι καθηγητές Μαθηματικών/Επιστήμης/Φυσικής ή οι χορηγοί του STEM ή του μαθηματικού συλλόγου μπορεί να θελήσουν να φτιάξουν με τους μαθητές τους για να τους εκθέσουν στη διαδικασία σχεδιασμού μηχανικής ενώ λύνουν μια πραγματική ζωή πρόβλημα έλλειψης τεχνολογικών πόρων στην τάξη. Αυτό το έργο χρησιμοποιεί τον οδηγό Arduino Uno R3, L288N H-Bridge Motor και έναν βηματικό κινητήρα NEMA 17 μαζί με άλλα εξαρτήματα.

Οφέλη στην τάξη αυτής της συσκευής

Αυτό το έγγραφο εκτός κάμερας έχει δύο θέσεις στηρίγματος τηλεφώνου για να καλύψει τις ανάγκες εγγράφων διαφορετικού μεγέθους. Ο στόχος μου με αυτό το πρωτότυπο είναι να προσφέρω στους καθηγητές της τάξης με ελάχιστους πόρους την ικανότητα να κάνουν τα ακόλουθα:

1. Χρησιμοποιούν το δικό τους κινητό τηλέφωνο ως κάμερα εγγράφων για να εμφανίζουν σημειώσεις και άλλο υλικό στον προβολέα (ή στην οθόνη τηλεόρασης) χρησιμοποιώντας κοινό λογισμικό ανταλλαγής βίντεο, όπως το Skype.

2. Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν με ευκολία τη δουλειά τους από το γραφείο τους.

3. Καταγράψτε βίντεο μαθημάτων για μαθητές.

4. Χρησιμοποιήστε κινητά τηλέφωνα ως σαρωτές εγγράφων χωρίς να αντιμετωπίσετε πρόβλημα δόνησης.

5. Αυξήστε τη συμμετοχή και τη συμμετοχή των μαθητών καθιστώντας την τάξη ένα διαδραστικό μέρος

Απαιτήσεις ισχύος:

Το έγγραφο (μη)- η κάμερα λειτουργεί με μπαταρία και μπορεί να λειτουργήσει χρησιμοποιώντας 5 μπαταρίες ΑΑ ή μπαταρία 9v. Εναλλακτικά, μπορεί επίσης να λειτουργήσει χρησιμοποιώντας 2-18650 μπαταρίες. Έφτιαξα τη μπαταρία μου προμηθεύοντας δύο μπαταρίες 18650 από μια μπαταρία ηλεκτρικών εργαλείων 24V, αλλά αυτό είναι μια εντελώς άλλη ιστορία.

Ο Στόχος μου:

Ελπίζω ότι αυτή η συσκευή θα σας βοηθήσει να δείτε ότι είναι δυνατό να χρησιμοποιήσετε τεχνολογικές λύσεις χαμηλού κόστους για να κάνετε τις τάξεις πιο ελκυστικές και διαδραστικές. Επίσης, ελπίζω οι χορηγοί των συλλόγων STEM, Math και Science να δουν ότι απλά έργα όπως αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εμπλακούν οι μαθητές σε δραστηριότητες σχεδιασμού μηχανικής. Αυτό το έργο και άλλα έργα όπως αυτό θα χρησιμοποιηθούν στο πλαίσιο της μάθησης με βάση το έργο STEM (STEM PBL) για την ενθάρρυνση της επιστημονικής και μηχανικής σκέψης.

Η υπόσχεσή μου ως εκπαιδευτικός:

«Μπορεί να αποτύχω ενώ προσπαθώ, αλλά δεν θα αποτύχω ποτέ στην προσπάθεια»

Βήμα 1: Υλικά και εξαρτήματα

1 X σανίδα αφρού από δέντρο δολαρίου. 1,00 $

Μπαταρία 1 X 9v από Dollar tree. 1,00 $

2 κάτοχοι κινητού X από Dollar tree $ 2,00

1 X Μασίφ μεταλλική ράβδος από το Lowe's. $ 3,28

1 X Ράβδος ανάμιξης χρωμάτων από το Home Depot. 0,98 $

1 X Arduino Uno R3 από το Arduino.cc. $ 22,00

1 X L298N Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα από την Amazon. 6,99 $

1 X NEMA 17 Stepper Motor από την Amazon. 13,99 $

1 Χ 400mm βίδα μολύβδου από την Amazon 10,59 $

1 X Ευέλικτη σύζευξη 5mm έως 8mm από το Amazon 6,59 $

Θα χρειαστείτε επίσης τα εξής:

• Πολλά καλώδια βραχυκυκλωτή για τη σύνδεση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων
• Παξιμάδια και μπουλόνια κατάλληλου μεγέθους για να στερεώσετε το τραπεζοειδές παξιμάδι στον ξύλινο βραχίονα
• Τρυπάνι
• Βολτόμετρο
• Πολλή υπομονή και
• Μια στοργική και προσεκτική γυναίκα που θα κρατάει τα κομμάτια στη θέση τους ενώ προσπαθείτε να τα κολλήσετε. Επίσης, θα θελήσει να τραβήξει φωτογραφίες για να τις μοιραστεί στο Facebook
• Προαιρετικά: Μια κόρη ή γιος 7 ετών για να σας βοηθήσει να δοκιμάσετε τη συσκευή

Είμαι σίγουρος ότι ξέχασα να αναφέρω κάποιο μέρος, οπότε παρακαλώ θυμήστε το στα σχόλια.

Βήμα 2: Προετοιμασία βάσης χρησιμοποιώντας το πρότυπο

1. Κόψτε σανίδα αφρού σε κομμάτια 7,5 "Χ 5". Θα χρειαστείτε 4 από αυτά τα κομμάτια.

2. Κολλήστε δύο από τα κομμάτια μαζί χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα.

3. Κόψτε το πρότυπο στις διακεκομμένες γραμμές και κολλήστε σε ένα από τα 7,5 "Χ 5" κομμάτια χρησιμοποιώντας κανονική κόλλα.

4. Χρησιμοποιήστε το πρότυπο για να κόψετε την τρύπα για το βηματικό μοτέρ.

5. Χρησιμοποιήστε το πρότυπο για να κόψετε την τρύπα για τη ράβδο στήριξης.

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ:

Συνδέστε ένα άλλο κομμάτι 7,5 "X 5" τεμαχίου στο κάτω μέρος των δύο κολλημένων κομματιών.

Βήμα 3: Προετοιμάστε το βραχίονα για τη θήκη κινητού τηλεφώνου

Συνδέστε το τραπεζοειδές καρύδι

• Χρησιμοποίησα ένα κουπί ανάμειξης χρώματος από το Homedepot (Paint Mixing Paddle) ως βραχίονα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μακρύ κομμάτι ξύλου που έχει μήκος μεταξύ 18 "και 24" ως βραχίονα.
• Χρησιμοποιώντας το πρότυπο καθορίστε το ιδανικό μέρος για να συνδέσετε το τραπεζοειδές παξιμάδι στο βραχίονα.
• Τρυπήστε την τρύπα στο τραπεζοειδές παξιμάδι και συνδέστε το παξιμάδι στο βραχίονα, όπως φαίνεται στις εικόνες.

Τρύπα για τη ράβδο στήριξης

Χρησιμοποιώντας το πρότυπο τρυπάνι για τη ράβδο στήριξης

Βήμα 4: Συνδέστε ηλεκτρονικά εξαρτήματα

Βήμα 5: Συνδέστε ηλεκτρικά εξαρτήματα

Συνδέστε ηλεκτρονικά εξαρτήματα

• Χρησιμοποιώντας το πρότυπο τρυπήστε τρύπες στη βάση και στη συνέχεια στερεώστε το Arduino, L298N και την σανίδα ψωμιού στη βάση.
• Συνδέστε 2,5 πόδια "X 5" στο κάτω μέρος της βάσης όπως φαίνεται. (Η εικόνα δείχνει το μήκος να είναι 3 ", αγνοήστε και χρησιμοποιήστε 5")

Βήμα 6: Ανεβάστε το Arduino Sketch

#περιλαμβάνω

const int stepsPerRevolution = 200; // Βήματα ανά περιστροφή

// προετοιμάστε τη βιβλιοθήκη stepper στις ακίδες 8 έως 11:

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

// Αριθμοί pin Arduino για τα κουμπιά:

const int buttonPin2 = 2; // ο αριθμός του πλήκτρου push στο κουμπί const int buttonPin3 = 3; // ο αριθμός του πείρου του κουμπιού

// Κατάσταση κουμπιών:

int buttonState2 = 0; // μεταβλητή για ανάγνωση του κουμπιού push down για το πλήκτρο int statusState3 = 0; // μεταβλητή για ανάγνωση του κουμπιού ώθησης για επάνω κατάσταση

void setup () {

// ρυθμίστε την ταχύτητα στις 150 σ.α.λ.: myStepper.setSpeed (150); // αρχικοποίηση της σειριακής θύρας: Serial.begin (9600);

// προετοιμάστε τις καρφίτσες του κουμπιού ώθησης ως είσοδο:

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

void loop () {

// διαβάστε την κατάσταση της τιμής του κουμπιού: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// ελέγξτε αν έχει πατηθεί το κουμπί. Αν είναι, το κουμπίΚράτος είναι Υ HIGHΗΛΟ:

εάν (buttonState2 == Υ HIGHΗΛΗ) {// Γυρίστε τον κινητήρα 100 βήματα προς τα εμπρός εάν πατήσετε το κουμπί 1 myStepper.step (100). }

εάν (buttonState3 == HIGH) {

// Γυρίστε τον κινητήρα 100 βήματα αντίστροφα εάν πατήσετε το κουμπί 1 myStepper.step (-100). }}

Βήμα 7: Δοκιμάστε τη συσκευή

Συνδέστε τον βραχίονα και, στη συνέχεια, δοκιμάστε τη συσκευή για να βεβαιωθείτε ότι ο βραχίονας κινείται ελεύθερα. Για να δείτε πώς συνδέεται ο βραχίονας στη συσκευή, παρακολουθήστε το συνοδευτικό βίντεο. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κρατήσει τη βίδα μολύβδου και τη ράβδο στήριξης ευθεία.

Βήμα 8: Συνδέστε τις θήκες κινητού τηλεφώνου στον βραχίονα

• Αφαιρέστε το κάτω μέρος του βραχίονα στήριξης κινητού τηλεφώνου
• Συνδέστε το πρώτο στήριγμα περίπου 7 ίντσες από το τέλος του πλευρικού τοιχώματος
• Συνδέστε τη δεύτερη θήκη κοντά στο άκρο του βραχίονα

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Βεβαιωθείτε ότι η θήκη περιστρέφεται μετά την τοποθέτηση της βίδας στο βραχίονα. Χρησιμοποιήστε ροδέλες ξηρών καρπών για να δημιουργήσετε χώρο εάν χρειάζεται.

Βήμα 9: Δημιουργήστε το περίβλημα

Φτιάξτε τους πλευρικούς τοίχους

• Κόψτε δύο κομμάτια αφρώδους χαρτονιού.

  1. 7,5 "Χ 20"
  2. 5 "Χ 20"

Συνδέστε τα δύο κομμάτια στη βάση όπως φαίνεται στις εικόνες χρησιμοποιώντας θερμή κόλλα.

Δημιουργήστε την κορυφαία υποστήριξη

Χρησιμοποιώντας το πρότυπο, κόψτε ένα κομμάτι σανίδας αφρού για την επάνω στήριξη. Προσδιορίστε τις δύο οπές για τη βίδα μολύβδου και τον άξονα στήριξης. Κόψτε τρύπες χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι χρησιμότητας. Τοποθετήστε το πάνω στήριγμα στους τοίχους ενώ περνάτε τη βίδα και τη ράβδο στήριξης. Η δομή πρέπει να αισθάνεται άκαμπτη και ισχυρή.