Micro-aanpasbaar document (niet) - Camera voor klaslokalen met onvoldoende middelen: 10 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hallo vrienden en mededocenten, Mijn naam is Aamir Fidai en ik ben wiskundeleraar. Twee dingen om duidelijk te maken voordat we verder gaan: ik ben geen ingenieur en dit is gewoon een prototype van een poging om leraren in klaslokalen met weinig middelen een billijke technologische oplossing te bieden. Er is een hele lijst met verbeteringen die aan dit ontwerp kunnen worden aangebracht en als de tijd het toelaat, zal ik updates met u delen zodra deze beschikbaar komen.

Wat is dit prototype?

Deze micro-aanpasbare document (niet)-camera is een eenvoudig apparaat dat docenten wiskunde/wetenschap/natuurkunde of de sponsors van STEM of wiskundeclub willen bouwen met hun leerlingen om hen bloot te stellen aan het technische ontwerpproces terwijl ze een realistisch probleem oplossen probleem van gebrek aan technologische middelen in de klas. Dit project maakt gebruik van Arduino Uno R3, L288N H-Bridge Motor driver en een NEMA 17 stappenmotor samen met andere componenten.

Klasvoordelen van dit apparaat

Dit document zonder camera heeft twee posities voor de telefoonhouder om tegemoet te komen aan documentbehoeften van verschillende formaten. Mijn doel met dit prototype is om leraren in een klas met weinig middelen de mogelijkheid te bieden om het volgende te doen:

1. Gebruik hun eigen mobiele telefoon als documentcamera om aantekeningen en ander materiaal op een projector (of tv-scherm) te tonen met behulp van gewone videoberichtensoftware zoals Skype.

2. Laat leerlingen hun werk gemakkelijk vanaf hun bureau delen.

3. Neem lesvideo's op voor studenten.

4. Gebruik mobiele telefoons als documentscanners zonder trillingsproblemen op te lopen.

5. Vergroot de betrokkenheid en participatie van leerlingen door van de klas een interactieve plek te maken

Energiebehoeften:

De document (niet)-camera werkt op batterijen en kan worden bediend met 5 AA-batterijen of een 9v-batterij. Als alternatief kan het ook worden gebruikt met 2-18650 batterijen. Ik heb mijn batterijpakket gemaakt door twee 18650-batterijen te kopen uit een 24V-batterijpakket voor elektrisch gereedschap, maar dat is een heel ander verhaal.

Mijn doel:

Ik hoop dat dit apparaat u helpt inzien dat het mogelijk is om goedkope technologische oplossingen te gebruiken om klaslokalen aantrekkelijker en interactiever te maken. Ik hoop ook dat de sponsors van STEM-, Math- en Science-clubs zien dat eenvoudige projecten zoals deze kunnen worden gebruikt om studenten te betrekken bij technische ontwerpactiviteiten. Dit project en andere projecten zoals dit kunnen worden gebruikt in het kader van STEM Project-based learning (STEM PGO) om wetenschappelijk en technisch denken te stimuleren.

Mijn belofte als docent:

Ik kan falen terwijl ik het probeer, maar ik zal nooit falen bij het proberen

Stap 1: Materialen en componenten

1 X Foamboard van Dollar Tree. $ 1,00

1 X 9v batterijpakket van Dollar Tree. $ 1,00

2 X mobiele telefoonhouders van Dollar Tree $2,00

1 X Massief metalen staaf van Lowe's. $ 3,28

1 X Verfmengstok van Home Depot. $ 0,98

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

1 X L298N Motordriver van Amazon. $ 6,99

1 X NEMA 17 Stappenmotor van Amazon. $ 13,99

1 x 400 mm loodschroef van Amazon $ 10,59"

1 X flexibele 5 mm tot 8 mm koppeling van Amazon $ 6,59"

Je hebt ook het volgende nodig:

• Veel startkabels om de elektrische componenten te bevestigen
• Passende maat moeren en bouten om de trapeziumvormige moer aan de houten arm te bevestigen
• Een boormachine
• Een voltmeter
• Veel geduld en
• Een liefhebbende zorgzame vrouw die de stukjes op hun plaats houdt terwijl jij ze probeert te lijmen. Ze zal ook foto's willen maken om te delen op Facebook
• Optioneel: een 7-jarige dochter of zoon om u te helpen het apparaat te testen

Ik weet zeker dat ik een deel ben vergeten te vermelden, dus herinner me er alsjeblieft aan in de comments.

Stap 2: Bereid de basis voor met behulp van de sjabloon

1. Snijd foamboard in stukken van 7,5 "X 5". Je hebt 4 van deze stukken nodig.

2. Lijm twee van de stukken aan elkaar met behulp van hete lijm.

3. Knip de sjabloon uit op de stippellijnen en lijm op een van de stukken van 7,5 "X 5" met gewone lijm.

4. Gebruik de sjabloon om het gat voor de stappenmotor te maken.

5. Gebruik de sjabloon om een gat te maken voor de steunstang.

BELANGRIJK:

Bevestig nog een stuk van 7,5 "X 5" aan de onderkant van de twee vastgelijmde stukken.

Stap 3: Bereid de arm voor op de houder van de mobiele telefoon

Bevestig trapeziumvormige moer

• Ik gebruikte een verfmengpeddel van Homedepot (Paint Mixing Paddle) als arm. U kunt een lang stuk hout gebruiken dat tussen de 18 "en 24" lang is als een arm.
• Bepaal met behulp van de sjabloon de ideale plaats om de trapeziummoer aan de arm te bevestigen.
• Boor door het gat in de trapeziumvormige moer en bevestig de moer aan de arm zoals weergegeven in de afbeeldingen.

Boorgat voor de steunstang

Gebruik het sjabloon boorgat voor de steunstang

Stap 4: Sluit elektronische componenten aan

Stap 5: Bevestig elektrische componenten

Bevestig elektronische componenten

• Gebruik de sjabloon om gaten op de basis te boren en bevestig vervolgens de Arduino, L298N en breadboard op de basis.
• Bevestig 2,5 "X 5" poten aan de onderkant van de basis zoals afgebeeld. (De afbeelding laat zien dat de lengte 3" is, negeer en gebruik 5")

Stap 6: Arduino Sketch uploaden

#erbij betrekken

const int stepsPerRevolution = 200; //Stappen per omwenteling

// initialiseer de stepper-bibliotheek op pinnen 8 tot en met 11:

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

// Arduino pinnummers voor de knoppen:

const int knopPin2 = 2; // het nummer van de drukknop pin const int buttonPin3 = 3; // het nummer van de drukknoppin

// Staat van knoppen:

int knopState2 = 0; // variabele voor het lezen van de drukknop voor down-status int buttonState3 = 0; // variabele voor het lezen van de drukknop voor up-status

ongeldige setup() {

// stel de snelheid in op 150 rpm: myStepper.setSpeed(150); // initialiseer de seriële poort: Serial.begin (9600);

// initialiseer de drukknoppinnen als invoer:

pinMode (knopPin2, INPUT); pinMode (knopPin3, INPUT); }

lege lus() {

// lees de status van de drukknopwaarde: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// controleer of de drukknop is ingedrukt. Als dat zo is, is de buttonState HOOG:

if (buttonState2 == HIGH) { // Draai de motor 100 stappen vooruit als op knop 1 wordt gedrukt myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HOOG) {

// Draai de motor 100 stappen achteruit als knop 1 wordt ingedrukt myStepper.step (-100); } }

Stap 7: Test het apparaat

Bevestig de arm en test het apparaat om er zeker van te zijn dat de arm vrij kan bewegen. Bekijk de bijbehorende video om te zien hoe de arm aan het apparaat is bevestigd. Zorg ervoor dat u de spindel en de steunstang recht houdt.

Stap 8: Bevestig mobiele telefoonhouders aan de arm

• Verwijder het onderste deel van de houder van de mobiele telefoon
• Bevestig de eerste houder op ongeveer 7 inch van het einde van de zijwand
• Bevestig de tweede houder dicht bij het uiteinde van de arm

BELANGRIJK: Zorg ervoor dat de houder nog steeds draait nadat u de schroef door de arm hebt gestoken. Gebruik indien nodig ringen van moeren om ruimte te creëren.

Stap 9: Bouw de behuizing

Bouw de zijmuren

• Snijd twee stukken foamboard.

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

Bevestig de twee stukken aan de basis zoals weergegeven in de afbeeldingen met behulp van hete lijm.

Bouw de beste ondersteuning

Snijd met behulp van de sjabloon een stuk foamboard voor de bovenste ondersteuning. Identificeer de twee gaten voor de spindel en de steunas. Snijd gaten met een mes. Plaats de bovenste steun op de muren terwijl u de draadspil en de steunstang erdoorheen haalt. De structuur moet stijf en sterk aanvoelen.