Document micro-ajustable (non) - Caméra pour les classes "sous-financées": 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Bonjour amis et collègues éducateurs, Je m'appelle Aamir Fidai et je suis professeur de mathématiques. Deux choses à préciser avant d'aller plus loin, je ne suis pas ingénieur et il s'agit simplement d'un prototype d'une tentative visant à fournir aux enseignants des classes défavorisées une solution technologique équitable. Il y a toute une liste d'améliorations qui peuvent être apportées à cette conception et si le temps le permet, je partagerai les mises à jour avec vous dès qu'elles seront disponibles.

Quel est ce prototype ?

Ce document micro-réglable (non)-caméra est un dispositif simple que les enseignants de mathématiques/sciences/physique ou les sponsors du club STEM ou de mathématiques peuvent vouloir construire avec leurs étudiants pour les exposer au processus de conception technique tout en résolvant un problème réel. problème de manque de ressources technologiques en classe. Ce projet utilise le pilote de moteur Arduino Uno R3, L288N H-Bridge et un moteur pas à pas NEMA 17 ainsi que d'autres composants.

Avantages en classe de cet appareil

Ce document sans appareil photo a deux positions de support de téléphone pour répondre aux besoins de documents de différentes tailles. Mon objectif avec ce prototype est de fournir aux enseignants des classes défavorisées la capacité de:

1. Utiliser leur propre téléphone portable comme caméra de documents pour afficher des notes et d'autres documents sur un projecteur (ou un écran de télévision) à l'aide d'un logiciel de messagerie vidéo courant tel que Skype.

2. Permettez aux élèves de partager facilement leur travail depuis leur bureau.

3. Enregistrez des vidéos de cours pour les élèves.

4. Utilisez les téléphones portables comme scanners de documents sans rencontrer de problème de vibration.

5. Augmenter l'engagement et la participation des élèves en faisant de la classe un lieu interactif

Alimentation requise:

Le document (non)-caméra fonctionne sur batterie et peut être utilisé avec 5 piles AA ou une pile 9v. Alternativement, il peut également être utilisé avec des batteries 2-18650. J'ai fabriqué ma batterie en me procurant deux batteries 18650 à partir d'une batterie pour outil électrique 24 V, mais c'est une toute autre histoire.

Mon objectif:

J'espère que cet appareil vous aidera à voir qu'il est possible d'utiliser des solutions technologiques à faible coût pour rendre les salles de classe plus attrayantes et interactives. De plus, j'espère que les sponsors des clubs STEM, Maths et Science voient que des projets simples comme ceux-ci peuvent être utilisés pour engager les étudiants dans des activités de conception technique. Ce projet et d'autres projets comme celui-ci peuvent être utilisés dans le cadre de l'apprentissage par projet STEM (STEM PBL) pour encourager la réflexion scientifique et technique.

Ma promesse en tant qu'éducateur:

Je peux échouer pendant que j'essaie, mais je n'échouerai jamais à essayer

Étape 1: Matériaux et composants

1 X panneau en mousse de l'arbre Dollar. 1,00 $

1 X 9v batterie de Dollar Tree. 1,00 $

2 X supports de téléphone portable de Dollar tree 2,00 $

1 X tige en métal solide de Lowe's. 3,28 $

1 X bâton de mélange de peinture de Home Depot. 0,98 $

1 X Arduino Uno R3 d'Arduino.cc. 22,00 $

1 X pilote de moteur L298N d'Amazon. 6,99 $

1 X moteur pas à pas NEMA 17 d'Amazon. 13,99 $

1 vis-mère de 400 mm d'Amazon 10,59 $

1 X raccord flexible de 5 mm à 8 mm d'Amazon 6,59 $

Vous aurez également besoin des éléments suivants:

• Beaucoup de câbles de démarrage pour attacher les composants électriques
• Écrous et boulons de taille appropriée pour fixer l'écrou trapézoïdal au bras en bois
• Une perceuse
• Un voltmètre
• Beaucoup de patience et
• Une épouse aimante et attentionnée qui tiendra les pièces en place pendant que vous essayez de les coller. Elle voudra aussi prendre des photos à partager sur Facebook
• Facultatif: Une fille ou un fils de 7 ans pour vous aider à tester l'appareil

Je suis sûr que j'ai oublié de mentionner une partie alors s'il vous plaît rappelez-moi dans les commentaires.

Étape 2: préparer la base à l'aide du modèle

1. Coupez le panneau de mousse en morceaux de 7,5" X 5". Vous aurez besoin de 4 de ces pièces.

2. Collez deux des pièces ensemble avec de la colle chaude.

3. Découpez le gabarit au niveau des lignes pointillées et collez-le à l'un des morceaux de 7,5" X 5" avec de la colle ordinaire.

4. Utilisez le gabarit pour percer le trou du moteur pas à pas.

5. Utilisez le gabarit pour percer le trou de la tige de support.

IMPORTANT:

Attachez un autre morceau de 7,5" X 5" au bas des deux morceaux collés.

Étape 3: Préparez le bras pour le support de téléphone portable

Attachez l'écrou trapézoïdal

• J'ai utilisé une palette de mélange de peinture de Homedepot (Paint Mixing Paddle) comme bras. Vous pouvez utiliser un long morceau de bois mesurant entre 18" et 24" de long comme bras.
• À l'aide du gabarit, déterminez l'endroit idéal pour fixer l'écrou trapézoïdal au bras.
• Percez le trou dans l'écrou trapézoïdal et fixez l'écrou au bras comme indiqué sur les images.

Percer le trou pour la tige de support

Utilisation du gabarit de perçage pour la tige de support

Étape 4: Connecter les composants électroniques

Étape 5: Fixez les composants électriques

Attacher les composants électroniques

• À l'aide du gabarit, percez des trous sur la base, puis fixez l'Arduino, le L298N et la planche à pain sur la base.
• Fixez des pieds de 2,5" X 5" au bas de la base, comme illustré. (L'image montre que la longueur est de 3", veuillez ignorer et utiliser 5")

Étape 6: Téléchargez le croquis Arduino

#comprendre

const int étapesParRévolution = 200; //Pas par tours

// initialise la bibliothèque pas à pas sur les broches 8 à 11:

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

// Numéros de broche Arduino pour les boutons:

const int boutonPin2 = 2; // le numéro de la broche du bouton poussoir const int buttonPin3 = 3; // le numéro de la broche du bouton poussoir

// Etat des boutons:

int buttonState2 = 0; // variable de lecture du bouton poussoir pour l'état bas int buttonState3 = 0; // variable de lecture du bouton poussoir d'état up

void setup() {

// fixe la vitesse à 150 tr/min: myStepper.setSpeed(150); // initialise le port série: Serial.begin(9600);

// initialise les broches du bouton poussoir en entrée:

pinMode(boutonPin2, INPUT); pinMode (boutonPin3, INPUT); }

boucle vide() {

// lit l'état de la valeur du bouton poussoir: buttonState2 = digitalRead(buttonPin2); buttonState3 = digitalRead(buttonPin3);

// vérifie si le bouton poussoir est enfoncé. Si c'est le cas, l'état du bouton est ÉLEVÉ:

if (buttonState2 == HIGH) { //Tourner le moteur de 100 pas en avant si le bouton 1 est enfoncé myStepper.step(100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

//Tourner le moteur de 100 pas en arrière si le bouton 1 est enfoncé myStepper.step(-100); } }

Étape 7: Testez l'appareil

Attachez le bras, puis testez l'appareil pour vous assurer que le bras bouge librement. Pour voir comment le bras est attaché à l'appareil, regardez la vidéo d'accompagnement. Assurez-vous de tenir la vis mère et la tige de support droites.

Étape 8: Fixez les supports de téléphone portable au bras

• Retirez la partie inférieure du support de support de téléphone portable
• Fixez le premier support à environ 7 pouces de l'extrémité de la paroi latérale
• Fixez le deuxième support près de l'extrémité du bras

IMPORTANT: Assurez-vous que le support tourne toujours après avoir inséré la vis dans le bras. Utilisez des rondelles d'écrous pour créer de l'espace si nécessaire.

Étape 9: Construisez le boîtier

Construire les murs latéraux

• Coupez deux morceaux de carton mousse.

  1. 7.5" X 20"
  2. 5" X 20"

Fixez les deux pièces à la base comme indiqué sur les images à l'aide de colle chaude.

Construisez le meilleur support

À l'aide du gabarit, découpez un morceau de carton mousse pour le support supérieur. Identifiez les deux trous pour la vis-mère et l'arbre de support. Découpez des trous à l'aide d'un couteau tout usage. Placez le support supérieur sur les murs tout en passant la vis-mère et la tige de support. La structure doit être rigide et solide.