เอกสารที่ปรับได้แบบไมโคร (ไม่ใช่) - กล้องสำหรับห้องเรียนที่ "ขาดทรัพยากร": 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

สวัสดี เพื่อนๆ และเพื่อนๆ นักการศึกษา

ฉันชื่อ Aamir Fidai และฉันเป็นครูสอนคณิตศาสตร์ สองสิ่งที่ต้องชี้แจงก่อนที่เราจะดำเนินการต่อ ฉันไม่ใช่วิศวกร และนี่เป็นเพียงต้นแบบของความพยายามในการจัดหาครูในห้องเรียนที่มีทรัพยากรไม่เพียงพอด้วยโซลูชันเทคโนโลยีที่เท่าเทียมกัน มีรายการการปรับปรุงทั้งหมดที่สามารถทำได้ในการออกแบบนี้และเวลาที่อนุญาตให้ฉันจะแบ่งปันการอัปเดตกับคุณเมื่อมีให้ใช้งาน

ต้นแบบนี้คืออะไร?

เอกสารที่ปรับด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ไม่ใช่) เป็นอุปกรณ์ง่ายๆ ที่ครูคณิตศาสตร์/วิทยาศาสตร์/ฟิสิกส์ หรือผู้สนับสนุน STEM หรือชมรมคณิตศาสตร์อาจต้องการสร้างร่วมกับนักเรียนเพื่อแสดงให้พวกเขาเห็นถึงขั้นตอนการออกแบบทางวิศวกรรมขณะแก้ไขชีวิตจริง ปัญหาการขาดทรัพยากรทางเทคโนโลยีในห้องเรียน โปรเจ็กต์นี้ใช้ Arduino Uno R3, L288N H-Bridge Motor driver และ NEMA 17 stepper motor ร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆ

ประโยชน์ของอุปกรณ์นี้ในห้องเรียน

เอกสารที่ไม่ใช่กล้องนี้มีตำแหน่งที่วางโทรศัพท์สองตำแหน่งเพื่อรองรับความต้องการเอกสารขนาดต่างๆ เป้าหมายของฉันกับต้นแบบนี้คือเพื่อให้ครูในห้องเรียนที่มีทรัพยากรไม่เพียงพอสามารถทำสิ่งต่อไปนี้ได้:

1. ใช้โทรศัพท์มือถือของตนเองเป็นกล้องเอกสารเพื่อแสดงบันทึกย่อและสื่ออื่นๆ บนโปรเจ็กเตอร์ (หรือหน้าจอทีวี) โดยใช้ซอฟต์แวร์ส่งข้อความวิดีโอทั่วไป เช่น Skype

2. ให้นักเรียนแบ่งปันงานจากโต๊ะทำงานได้อย่างง่ายดาย

3. บันทึกวิดีโอบทเรียนสำหรับนักเรียน

4. ใช้โทรศัพท์มือถือเป็นเครื่องสแกนเอกสารโดยไม่มีปัญหาเรื่องการสั่นสะเทือน

5. เพิ่มการมีส่วนร่วมและการมีส่วนร่วมของนักเรียนโดยทำให้ห้องเรียนเป็นสถานที่แบบโต้ตอบ

ข้อกำหนดด้านพลังงาน:

เอกสาร (ไม่ใช่) - กล้องใช้แบตเตอรี่และสามารถใช้งานได้โดยใช้แบตเตอรี่ AA 5 ก้อนหรือแบตเตอรี่ 9v หรือใช้แบตเตอรี่ 2-18650 ก้อนก็ได้ ฉันสร้างชุดแบตเตอรี่โดยการจัดหาแบตเตอรี่ 18650 สองก้อนจากชุดแบตเตอรี่เครื่องมือไฟฟ้า 24V แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่งทั้งหมด

วัตถุประสงค์ของฉัน:

ฉันหวังว่าอุปกรณ์นี้จะช่วยให้คุณเห็นว่าเป็นไปได้ที่จะใช้โซลูชันเทคโนโลยีต้นทุนต่ำเพื่อทำให้ห้องเรียนมีส่วนร่วมและโต้ตอบมากขึ้น นอกจากนี้ ฉันหวังว่าผู้สนับสนุนชมรม STEM คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ จะเห็นว่าโครงการง่ายๆ เช่นนี้สามารถนำมาใช้เพื่อให้นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมการออกแบบทางวิศวกรรม โปรเจ็กต์นี้และโปรเจ็กต์อื่นๆ ในลักษณะนี้ ใช้ภายในกรอบของการเรียนรู้ด้วยโปรเจ็กต์ STEM (STEM PBL) เพื่อส่งเสริมการคิดทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม

สัญญาของฉันในฐานะนักการศึกษา:

ฉันอาจล้มเหลวในขณะที่พยายาม แต่ฉันจะไม่ล้มเหลวในการพยายาม

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและส่วนประกอบ

1 X โฟมบอร์ดจากต้นดอลลาร์ $1.00

ชุดแบตเตอรี่ 1 X 9v จากต้น Dollar $1.00

ที่วางโทรศัพท์มือถือ 2 X จากต้น Dollar $2.00

1 X แท่งโลหะแข็งจาก Lowe's $3.28

1 X แท่งผสมสีจาก Home Depot $0.98

1 X Arduino Uno R3 จาก Arduino.cc. $22.00

1 X L298N เครื่องยนต์ ไดรเวอร์จาก Amazon $6.99

1 X NEMA 17 Stepper เครื่องยนต์ จาก Amazon $13.99

ลีดสกรู 1 X 400 มม. จาก Amazon $10.59

1 X ข้อต่อแบบยืดหยุ่น 5 มม. ถึง 8 มม. จาก Amazon $6.59

คุณจะต้องมีสิ่งต่อไปนี้:

• สายจัมเปอร์สำหรับต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมาก
• น็อตและสลักเกลียวขนาดที่เหมาะสมเพื่อติดน็อตสี่เหลี่ยมคางหมูกับแขนไม้
• เครื่องเจาะ
• โวลต์มิเตอร์
• อดทนและ
• ภรรยาที่ห่วงใยด้วยความรักซึ่งจะยึดชิ้นส่วนไว้ในขณะที่คุณพยายามติดกาว นอกจากนี้เธอจะต้องการถ่ายภาพเพื่อแชร์บน Facebook
• ตัวเลือกเสริม: ลูกสาวหรือลูกชายวัย 7 ขวบที่จะช่วยคุณทดสอบอุปกรณ์

ฉันแน่ใจว่าฉันลืมพูดถึงบางส่วนดังนั้นโปรดเตือนฉันในความคิดเห็น

ขั้นตอนที่ 2: เตรียมฐานโดยใช้เทมเพลต

1. ตัดแผ่นโฟมเป็นชิ้น 7.5" X 5" คุณจะต้องมี 4 ชิ้นเหล่านี้

2. กาวสองชิ้นเข้าด้วยกันโดยใช้กาวร้อน

3. ตัดแม่แบบที่เส้นประแล้วทากาวให้เป็นชิ้นใดชิ้นหนึ่งขนาด 7.5 "X 5" โดยใช้กาวธรรมดา

4. ใช้แม่แบบเพื่อตัดรูสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์

5. ใช้แม่แบบเพื่อตัดรูสำหรับแกนค้ำยัน

สำคัญ:

แนบชิ้นส่วนขนาด 7.5" X 5" อีกชิ้นหนึ่งที่ด้านล่างของชิ้นส่วนที่ติดกาวทั้งสองชิ้น

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมแขนสำหรับที่วางโทรศัพท์มือถือ

ติดน็อตสี่เหลี่ยมคางหมู

• ฉันใช้ไม้พายผสมสีจาก Homedepot (Paint Mixing Paddle) เป็นแขน คุณสามารถใช้ไม้ยาวที่มีความยาวระหว่าง 18 ถึง 24 นิ้วเป็นแขนได้
• การใช้เทมเพลตจะเป็นตัวกำหนดตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดในการติดน็อตสี่เหลี่ยมคางหมูเข้ากับแขน
• เจาะรูในน็อตสี่เหลี่ยมคางหมูแล้วติดน็อตเข้ากับแขนตามที่แสดงในภาพ

เจาะรูสำหรับแกนรองรับ

การใช้รูเจาะแม่แบบสำหรับแกนรองรับ

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ขั้นตอนที่ 5: แนบส่วนประกอบไฟฟ้า

แนบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

• ใช้แม่แบบเจาะรูบนฐานแล้วต่อ Arduino, L298N และบอร์ดขนมปังบนฐาน
• แนบขา 2.5" X 5" เข้ากับฐานด้านล่างตามภาพ (ภาพแสดงความยาวเป็น 3" โปรดละเว้นและใช้ 5")

ขั้นตอนที่ 6: อัปโหลด Arduino Sketch

#รวม

const int stepsPerRevolution = 200; //ขั้นตอนต่อการปฏิวัติ

// เริ่มต้นไลบรารี stepper บนพิน 8 ถึง 11:

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

// หมายเลขพิน Arduino สำหรับปุ่ม:

const int buttonPin2 = 2; // จำนวนของหมุดปุ่มกด const int buttonPin3 = 3; // หมายเลขของหมุดปุ่มกด

// สถานะของปุ่ม:

int buttonState2 = 0; // ตัวแปรสำหรับอ่านปุ่มกดสำหรับสถานะลง int buttonState3 = 0; // ตัวแปรสำหรับอ่านปุ่มกดสถานะขึ้น

การตั้งค่าเป็นโมฆะ () {

// ตั้งค่าความเร็วที่ 150 rpm: myStepper.setSpeed(150); // เริ่มต้นพอร์ตอนุกรม: Serial.begin(9600);

// เริ่มต้นหมุดปุ่มกดเป็นอินพุต:

pinMode(ปุ่มPin2, INPUT); pinMode (ปุ่ม Pin3, INPUT); }

วงเป็นโมฆะ () {

// อ่านสถานะของค่าปุ่มกด: buttonState2 = digitalRead(buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// ตรวจสอบว่ามีการกดปุ่มหรือไม่ ถ้าใช่ สถานะ buttonState จะสูง:

if (buttonState2 == HIGH) {// หมุนมอเตอร์ไปข้างหน้า 100 ก้าวถ้ากดปุ่ม 1 myStepper.step (100); }

ถ้า (buttonState3 == สูง) {

//หมุนมอเตอร์กลับ 100 ก้าวหากกดปุ่ม 1 myStepper.step(-100); } }

ขั้นตอนที่ 7: ทดสอบอุปกรณ์

แนบแขนแล้วทดสอบอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าแขนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ หากต้องการดูวิธีการติดแขนเข้ากับอุปกรณ์ ให้ดูวิดีโอประกอบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จับลีดสกรูและแกนค้ำให้ตรง

ขั้นตอนที่ 8: แนบที่วางโทรศัพท์มือถือเข้ากับแขน

• ถอดส่วนล่างของโครงยึดโทรศัพท์มือถือออก
• ติดที่ยึดอันแรกให้ห่างจากปลายผนังด้านข้างประมาณ 7 นิ้ว
• ติดที่ยึดอันที่สองใกล้กับปลายแขน

สำคัญ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าที่ยึดยังคงหมุนอยู่หลังจากใส่สกรูเข้าไปในแขนแล้ว ใช้เครื่องซักผ้าของถั่วเพื่อสร้างพื้นที่หากจำเป็น

ขั้นตอนที่ 9: สร้างสิ่งที่แนบมา

สร้างกำแพงด้านข้าง

• ตัดแผ่นโฟมสองชิ้น

  1. 7.5" x 20"
  2. 5" x 20"

ติดทั้งสองชิ้นเข้ากับฐานตามที่แสดงในภาพโดยใช้กาวร้อน

สร้างการสนับสนุนสูงสุด

ใช้เทมเพลตตัดแผ่นโฟมเพื่อรองรับด้านบน ระบุรูสองรูสำหรับลีดสกรูและเพลารองรับ ตัดรูด้วยมีดเอนกประสงค์ วางส่วนรองรับด้านบนบนผนังในขณะที่ใช้ลีดสกรูและแกนค้ำผ่าน โครงสร้างควรรู้สึกแข็งและแข็งแรง