Documento microajustable (no) - Cámara para aulas con "recursos insuficientes": 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola amigos y compañeros educadores:

Mi nombre es Aamir Fidai y soy profesor de matemáticas. Dos cosas para dejar en claro antes de continuar, no soy un ingeniero y esto es simplemente un prototipo de un intento de proporcionar a los maestros en aulas de escasos recursos una solución tecnológica equitativa. Hay una lista completa de mejoras que se pueden realizar en este diseño y, si el tiempo lo permite, compartiré las actualizaciones con usted a medida que estén disponibles.

¿Qué es este prototipo?

Esta cámara de documentos microajustable (no) es un dispositivo simple que los maestros de matemáticas / ciencias / física o los patrocinadores de STEM o el club de matemáticas pueden querer construir con sus estudiantes para exponerlos al proceso de diseño de ingeniería mientras resuelven un problema de la vida real. Problema de falta de recursos tecnológicos en el aula. Este proyecto utiliza Arduino Uno R3, controlador de motor de puente H L288N y un motor paso a paso NEMA 17 junto con otros componentes.

Beneficios para el aula de este dispositivo

Este documento sin cámara tiene dos posiciones de soporte para teléfono para adaptarse a las necesidades de documentos de diferentes tamaños. Mi objetivo con este prototipo es proporcionar a los profesores de aulas de escasos recursos la capacidad de hacer lo siguiente:

1. Use su propio teléfono celular como cámara de documentos para mostrar notas y otro material en el proyector (o pantalla de TV) usando un software común de mensajería de video como Skype.

2. Permita que los estudiantes compartan su trabajo desde su escritorio con facilidad.

3. Grabe videos de lecciones para los estudiantes.

4. Utilice teléfonos móviles como escáneres de documentos sin tener problemas de vibración.

5. Incrementar el compromiso y la participación de los estudiantes al hacer del salón de clases un lugar interactivo

Requerimientos de energía:

La cámara para documentos (no) funciona con pilas y se puede utilizar con 5 pilas AA o con una pila de 9v. Alternativamente, también se puede operar con 2-18650 baterías. Hice mi paquete de baterías obteniendo dos baterías 18650 de un paquete de baterías de herramientas eléctricas de 24 V, pero esa es otra historia.

Mi objetivo:

Espero que este dispositivo le ayude a ver que es posible emplear soluciones tecnológicas de bajo costo para hacer que las aulas sean más atractivas e interactivas. Además, espero que los patrocinadores de los clubes STEM, Matemáticas y Ciencias vean que proyectos simples como estos pueden usarse para involucrar a los estudiantes en actividades de diseño de ingeniería. Este proyecto y otros proyectos como este se pueden utilizar en el marco del aprendizaje basado en proyectos STEM (STEM PBL) para fomentar el pensamiento científico y de ingeniería.

Mi promesa como educadora:

Puedo fallar mientras lo intento, pero nunca fallaré en el intento

Paso 1: Materiales y componentes

1 X Tablero de espuma de Dollar Tree. $ 1,00

1 paquete de baterías de 9v de Dollar Tree. $ 1,00

2 X soportes para teléfono celular de Dollar Tree $ 2.00

1 X Varilla de metal sólido de Lowe's. $ 3,28

1 barra para mezclar pintura de Home Depot. $ 0,98

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

1 controlador de motor L298N de Amazon. $ 6,99

1 motor paso a paso NEMA 17 de Amazon. $ 13.99

Tornillo de plomo de 1 x 400 mm desde Amazon $ 10.59

1 X Acoplamiento flexible de 5 mm a 8 mm desde Amazon $ 6.59

También necesitará lo siguiente:

• Muchos cables de puente para conectar los componentes eléctricos
• Tuercas y pernos de tamaño apropiado para sujetar la tuerca trapezoidal al brazo de madera
• Una maquina perforadora
• Un voltímetro
• Mucha paciencia y
• Una esposa cariñosa y cariñosa que mantendrá las piezas en su lugar mientras intentas pegarlas. También querrá tomar fotos para compartir en Facebook.
• Opcional: una hija o un hijo de 7 años para ayudarlo a probar el dispositivo

Estoy seguro de que olvidé mencionar alguna parte, así que recuérdamelo en los comentarios.

Paso 2: Prepare la base usando la plantilla

1. Corte la tabla de espuma en pedazos de 7.5 "X 5". Necesitará 4 de estas piezas.

2. Pegue dos de las piezas con pegamento termofusible.

3. Corte la plantilla por las líneas de puntos y péguela a una de las piezas de 7.5 "X 5" con pegamento normal.

4. Utilice la plantilla para hacer un agujero para el motor paso a paso.

5. Utilice la plantilla para hacer un agujero para la varilla de soporte.

IMPORTANTE:

Coloque otra pieza de 7.5 "X 5" en la parte inferior de las dos piezas pegadas.

Paso 3: Prepare el brazo para el soporte del teléfono celular

Coloque la tuerca trapezoidal

• Usé una paleta mezcladora de pintura de Homedepot (paleta mezcladora de pintura) como brazo. Puede usar una pieza larga de madera de entre 18 "y 24" de largo como brazo.
• Usando la plantilla, determine el lugar ideal para fijar la tuerca trapezoidal al brazo.
• Taladre a través del orificio de la tuerca trapezoidal y coloque la tuerca en el brazo como se muestra en las imágenes.

Taladro para la barra de soporte

Usando el taladro de plantilla para la barra de soporte

Paso 4: conecte los componentes electrónicos

Paso 5: conecte los componentes eléctricos

Adjuntar componentes electrónicos

• Usando la plantilla, taladre agujeros en la base y luego coloque el Arduino, L298N y la placa de pan en la base.
• Fije patas de 2.5 "X 5" a la parte inferior de la base como se muestra. (La imagen muestra que la longitud es de 3 ", ignore y use 5")

Paso 6: Cargue el boceto de Arduino

#incluir

const int stepsPerRevolution = 200; // Pasos por revoluciones

// inicializa la biblioteca paso a paso en los pines 8 a 11:

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

// Números de pin de Arduino para los botones:

const int buttonPin2 = 2; // el número del pin del pulsador const int buttonPin3 = 3; // el número del pin del pulsador

// Estado de botones:

int buttonState2 = 0; // variable de lectura del pulsador de estado inactivo int buttonState3 = 0; // variable para leer el pulsador de estado activo

configuración vacía () {

// establece la velocidad a 150 rpm: myStepper.setSpeed (150); // inicializar el puerto serie: Serial.begin (9600);

// inicializa los pines del botón pulsador como entrada:

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

bucle vacío () {

// leer el estado del valor del botón pulsador: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2); buttonState3 = digitalRead (buttonPin3);

// comprobar si el pulsador está pulsado. Si es así, el buttonState es HIGH:

if (buttonState2 == HIGH) {// Gire el motor 100 pasos hacia adelante si se presiona el botón 1 myStepper.step (100); }

if (buttonState3 == HIGH) {

// Gire el motor 100 pasos hacia atrás si se presiona el botón 1 myStepper.step (-100); }}

Paso 7: prueba el dispositivo

Conecte el brazo y luego pruebe el dispositivo para asegurarse de que el brazo se mueva libremente. Para ver cómo se conecta el brazo al dispositivo, mire el video adjunto. Asegúrese de mantener rectos el tornillo de avance y la varilla de soporte.

Paso 8: coloque los soportes para teléfonos móviles en el brazo

• Retire la parte inferior del soporte del soporte del teléfono celular
• Coloque el primer soporte a aproximadamente 7 pulgadas del extremo de la pared lateral
• Coloque el segundo soporte cerca del final del brazo

IMPORTANTE: Asegúrese de que el soporte aún gire después de colocar el tornillo a través del brazo. Use arandelas de tuercas para crear espacio si es necesario.

Paso 9: construya el gabinete

Construye las paredes laterales

• Corta dos piezas de tablero de espuma.

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

Fije las dos piezas a la base como se muestra en las imágenes con pegamento termofusible.

Construye el soporte superior

Usando la plantilla, corte un trozo de tabla de espuma para el soporte superior. Identifique los dos orificios para el tornillo de avance y el eje de soporte. Haz agujeros con un cuchillo. Coloque el soporte superior en las paredes mientras pasa el tornillo de avance y la varilla de soporte. La estructura debe sentirse rígida y fuerte.