مستند قابل للضبط الدقيق (غير) - كاميرا للفصول الدراسية "ضعيفة الموارد": 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبًا بالأصدقاء والزملاء المعلمين ،

اسمي عامر فداي وأنا مدرس رياضيات. هناك شيئان يجب توضيحهما قبل أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، فأنا لست مهندسًا وهذا مجرد نموذج أولي لمحاولة تزويد المعلم في الفصول الدراسية التي تعاني من نقص الموارد بحل تقني عادل. هناك قائمة كاملة من التحسينات التي يمكن إجراؤها على هذا التصميم ، وإذا سمح الوقت ، سأشارك التحديثات معك عندما تصبح متاحة.

ما هو هذا النموذج الأولي؟

هذا المستند القابل للضبط الدقيق (غير) - الكاميرا عبارة عن جهاز بسيط قد يرغب مدرسو الرياضيات / العلوم / الفيزياء أو رعاة STEM أو نادي الرياضيات في بنائه مع طلابهم لتعريضهم لعملية التصميم الهندسي أثناء حل الحياة الواقعية مشكلة نقص الموارد التكنولوجية في الفصل. يستخدم هذا المشروع محرك Arduino Uno R3 و L288N H-Bridge Motor ومحرك NEMA 17 المتدرج جنبًا إلى جنب مع المكونات الأخرى.

مزايا Classroom لهذا الجهاز

يحتوي هذا المستند غير المزود بالكاميرا على موضعين لحامل الهاتف لاستيعاب احتياجات المستندات ذات الأحجام المختلفة. هدفي من هذا النموذج الأولي هو تزويد المعلمين في الفصول الدراسية التي تعاني من نقص الموارد بالقدرة على القيام بما يلي:

1. استخدم الهاتف الخلوي الخاص بهم ككاميرا مستندات لعرض الملاحظات والمواد الأخرى على جهاز العرض (أو شاشة التلفزيون) باستخدام برامج مراسلة الفيديو الشائعة مثل Skype.

2. السماح للطلاب بمشاركة أعمالهم من مكاتبهم بسهولة.

3. تسجيل مقاطع فيديو الدروس للطلاب.

4. استخدم الهواتف المحمولة كماسحات ضوئية للمستندات دون التعرض لمشكلة الاهتزاز.

5. زيادة انخراط الطلاب ومشاركتهم من خلال جعل الفصل الدراسي مكانًا تفاعليًا

متطلبات الطاقة:

الوثيقة (ليست) - الكاميرا تعمل بالبطارية ويمكن تشغيلها باستخدام 5 بطاريات AA أو بطارية 9 فولت. بدلاً من ذلك ، يمكن تشغيله أيضًا باستخدام 2-18650 بطارية. لقد صنعت حزمة البطارية الخاصة بي عن طريق الحصول على بطاريتين 18650 من حزمة بطارية أداة طاقة 24 فولت ، لكن هذه قصة أخرى تمامًا.

هدفي:

آمل أن يساعدك هذا الجهاز في معرفة أنه من الممكن استخدام حلول تقنية منخفضة التكلفة لجعل الفصول الدراسية أكثر تفاعلاً وتفاعلاً. أيضًا ، آمل أن يرى رعاة نوادي العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات والعلوم أن المشاريع البسيطة مثل هذه يمكن استخدامها لإشراك الطلاب في أنشطة التصميم الهندسي. يمكن استخدام هذا المشروع ومشاريع أخرى مثل هذا في إطار التعلم القائم على مشروع STEM (STEM PBL) لتشجيع التفكير العلمي والهندسي.

وعدي كمعلم:

قد أفشل بينما أحاول ، لكنني لن أفشل أبدًا في المحاولة

الخطوة 1: المواد والمكونات

1 × لوح فوم من شجرة الدولار. 1.00 دولار

حزمة بطارية 1 × 9 فولت من شجرة الدولار. 1.00 دولار

عدد 2 حامل هاتف خلوي من دولار تري 2.00 دولار

1 × قضيب معدني صلب من Lowe's. 3.28 دولار

1 × عصا خلط الطلاء من هوم ديبوت. 0.98 دولار

1 X Arduino Uno R3 من Arduino.cc. 22.00 دولارًا

1 X L298N Motor driver من أمازون. 6.99 دولارات أمريكية

1 X NEMA 17 محرك متدرج من أمازون. 13.99 دولارًا أمريكيًا

برغي رصاص 1 × 400 مم من أمازون 10.59 دولار

1 × اقتران مرن 5 مم إلى 8 مم من Amazon $ 6.59

ستحتاج أيضًا إلى ما يلي:

• الكثير من كبلات العبور لتوصيل المكونات الكهربائية
• صواميل ومسامير ذات حجم مناسب لربط الجوز شبه المنحرف بالذراع الخشبي
• آلة حفر
• متر فولت
• الكثير من الصبر و
• زوجة محبة مهتمة ستثبت القطع في مكانها أثناء محاولتك لصقها. كما سترغب في التقاط الصور لمشاركتها على Facebook
• اختياري: ابنة تبلغ من العمر 7 سنوات أو ابن لمساعدتك في اختبار الجهاز

أنا متأكد من أنني نسيت ذكر جزء ما ، لذا يرجى تذكيري في التعليقات.

الخطوة 2: تحضير القاعدة باستخدام النموذج

1. قطع لوح الرغوة إلى 7.5 "X 5" قطع. سوف تحتاج إلى 4 من هذه القطع.

2. الصق قطعتين معًا باستخدام الغراء الساخن.

3. قم بقص القالب على الخطوط المنقطة والصقها بإحدى القطع 7.5 × 5 باستخدام الغراء العادي.

4. استخدم القالب لقطع حفرة للمحرك السائر.

5. استخدم القالب لعمل ثقب لقضيب الدعم.

الأهمية:

إرفاق قطعة أخرى من 7.5 "X 5" قطعة في الجزء السفلي من القطعتين الملصقة.

الخطوة 3: تحضير الذراع لحامل الهاتف الخلوي

إرفاق صامولة شبه منحرف

• لقد استخدمت مجداف خلط الطلاء من Homedepot (مجداف خلط الطلاء) كذراع. يمكنك استخدام قطعة خشب طويلة يتراوح طولها بين 18 و 24 بوصة كذراع.
• باستخدام القالب ، حدد المكان المثالي لإرفاق الجوز شبه المنحرف بالذراع.
• حفر من خلال الفتحة الموجودة في الجوز شبه المنحرف وربط الجوز بالذراع كما هو موضح في الصور.

ثقب الحفر لقضيب الدعم

استخدام ثقب حفر القالب لقضيب الدعم

الخطوة 4: قم بتوصيل المكونات الإلكترونية

الخطوة الخامسة: إرفاق المكونات الكهربائية

إرفاق المكونات الإلكترونية

• باستخدام ثقوب حفر القالب في القاعدة ثم قم بتوصيل Arduino و L298N ولوح الخبز على القاعدة.
• إرفاق 2.5 "X 5" أرجل أسفل القاعدة كما هو موضح. (الصورة توضح أن الطول هو 3 "، يرجى تجاهل واستخدام 5")

الخطوة 6: تحميل Arduino Sketch

#يشمل

const int stepsPerRevolution = 200 ؛ // خطوات لكل ثورات

// تهيئة مكتبة السائر على المسامير من 8 إلى 11:

Stepper myStepper (stepsPerRevolution ، 8 ، 9 ، 10 ، 11) ؛

// أرقام دبوس Arduino للأزرار:

const int buttonPin2 = 2 ؛ // رقم زر الانضغاطي const int buttonPin3 = 3 ؛ // رقم دبوس الزر الانضغاطي

// حالة الأزرار:

int buttonState2 = 0 ؛ // متغير لقراءة الزر الانضغاطي للحالة السفلية int buttonState3 = 0 ؛ // متغير لقراءة زر الضغط للحصول على حالة أعلى

الإعداد باطل() {

// اضبط السرعة على 150 دورة في الدقيقة: myStepper.setSpeed (150) ؛ // تهيئة المنفذ التسلسلي: Serial.begin (9600) ؛

// تهيئة دبابيس زر الضغط كمدخل:

pinMode (buttonPin2 ، الإدخال) ؛ pinMode (buttonPin3 ، الإدخال) ؛ }

حلقة فارغة() {

// اقرأ حالة قيمة زر الضغط: buttonState2 = digitalRead (buttonPin2) ؛ buttonState3 = digitalRead (buttonPin3) ،

// تحقق من الضغط على الزر الانضغاطي. إذا كان كذلك ، فإن حالة الزر عالية:

if (buttonState2 == HIGH) {// أدر المحرك 100 خطوة للأمام إذا تم الضغط على الزر 1 myStepper.step (100) ؛ }

إذا (buttonState3 == عالية) {

// اقلب المحرك 100 خطوة للخلف إذا تم الضغط على الزر 1 myStepper.step (-100) ؛ }}

الخطوة 7: اختبر الجهاز

اربط الذراع ثم اختبر الجهاز للتأكد من أن الذراع تتحرك بحرية. لمعرفة كيفية توصيل الذراع بالجهاز ، شاهد الفيديو المصاحب. تأكد من إمساك برغي الرصاص وقضيب الدعم بشكل مستقيم.

الخطوة 8: نعلق حاملي الهاتف الخليوي في الذراع

• قم بإزالة الجزء السفلي من حامل الهاتف الخلوي
• قم بتركيب الحامل الأول على بعد حوالي 7 بوصات من نهاية الجدار الجانبي
• ثبت الحامل الثاني بالقرب من نهاية الذراع

هام: تأكد من أن الحامل لا يزال يدور بعد إدخال المسمار في الذراع. استخدم غسالات من المكسرات لخلق مساحة إذا لزم الأمر.

الخطوة 9: بناء الضميمة

بناء الجدران الجانبية

• قطع قطعتين من لوح الرغوة.

  1. 7.5 × 20 بوصة
  2. 5 × 20 بوصة

اربط القطعتين بالقاعدة كما هو موضح في الصور باستخدام الغراء الساخن.

بناء الدعم العلوي

باستخدام القالب ، قم بقطع قطعة من لوح الرغوة للدعم العلوي. حدد الفتحتين للمسمار الرئيسي وعمود الدعم. قطع الثقوب باستخدام سكين. ضع الدعم العلوي على الجدران أثناء تشغيل المسمار اللولبي وقضيب الدعم من خلاله. يجب أن يشعر الهيكل بالصلابة والقوة.