十月下旬的实验小学,梧桐叶开始大片大片地飘落。而傅曦的生活节奏,却比以往任何时候都要紧凑。
每天清晨六点半起床,七点到校早读;下午放学后,前半小时在操场进行跳远训练,后一小时在科学实验室研究他的“智能窗帘”项目;晚上回家写作业、复习功课,还要抽时间阅读李老师推荐的电子制作书籍。周末则要去图书馆查资料,或者在家调试电路。
这样的日子持续了两周后,傅曦明显瘦了一圈,但眼睛里的光芒却越来越亮。
“你这样不累吗?”周三下午的训练间隙,体育老师递给他一瓶水,关切地问。
傅曦仰头喝了半瓶,抹抹嘴:“累,但是值得。”
他说的是实话。虽然每天都很忙碌,但科学实验室里那些奇妙的电路,操场沙坑里不断刷新的跳远成绩,还有课堂上越来越扎实的知识积累——所有这些,都让他感受到一种充实的快乐。
尤其是科技创新项目,进展比预想的要顺利。
最开始,傅曦的计划很简单:用光敏传感器控制电机,实现窗帘的自动开关。但在李老师的指导下,他很快发现这个方案存在很多问题。
“如果只是天亮开、天黑关,那阴雨天怎么办?室内光线本身就很暗,难道还要让窗帘开着?”李老师在一次指导课上提出问题。
傅曦愣住了。他确实没考虑到天气因素。
“而且,不同季节日出日落时间不同,固定时间控制也不合理。”李老师继续分析,“最重要的是——用户的需求是多样的。有人喜欢被阳光叫醒,有人喜欢睡到自然醒。你的设计,应该给用户选择权。”
这番话让傅曦重新思考了整个项目的方向。他花了三个晚上,重新设计系统架构:不再是简单的光控,而是加入了时钟模块和手动控制功能。用户可以通过手机app设置定时开关,也可以选择自动模式——系统会根据当地日出日落时间自动调整,同时结合室内光线传感器,避免阴雨天不必要的开合。
设计方案确定后,真正的挑战才刚刚开始。
第一个难题是电机选型。傅曦计算了家里窗帘的重量,又考虑了滑轮组的省力效果,初步确定需要扭矩在3kg·以上的减速电机。但学校的实验器材里没有合适的型号。
“得自己去电子市场买。”李老师说,“这周末我带你去,顺便教你认识各种元器件。”
周六上午,傅曦第一次踏进本市最大的电子市场。琳琅满目的店铺里,摆满了各种他叫不出名字的元器件:电阻电容像彩虹糖一样被分装在透明盒子里,各种型号的芯片躺在防静电袋中,大大小小的电机在展示架上嗡嗡转动。
“这个是直流减速电机,扭矩大、转速慢,适合你的窗帘。”李老师在一家店铺前停下,指着一排电机说,“但要选对电压和电流,还要考虑尺寸——不能太大,不然装不进窗帘盒。”
傅曦认真地听,掏出笔记本记录。老板是个四十多岁的中年人,看到小学生来买电机,好奇地问:“小朋友,你这是要做什么项目?”
“智能窗帘。”傅曦把设计思路简单说了一遍。
老板眼睛一亮:“有点意思!不过小朋友,我建议你再加个限位开关——不然电机一直转,把窗帘拉坏了怎么办?”
又一个傅曦没考虑到的问题。他虚心请教,老板热情地讲解了限位开关的原理和接线方法,还送了他两个样品:“拿去试试,好用再来买。”
那一天,傅曦不仅买到了合适的电机、传感器、单片机开发板,还学到了很多课本上没有的知识:如何看懂元器件的数据手册,如何计算电源功率,如何设计散热方案……
更重要的是,他第一次真切地感受到——科技创新不是闭门造车,而是需要不断学习、请教、改进的过程。
材料备齐后,制作阶段开始了。
每天放学后的一小时,傅曦都泡在科学实验室。最开始是学习使用电烙铁——这个看起来简单的工具,用起来却需要技巧:温度太高会烫坏电路板,太低又焊不牢固;焊锡量要恰到好处,多了会造成短路,少了接触不良。
傅曦的前五次尝试都失败了。不是把焊盘烫掉了,就是焊成了难看的“肿瘤”。但他没有气馁,按照李老师教的方法,在废弃的电路板上反复练习。到第十次时,终于能焊出圆润光滑的焊点了。
“不错,有进步。”李老师检查了他的练习板,“记住,焊接就像做手术,要稳、准、轻。”
基础技能掌握后,真正的制作开始了。傅曦按照设计图,先把各个模块分开制作:电源模块、控制模块、传感器模块、电机驱动模块。每个模块制作完成后都要单独测试,确保功能正常再组装。
这个过程充满了意外。第三天的测试中,电机驱动芯片突然冒烟烧毁了——傅曦接错了正负极。第五天,光敏传感器的读数一直不稳定,后来发现是焊接时产生了虚焊。第八天,整个系统组装好后上电,单片机毫无反应,排查了两个小时才发现是复位电路的一个电阻值选错了……
每一个问题出现时,傅曦都会感到沮丧。但李老师总是说:“发现问题就是进步的机会。