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第352章 科技创新大赛初露锋芒(第1页)

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kg·以上的减电机。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。

“这个是直流减电机,扭矩大、转慢,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,排查了两个小时才现是复位电路的一个电阻值选错了……

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每一个问题出现时,傅曦都会感到沮丧。但李老师总是说:“现问题就是进步的机会。搞科研的人,一辈子都在和问题打交道。重要的是学会如何系统地排查、解决。”

渐渐地,傅曦掌握了方法:先分析现象,再列出可能的原因,然后从最简单、最容易检查的开始,逐一排除。他学会了使用万用表测量电压电流,学会了用示波器观察信号波形,学会了查阅芯片手册查找引脚定义。

两周后的周五傍晚,傅曦完成了第一个原型机。

那是一个看起来有些简陋的装置:一块洞洞板上布满了元器件和飞线,电机用扎带固定在一个小支架上,连着一根绳子模拟窗帘。但当他接通电源,用手机app送指令时,电机平稳转动,绳子缓缓移动;用手电筒照射光敏传感器时,系统自动判断“天亮了”,开始执行打开动作。

“成功了!”傅曦激动地跳起来。

李老师也露出欣慰的笑容:“很好,但这才完成了一半。接下来你要把它做成真正能用的产品,还要写项目报告,准备演示。”

周末,傅曦把原型机带回家,准备在真实的窗帘上测试。爸爸主动帮忙,在窗帘盒里安装了导轨和滑轮。但当他们把电机装上去后,新的问题出现了——家里窗帘的重量比预估的大,电机虽然能拉动,但度很慢,而且热严重。

“扭矩不够。”傅曦皱着眉,“要么换更大扭矩的电机,要么改进机械结构。”

换电机意味着重新设计驱动电路,成本也会增加。傅曦选择了第二个方案:他重新设计了滑轮组,把省力比从:提高到了:。这个改动需要更精密的安装,他和爸爸在客厅忙活了整整一天,终于在天黑前完成了改装。

再次测试时,窗帘开合顺畅多了,电机也只是微温。

“太棒了!”妈妈看着自动打开的窗帘,阳光洒进客厅,“小曦,你真的做出来了!”

但傅曦没有时间庆祝。距离提交初赛材料只剩一周了,他还要完成项目报告。

写报告比制作硬件更难。傅曦第一次接触正式的科技论文格式,需要写清楚项目的创新点、技术原理、实现过程、测试数据、应用前景等等。李老师给了他几篇往届获奖作品的报告作为参考,但要求他必须自己写,不能抄袭。

那一个星期,傅曦每天只睡六个小时。白天上课、训练,晚上写报告到深夜。他学会了用图表展示数据,学会了用专业术语描述技术细节,也学会了如何把自己的思考过程清晰地表达出来。

最难写的是“创新点”部分。傅曦最初觉得自己的项目没什么创新——自动窗帘市面上早就有了。但李老师引导他深入思考:“你的设计有什么不同?是针对什么特殊需求?解决了什么现有产品没解决的问题?”

思考了整整两天后,傅曦终于找到了答案:他的创新不在于技术本身,而在于设计理念——不是单纯追求自动化,而是强调“智能适应性”和“用户友好性”。系统能够根据季节、天气、用户习惯自动调整,同时保留了手动控制的灵活性。而且成本低廉,适合普通家庭改造使用。

这个认知让傅曦很兴奋。他意识到,创新不一定是要明全新的东西,有时候,对现有产品的改进和优化,解决特定人群的实际问题,同样是很有价值的创新。

提交截止日的前一天,傅曦完成了报告的最后一稿。李老师仔细审阅后,只修改了几个专业术语的使用,整体给予了高度评价:“逻辑清晰,数据详实,最关键的是——这是你独立思考、亲手实践的成果。无论比赛结果如何,这个过程本身就是最大的收实。”

材料提交后,等待初审结果的日子显得格外漫长。傅曦努力让自己恢复正常的学习生活,但心里总惦记着这件事。课间他会不自觉地看着窗外,想象着如果项目能进入决赛,要在评委面前演示的场景。

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