小學生搞定復雜編程 給電表裝上超級大腦

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　　毫無征兆的，房間里的燈滅了，電腦屏幕的光暗了下來。一片寂靜中，只剩下電器發出吱吱的聲音，似乎在黑暗中表達著不甘。這就斷電了？！呀，澡還沒洗呢，還有個文件沒處理完呢……

　　大概每個人都曾在生活中經歷過這一窘迫時刻。這讓人不禁開始幻想，如果斷電時，電表能“通情達理”，提前給人發出通知該有多好啊。恭喜你！這并不是白日做夢。來自匯文一小六年級的學生陳薈蓉，發現了生活中的這一痛點之后，利用自己的周末和課余時間，制作出“電表智能反饋”系統：安裝了“超級大腦”的智能電表，不僅能在電量即將耗盡時，給用戶發來短信通知；還可以智能計算出剩余電量使用天數，并進行實時顯示。

　　停電竟讓獨居老人摔傷

　　激發陳薈蓉做出“智能電表”創意的其實是一場不大的事故。薈蓉的鄰居是一位獨居的老奶奶，去年夏天的一個晚上，老奶奶家里突然停電了，老人在黑暗中四處摸索著找手電的時候，不小心被絆倒摔了一跤，這一跤讓老人在病床上養了好幾個月才能下地。聽說了這件事之后陳薈蓉意識到，原來平時大家習以為常的突然斷電，不僅會給人們的生活帶來不便，更有可能給老人和小孩造成傷害。那有沒有什么可以改善的辦法呢？

　　為此，陳薈蓉還特意在小區里做了一番調查：“您是否遇到過突然斷電的情況？”“設想過的改善辦法有哪些？”整理綜合了各方意見之后，陳薈蓉發現，雖然有的電表可以通過電子顯示窗報警，但是由于居民電卡表一般集中安裝在樓道里，離用戶的實際生活區較遠，因此報警效果大打折扣，一般粗心的用戶無法及時了解到電表數據，隱患依然存在。

　　既然如此，何不讓電表的提醒功能離我們更近一些？比如，直接給我們發送信息提醒？通過上網查詢電表工作原理后，薈蓉得知市面上有一種電表，可以將使用電量等參數進行傳輸。與廠家交流后，她確認電表可以將數據傳輸給單片機，由此確定了裝置最關鍵部分的可行性。今年上半年，陳薈蓉開始了嘗試。

　　小學生搞定復雜編程

　　要執行一個操作，就得有指令的發送方做“指揮官”，有指令的執行方做“操作官”。因此，在“電表智能反饋”系統中，陳薈蓉綜合了單片機、LCD顯示屏、GSM短信三個模塊來分配這兩個角色。系統利用電表的數據通訊接口，將電表的數據傳輸給單片機這一“大腦”；“大腦”通過數據通訊接口讀取用電信息之后，根據設定的算法對信息進行處理，根據用戶平時的用電情況智能計算出剩余天數后，對顯示屏模塊發出指令；收到指令后，顯示屏模塊對信息進行實時顯示。當天數大于30天的時候，顯示Enough，表示電量充足；當天數大于15天且小于30天時，屏幕上顯示Warnning警告，進行提醒；當天數小于15天時，屏幕上顯示NeedCharging并且向用戶的手機發送短信。這樣用戶不但可以通過單片機的顯示屏幕獲取信息，還可以通過設定的警告短信，獲取警告信息。

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　　整個系統中，單片機充當了重要的指揮官角色，而真正讓指揮官發揮作用的其實是一套編程代碼。這也是讓當時才上五年級的小學生陳薈蓉最頭疼的事情。好在，這個從小愛好電子技術的小女孩兒，并不是一點兒基礎都沒有。很小的時候，受家庭環境的影響，在別的女孩子擺弄著手中洋娃娃的時候，她已經跟在爸爸后邊，玩單片機玩上了癮，五六歲的時候就曾做出了單片機流水燈的程序，“我們家里到處都是這種玩意兒，所以對單片機并不陌生�！辈贿^，這次的編程還是創了薈蓉短短編程史上的“難度之最”，在指導老師張凱亮、劉睿以及張賀的幫助下，薈蓉花了一兩個月的時間才把編程的事情搞定。

　　程序搞定了，可是在調試的時候，單片機這個“大腦”卻總是犯迷糊，與LCD顯示屏和短信模塊的配合度亟待磨合。后來，薈蓉才意識到，原來是自己的單片機選擇精準度不夠，“有的單片機比較擅長識別圖形為主的編程，比如動畫、游戲類；而有的單片機則擅長識別代碼式的程序�！彼C蓉將單片機換成了更擅長識別代碼指令的型號之后，系統運行果然順手了許多。

　　裝配好了大腦，在操作官的選擇上，薈蓉也曾有過別的想法。最開始提到發送提醒，陳薈蓉立馬想到的是已經浸入到人們生活方方面面的微信。由于微信涉及到網絡信號等各種在她知識范圍之外的難題，一番搗騰之后，陳薈蓉始終沒有找到打包的“微信模塊”能直接發送語音至微信上。于是，薈蓉還是將目光投向了傳統的GSM短信模塊。

　　讓電量報警成為生活常態

　　陳薈蓉目前的作品，雖然已經實現了此前預想的全部功能，但是這個愛琢磨的女孩子并不滿足。因為在不斷的調試過程中，薈蓉也發現了一些新的問題。比如，目前報警發送的短信是英文短信，由于大部分老人看不懂英文，語言切換還需要進一步完善。

　　此外，按照程序設定，該系統的一大創新之處在于可以根據不同家庭的用電情況計算出該家庭電量的剩余天數，在低于15天時，系統將自動發出警報。但是，薈蓉慢慢覺得，利用剩余天數報警很可能會產生一定的誤差，并不是一個萬無一失的法子，“或許，將系統設置成低于某個度數來報警才更準確�！�

　　在報警方式上，薈蓉也有了新法子，“因為老人一般不看手機，以后可以在門鈴上安裝一個無線家用蜂鳴報警器，在電量不足時，門鈴就可以發出不同的聲音，達到提醒的目的�！睂τ谶@套裝置的應用，薈蓉顯然也有著更長遠的考慮，既然在電表上能用，那么，經過改造之后，是不是也可以用到其他地方？“隨著電動汽車的日漸普及，或許有一天，我的這個系統也能在充電樁上發揮一定作用。晚上汽車在車庫里充電時，能夠通過短信告知車主充電情況，以便車主進行相關操作�！�

　　陳薈蓉的指導教師之一、來自東城區青少年科技館的劉睿介紹，陳薈蓉的作品一經推出就廣受關注。此前參加了東城區科技館舉辦的“創品秀”活動，在面向社會網絡公開投票環節時，短短幾天時間內就獲得了一千多票的支持點贊。作品在經歷了多次的修改和完善后，未來還將進行專利申請，“我們鼓勵孩子的每一個優秀想法最后能夠真正地改變我們的生活