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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(fā)出吱吱的聲音，似乎在黑暗中表達(dá)著不甘。這就斷電了？！呀，澡還沒洗呢，還有個(gè)文件沒處理完呢……
大概每個(gè)人都曾在生活中經(jīng)歷過這一窘迫時(shí)刻。這讓人不禁開始幻想，如果斷電時(shí)，電表能“通情達(dá)理”，提前給人發(fā)出通知該有多好啊。恭喜你！這并不是白日做夢(mèng)。來自匯文一小六年級(jí)的學(xué)生陳薈蓉，發(fā)現(xiàn)了生活中的這一痛點(diǎn)之后，利用自己的周末和課余時(shí)間，制作出“電表智能反饋”系統(tǒng)：安裝了“超級(jí)大腦”的智能電表，不僅能在電量即將耗盡時(shí)，給用戶發(fā)來短信通知；還可以智能計(jì)算出剩余電量使用天數(shù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
停電竟讓獨(dú)居老人摔傷
激發(fā)陳薈蓉做出“智能電表”創(chuàng)意的其實(shí)是一場(chǎng)不大的事故。薈蓉的鄰居是一位獨(dú)居的老奶奶，去年夏天的一個(gè)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(shí)候，不小心被絆倒摔了一跤，這一跤讓老人在病床上養(yǎng)了好幾個(gè)月才能下地。聽說了這件事之后陳薈蓉意識(shí)到，原來平時(shí)大家習(xí)以為常的突然斷電，不僅會(huì)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(qū)里做了一番調(diào)查：“您是否遇到過突然斷電的情況？”“設(shè)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(fā)現(xiàn)，雖然有的電表可以通過電子顯示窗報(bào)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(shí)際生活區(qū)較遠(yuǎn)，因此報(bào)警效果大打折扣，一般粗心的用戶無法及時(shí)了解到電表數(shù)據(jù)，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(fā)送信息提醒？通過上網(wǎng)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(shù)進(jìn)行傳輸。與廠家交流后，她確認(rèn)電表可以將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，由此確定了裝置最關(guān)鍵部分的可行性。今年上半年，陳薈蓉開始了嘗試。
小學(xué)生搞定復(fù)雜編程
要執(zhí)行一個(gè)操作，就得有指令的發(fā)送方做“指揮官”，有指令的執(zhí)行方做“操作官”。因此，在“電表智能反饋”系統(tǒng)中，陳薈蓉綜合了單片機(jī)、LCD顯示屏、GSM短信三個(gè)模塊來分配這兩個(gè)角色。系統(tǒng)利用電表的數(shù)據(jù)通訊接口，將電表的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)這一“大腦”；“大腦”通過數(shù)據(jù)通訊接口讀取用電信息之后，根據(jù)設(shè)定的算法對(duì)信息進(jìn)行處理，根據(jù)用戶平時(shí)的用電情況智能計(jì)算出剩余天數(shù)后，對(duì)顯示屏模塊發(fā)出指令；收到指令后，顯示屏模塊對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)天數(shù)大于30天的時(shí)候，顯示Enough，表示電量充足；當(dāng)天數(shù)大于15天且小于30天時(shí)，屏幕上顯示W(wǎng)arnning警告，進(jìn)行提醒；當(dāng)天數(shù)小于15天時(shí)，屏幕上顯示NeedCharging并且向用戶的手機(jī)發(fā)送短信。這樣用戶不但可以通過單片機(jī)的顯示屏幕獲取信息，還可以通過設(shè)定的警告短信，獲取警告信息。
啪
整個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)充當(dāng)了重要的指揮官角色，而真正讓指揮官發(fā)揮作用的其實(shí)是一套編程代碼。這也是讓當(dāng)時(shí)才上五年級(jí)的小學(xué)生陳薈蓉最頭疼的事情。好在，這個(gè)從小愛好電子技術(shù)的小女孩兒，并不是一點(diǎn)兒基礎(chǔ)都沒有。很小的時(shí)候，受家庭環(huán)境的影響，在別的女孩子擺弄著手中洋娃娃的時(shí)候，她已經(jīng)跟在爸爸后邊，玩單片機(jī)玩上了癮，五六歲的時(shí)候就曾做出了單片機(jī)流水燈的程序，“我們家里到處都是這種玩意兒，所以對(duì)單片機(jī)并不陌生�！辈贿^，這次的編程還是創(chuàng)了薈蓉短短編程史上的“難度之最”，在指導(dǎo)老師張凱亮、劉睿以及張賀的幫助下，薈蓉花了一兩個(gè)月的時(shí)間才把編程的事情搞定。
程序搞定了，可是在調(diào)試的時(shí)候，單片機(jī)這個(gè)“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(shí)到，原來是自己的單片機(jī)選擇精準(zhǔn)度不夠，“有的單片機(jī)比較擅長識(shí)別圖形為主的編程，比如動(dòng)畫、游戲類；而有的單片機(jī)則擅長識(shí)別代碼式的程序�！彼C蓉將單片機(jī)換成了更擅長識(shí)別代碼指令的型號(hào)之后，系統(tǒng)運(yùn)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(fā)送提醒，陳薈蓉立馬想到的是已經(jīng)浸入到人們生活方方面面的微信。由于微信涉及到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等各種在她知識(shí)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(fā)送語音至微信上。于是，薈蓉還是將目光投向了傳統(tǒng)的GSM短信模塊。
讓電量報(bào)警成為生活常態(tài)
陳薈蓉目前的作品，雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了此前預(yù)想的全部功能，但是這個(gè)愛琢磨的女孩子并不滿足。因?yàn)樵诓粩嗟恼{(diào)試過程中，薈蓉也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。比如，目前報(bào)警發(fā)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(jìn)一步完善。
此外，按照程序設(shè)定，該系統(tǒng)的一大創(chuàng)新之處在于可以根據(jù)不同家庭的用電情況計(jì)算出該家庭電量的剩余天數(shù)，在低于15天時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。但是，薈蓉慢慢覺得，利用剩余天數(shù)報(bào)警很可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，并不是一個(gè)萬無一失的法子，“或許，將系統(tǒng)設(shè)置成低于某個(gè)度數(shù)來報(bào)警才更準(zhǔn)確�！�
在報(bào)警方式上，薈蓉也有了新法子，“因?yàn)槔先艘话悴豢词謾C(jī)，以后可以在門鈴上安裝一個(gè)無線家用蜂鳴報(bào)警器，在電量不足時(shí)，門鈴就可以發(fā)出不同的聲音，達(dá)到提醒的目的�！睂�(duì)于這套裝置的應(yīng)用，薈蓉顯然也有著更長遠(yuǎn)的考慮，既然在電表上能用，那么，經(jīng)過改造之后，是不是也可以用到其他地方？“隨著電動(dòng)汽車的日漸普及，或許有一天，我的這個(gè)系統(tǒng)也能在充電樁上發(fā)揮一定作用。晚上汽車在車庫里充電時(shí)，能夠通過短信告知車主充電情況，以便車主進(jìn)行相關(guān)操作。”
陳薈蓉的指導(dǎo)教師之一、來自東城區(qū)青少年科技館的劉睿介紹，陳薈蓉的作品一經(jīng)推出就廣受關(guān)注。此前參加了東城區(qū)科技館舉辦的“創(chuàng)品秀”活動(dòng)，在面向社會(huì)網(wǎng)絡(luò)公開投票環(huán)節(jié)時(shí)，短短幾天時(shí)間內(nèi)就獲得了一千多票的支持點(diǎn)贊。作品在經(jīng)歷了多次的修改和完善后，未來還將進(jìn)行專利申請(qǐng)，“我們鼓勵(lì)孩子的每一個(gè)優(yōu)秀想法最后能夠真正地改變我們的生活
