展示会那天下午,阶梯教室里坐了不少人。
除了高二的学生,一些高一的学弟学妹,甚至几位感兴趣的任课老师也来了。
讲台上,已经摆放了几件成果实物:陈浩的不同材质台球弹跳高度对比的实验设备(几个架子和不同材质的球),孙鹏的香蕉球原理气流演示模型(一个风扇和一个用纸板做的带沟槽的足球),刘宇的分形图形打印稿。
而最引人注目的,是放在讲台一侧实验桌上的那套东西:一块布满组件和飞线的洞洞板,连接着几个小电路板和一台带着小齿轮的步进电机,旁边还放着稳压电源和那台用作逻辑分析仪显示器的大块头长城286(临时搬过来的)。
林枫的相对论佯谬课题没有实物,但他准备了几张大尺寸的、绘制精美的时空图讲解挂图,还有一份装订漂亮的论文稿,放在讲台显眼位置。
展示开始。
同学们依次上台讲解。
陈浩和孙鹏的展示轻松有趣,引来阵阵笑声。
刘宇的分形图形虽然静态,但奇妙的数学美感也让人赞叹。
轮到林枫,他自信地走上台,拿起激光笔(当时还很新鲜),开始讲解他的时空图和论文。
他思路清淅,语言富有感染力,将复杂的相对论效应和佯谬解释得深入浅出。
尤其是他现场用洛伦兹变换公式,快速推导了车库佯谬的数学解释,那份娴熟和自信,赢得了台下热烈的掌声。
物理老师听得频频点头,面露激赏。
林枫在掌声中微微鞠躬,目光扫过台下,在陆沉身上停顿了一瞬,嘴角带着淡淡的、属于胜利者的微笑。
在他看来,自己的展示,无论是理论高度、讲解水平,还是现场反响,都无疑是最出色的。
终于轮到陆沉。
他走上台,没有激光笔,只有一根教鞭。
他先向台下微微鞠躬,然后走到那套略显杂乱、甚至有些丑陋的实物系统旁。
“各位老师,同学,我课题的题目是《基于MCS-51单片机的简易步进电机控制系统设计与仿真》。”陆沉的声音不大,但通过麦克风清淅地传遍教室,“我的目标,是设计一个廉价、可靠的控制系统,让这台步进电机能更平稳、更精确地转动。”
他先展示了系统框图,简要介绍了各部分功能。
然后,他拿起那块洞洞板:“这就是我用废旧组件搭建的MCS-51最小系统,CPU是8031,程序存在这片EPROM里。”
他又指了指旁边的驱动板和电机,“这是驱动部分和执行机构。整个系统,包括程序编写、电路焊接、调试,都是我自己完成的。”
台下响起一阵轻微的议论声。
自己焊电路?
自己写程序烧芯片?
这对大多数高中生来说,简直像另一个世界的事情。
而陆沉才几岁啊?
因为智商碾压,有时候他们会忘了他的年龄,无意间把他当做前辈看待。
陆沉没有停顿,他打开了稳压电源。
系统上电,几个指示灯亮起。
他按下一个微动开关,步进电机发出一声轻响,开始缓慢旋转。。”陆沉说。
然后,他切换另一个开关,“现在,切换到4细分模式。”
电机的转动声立刻变得轻微、均匀了许多,肉眼几乎看不出步进感,转动更加平稳。。这是通过精确控制电机绕组中的电流比例实现的。”陆沉用教鞭指了指驱动板上的几个测试点,“我通过程序,生成特定时序的PWM脉冲,控制电流大小和方向。”
他接着演示了正反转切换,改变转速(通过调整脉冲频率)。
虽然整体速度很慢,但控制精准,响应及时。
台下变得安静下来。
同学们看着那台听话转动的电机,最初的惊讶渐渐变成了思索。
这玩意儿……好象真的有点门道?
不仅仅是让电机转起来那么简单。
演示完基本功能,陆沉走到那台长城286前,打开了他自制的逻辑分析仪监控程序。
屏幕上出现了跳动的字符波形。
“在调试过程中,最大的困难是信号异常。我无法知道单片机输出的脉冲到底是什么样子。于是,我用这台计算机的并行口,加了一个简单的接口电路,自己写了一个监控程序,用它来看信号波形。”
他切换到之前保存的一个问题波形记录:“大家看,这是调试初期捕捉到的异常波形,这里有毛刺,这里时序错乱。正是这些问题导致电机无法正常工作。”
然后又切换到正常波形:“这是修改程序后的正确波形,干净,时序准确。通过