寒假快結束的時候，手工社社長趙磊打來電話。
林默正在院子裡整理他的竹纖維樣板，手機響了，他擦擦手上的灰，接起來。
“林默，有個事跟你說。”趙磊的聲音聽起來有點興奮，“市裡要舉辦科技節，每個學校都要選送作品參展。我跟周老師商量了，想讓你代表咱們學校做一個作品。”
林默愣了一下：“什麼時候？”
“三月底，還有一個多月。主題是‘創新科技’，什麼都可以，最好能體現咱們手工社的水平。”趙磊頓了頓，“學校很重視，要是能拿獎，對以後評優、推薦都有幫助。”
林默想了想：“做什麼都行？”
“都行。你有什麼想法？”
林默腦子裡已經開始轉了。一個多月，時間不算寬裕，但夠用。做什麼呢？他想起之前在手工社做的那套機械傳動裝置，純機械的，雖然精巧，但不夠“科技”。科技節，得有點電子、智慧的東西。
“做個智慧小車吧。”他說。
趙磊來了興緻：“智慧小車？什麼樣的？”
林默說：“能自動避障，能循跡行駛，能用手機遙控。車身用輕量化材料，控製係統用微控製器。”
趙磊聽得一愣一愣的：“你都會？”
林默笑了：“試試看。”
“行！需要什麼材料，社團出錢。”趙磊爽快地說，“你列個清單，我去買。”
掛了電話，林默坐在桌前，開始構思。
智慧小車，說起來簡單，做起來不簡單。要能自動避障——遇到障礙物能自己轉彎或停下；要能循跡行駛——跟著地麵上的黑線走；要能用手機遙控——通過藍芽連線，在手機上控製方向。三個功能，三個係統，既要獨立工作，又要協調配合。
他先在筆記本上畫了一個草圖。小車四個輪子，每個輪子用一個直流電機驅動，這樣就能實現原地轉向。底盤用竹纖維複合材料——正好檢驗一下寒假的研究成果。上層安裝控製係統和電池。車頭裝兩個超聲波感測器，用來探測前方障礙物。車底裝幾個紅外感測器，用來檢測黑線。再加一個藍芽模組，用來接收手機訊號。
畫完草圖，他開啟電腦，用3D建模軟體開始設計。
底盤設計成矩形，長兩百毫米，寬一百五十毫米，厚五毫米。四個角預留電機安裝孔。中間挖幾個孔減重，但不影響強度。上層用支柱撐起來，放Arduino控製板、電機驅動板、電池。車頭做一個支架，固定超聲波感測器。車底挖幾個槽，固定紅外感測器。
畫完之後，他匯出STL檔案，準備用3D印表機列印。竹纖維複合板材他打算用手工切割，3D印表機打一些複雜形狀的零件。
第二天，趙磊把材料送來了。Arduino Uno控製板、L298N電機驅動板、HC-SR04超聲波感測器、TCRT5000紅外感測器、HC-05藍芽模組、四個直流電機、四個輪子、一塊7.4V鋰電池、若乾杜邦線和螺絲。滿滿一袋子。
“這些東西花了一千多，社團經費報銷。”趙磊把袋子放下，“夠不夠？”
林默看了看：“夠了。”
趙磊又掏出兩百塊錢：“這是買其他材料的，不夠再跟我說。”
林默沒接：“先欠著，不夠再找你。”
接下來就是製作。
第一步，加工車身。他把竹纖維複合板按照設計圖的尺寸切割。複合板比普通木板硬很多，普通的線鋸鋸不動，得用微型電鋸。林默戴上護目鏡，小心翼翼地沿著畫好的線切割。切完之後，邊緣有點毛糙，用銼刀修整，再用砂紙打磨光滑。
底盤切好了，四個電機安裝孔也鑽好了。他把電機裝上去，用螺絲固定，輪子套在電機軸上，擰緊。四個輪子，全部裝好，放在桌上一推，輪子轉動靈活，沒有卡頓。
第二步，安裝電子元件。他把Arduino板固定在底盤上層，用銅柱墊高，防止短路。電機驅動板插在Arduino上麵，用排針連線。超聲波感測器裝在車頭的支架上，用螺絲固定。紅外感測器裝在車底，每個感測器離地麵一厘米左右，能檢測到黑線。藍芽模組插在Arduino的串列埠引腳上。
接線路是最麻煩的。電機驅動板要連線四個電機，還要連線Arduino的電源和控製引腳。超聲波感測器要接VCC、GND、Trig、Echo四個引腳。紅外感測器每個都要接VCC、GND、OUT三個引腳。藍芽模組要接VCC、GND、TX、RX。所有線都要用杜邦線連線，一不小心就接錯了。
林默一邊接線一邊對照電路圖，每接一根就在圖上畫個勾。接了整整一下午，手都酸了。接完之後，他檢查了三遍，確認沒有接錯。
第三步，程式設計。
這是他的強項。他開啟Arduino IDE，開始寫程式碼。
先寫電機控製部分。四個電機要能獨立控製正反轉和速度，才能實現前進、後退、左轉、右轉、原地旋轉。他寫了一個Motor類，封裝了電機的控製函式。
然後寫超聲波測距部分。Trig引腳發一個脈衝，Echo引腳接收回波，根據時間差計算距離。他寫了一個函式，返回距離值，單位厘米。
接著寫紅外循跡部分。三個紅外感測器並排安裝，檢測黑線。如果左邊感測器檢測到黑線，說明車子偏右了，要向左轉；如果右邊感測器檢測到黑線，說明車子偏左了，要向右轉；如果中間的感測器檢測到黑線，說明車子線上中間，直行。
再寫藍芽遙控部分。藍芽模組通過串列埠接收手機傳送的指令，比如‘F’表示前進，‘B’表示後退，‘L’表示左轉，‘R’表示右轉，‘S’表示停止。手機端要寫一個App，但他不會寫手機App，就用現成的藍芽串列埠助手，可以傳送單字元指令。
最後寫主程式。他設計了兩種模式：自動模式和遙控模式。自動模式下，小車自動避障和循跡。遙控模式下，通過手機控製。模式切換通過藍芽指令實現。
寫了三天，程式碼有一千多行。他除錯了好幾天，改了很多bug。有的地方邏輯不對，有的地方語法錯誤，有的地方引腳定義錯了。改完一遍，上傳到Arduino，執行。小車動起來了，但方向是反的——前進變成了後退。他把電機線調換了一下，好了。
超聲波測距也正常，能測出距離。但避障的邏輯有點問題——小車遇到障礙物，會後退然後轉彎，但有時候會卡在牆角出不來。他修改了邏輯，加了隨機方向選擇，好多了。
循跡功能是最難調的。紅外感測器的靈敏度受環境光影響很大，白天和晚上不一樣，室內和室外也不一樣。他反覆調整感測器的閾值，最後找到了一個比較穩定的值。小車能跟著黑線走了，但速度不能太快，太快會衝出線。他把速度調低了一點，循跡穩定了。
藍芽遙控沒問題，串列埠助手傳送指令，小車立即響應。
除錯了一個星期，所有功能都正常了。他把小車放在地上，開啟開關，小車開始自動行駛。遇到障礙物，停下來，後退，轉彎，然後繼續走。地麵貼了一條黑線，小車跟著黑線走，走得很穩，沒有偏離。他用手機連線藍芽，切換到遙控模式，按前進鍵，小車往前走；按左轉鍵，小車左轉；按右轉鍵，小車右轉。響應很快，幾乎沒有延遲。
趙磊來看的時候，小車正在自動循跡。它沿著黑線穩穩地走了一圈，回到起點，自動停下。
趙磊蹲在地上，盯著小車看了半天，站起來，看著林默。
“林默，你這……這比我們學校機器人社團做的東西都厲害。”
林默說：“還行。有些地方還可以改進。”
趙磊搖搖頭：“不用改，已經很好了。拿去科技節，肯定能拿獎。”
小胖不知道什麼時候也來了，站在門口，手裡還拿著鋸子。他看小車在自動行駛，眼睛瞪得溜圓。
“林默，這是你做的？”
林默點頭。
小胖蹲下來，伸手想摸小車，小車前麵的超聲波感測器檢測到障礙物，自動後退了一步。小胖嚇了一跳，縮回手。
“臥槽，它還會躲？”
林默笑了：“超聲波感測器檢測到手，它就後退。”
小胖驚了，又伸手試了試。小車又後退了一步。小胖再伸手，小車再後退。小胖追著它跑，小車一直後退，直到撞到牆。小胖哈哈大笑。
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