隨著一聲「滴——」,步進電機便開始轉動,由於電機軸上系的一根細繩和門鎖背後的鐵拉手連接,細繩逐漸變短的同時把拉手向左拉動,此時門便打開了。
近日,西安電子科技大學計算機科學與技術學院大二年級的嚴元信同學最近有點忙。由他「領銜」製造的宿舍指紋鎖由於方便實用,吸引了不少同學老師的關注,成為了朋友圈的「網紅」,甚至還有其他寢室的同學前來學習取經。
方便有趣 智能指紋鎖的念頭來自「偷懶」
據嚴元信同學介紹,這個指紋鎖是由STM32電路板開發而來,由STM32母板、指紋識別模塊、步進電機、OLED顯示屏四個部分組成。將指紋識別模塊、步進電機、OLED顯示屏分別插到電路板相應的位置,並用充電寶5V電壓供電,這個指紋鎖便開始工作了。
嚴元信同學示範了指紋鎖的操作過程——首先按動電路板的電源鍵,此時系統開始啟動。接著按動電路板上的K5鍵進入指紋識別模塊,OLED屏幕上隨之顯示「Put Your Finger」指令,此時便可在指紋識別器上驗證指紋信息。
嚴元信事先對室友的指紋採集並編號,不同的編號對應不同的姓名。若已錄好進指紋庫中並成功識別,指紋識別器會返回一個真值給電路板晶片,晶片便可指令OLED顯示屏顯示「Search Successfully」。根據返回值編號的不同,OLED屏幕便可以顯示出「Welcome back +室友姓名」。若指紋識別不成功,或是沒有事先在指紋庫中錄入指紋,OLED屏幕便會顯示「Failed,Try Again」。
談到指紋鎖的誕生,嚴元信同學笑稱,最初的構想只是源於自己一個「偷懶」的念頭。「我的室友非常注重養生,在宿舍買了一個電子稱,方便時刻『監測』自己的體重。剛只是我們小室幾個同學使用,後面大室的其他室友知道了,也常常來到我們宿舍稱體重。我的位置就在門邊,每次開門關門都是我,有時候寫程序寫到一半,卻因為開門而中斷了思路。我就想,我能不能做一個指紋鎖,這樣既可以方便其他小室室友來我們寢室交流,同時也讓我們不用再為頻繁開門而糾結。」
知行合一 指紋鎖成為了參賽作品
有了這個想法後,嚴元信同學便開始構思指紋鎖的設計,並在網上採購了相關的材料。他利用課餘時間寫好了了指紋鎖的程序,並和室友們共同組裝完成了指紋鎖。在這一過程中,嚴元信和他的室友們也遇到了不少問題,他們便一一將其化解。剛開始他們直接將電路線從門縫裡穿過去,但由於擠壓常常造成電線短路,他們不得不向負責宿舍維修的師傅藉助專業設備,在門上鑽了一個小孔,方便線路連接;為了解決杜邦線過短過脆的問題,他們經過多次比對和試驗,終於找到合適的外包材料,將杜邦線進行延長、封裝;第一版程序寫好後,他們遇到了程序無法燒錄的問題,嚴元信同學經過不斷的調試,最終達到較好的效果。在指紋鎖剛投入使用的時候,由於電壓有限,指紋鎖反應較慢,為了減少阻力,嚴元信同學在門鎖後加了橡皮筋,這使得往後拉拉手的回覆力變大,拉手更容易被拉開。在整個過程中,嚴元信同學和室友們不斷摸索、改進,目前這個指紋鎖已經是第三代產品。由於實用性強,運用範圍廣,指紋鎖成為他們今年「星火杯」大學生課外學術科技作品競賽的參賽作品。
篤信好學,知行合一。在西電求學的這一年半時光中,嚴元信深刻感受到西電濃厚的科研氛圍,在學校舉辦的各類大型競賽中,他從一個學習者慢慢轉變為參與者,並於大一期間在ACM國際大學生程序設計競賽新生賽中獲三等獎。談及自製指紋鎖,嚴元信說道:「我熱愛計算機科學,IT行業可以把各行各業連接起來,讓信息能夠共享,讓死水變活水。
(文/西安報業全媒體記者張瀟 圖片由西安電子科技大學提供 圖為嚴元信自製的智能鎖和智能鎖細節)