一支自动金属铅-上

张三看了看眼中的日历,发现某虚拟主播的生日还有六个月。

时间不算紧,但也不能拖。金属壳、辐射体、代工厂、微光电池,这些东西急不得。于是他寻思着开始准备他的计划。

张三在LLM的帮助下,读了几篇论文,看了几个开源项目,学会了固件刷写和编译,于是准备购买计划所需的物品:

一支金属自动铅笔、几个微型低功耗蓝牙模块、几个定时器、几个单片机、几块微光电池,一些其它耗材。

然后开始在软件内设计怎么折腾。因为时间充裕,他反而不着急,先把电磁仿真跑了,又把笔杆当辐射体的方案来回改了几版。金属壳不能随便选,太厚了信号出不去,太薄了又撑不住,最后定了一支钛合金笔杆。笔杆被切成三段:笔尖段和尾段接地,兼作地平面和配重;中段约3厘米,作为2.4 GHz单极子辐射体。三段之间用陶瓷绝缘环隔开,表面做阳极氧化,看起来只是几道细纹。

这边张三开始研究电气设计。电路问题还容易解决,只不过这次都是小型化元件,得在显微镜下操作,不然是看不清的。好在电路部分不难,张三花费了2天时间就做好了。

接下来是调试。电路做好了还得刷固件调试。张三找了一个开源的信标固件,这东西用TinyGo写,能把蓝牙广播伪装成附近手机生态里的普通配件,靠周围设备的蓝牙扫描被动上报位置。固件本身不需要大改,写几个配置,把设备密钥烧进去就能跑。这个只用了3个小时就折腾好了。张三用设备看了一下,电路没有问题,蓝牙广播可以正常发射,定时器也没问题,可以正常唤醒和关闭设备。

差不多又过去了一天,这天买的笔总算是到了。张三立马打开包装看了看,和自己的要求差不多,只不过笔杆小了,得改。

好在只是改壳子,核心不需要动。张三在建模软件设计折腾了一下,找代工厂去生产测试。

因为笔杆要当辐射体用,壳子必须是金属,打印的质量不行,所以这次没走3D打印,直接找了家能接小单的精密加工厂。先CNC打样,测辐射效率,再开小模具精加工。壳子、电路、电池分开下单,分别用不同的采购账号,收货地址用代收点,不问用途。

代工厂那边排期排了两个月,张三也不催。他一边等,一边把固件又刷了几版,把定时唤醒调到最稳。固件本身支持密钥轮换,每隔一段时间就换一次广播地址和载荷,这样在周围设备的扫描记录里看起来就像不同的配件在轮流转,不会因为固定地址被轻易关联。金属壳回来之后,表面做阳极氧化,看起来就是一支普通金属自动铅笔。拿在手里,谁也想不到笔杆中段本身就是天线。

组装又花了几天。蓝牙模块、定时器、单片机、微光电池,全塞进笔杆里。微光电池贴在笔杆内壁非天线段,通过涓流充电管理给一颗微型锂电容储能;BLE发射时由锂电容放电,平时整机休眠电流控制在微安级。笔杆中段是辐射体,笔尖段和尾段是地平面。张三在显微镜下把馈电点焊好,又调了几版匹配网络,让中段在工作频段上谐振起来。驻波比压下去之后,蓝牙信号从笔杆中段辐射出去,稳定,也不挑方向。

设备做好之后,张三没有急着用。

只是写好定时器配置和其它配置,把配置刷写进去。壳子上激光雕刻了一句“生日快乐,天天开心”,落款是普通粉丝的ID,看上去就是粉丝定制的生日礼物。然后等到主播发生日礼物收集动态后像常规粉丝寄礼物那样把笔寄出给公会的代收点,写着是给主播定制的自动铅笔。

然后等到那个生日到来。

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