Chương 10 — Đội Robot Làng Gió

Buổi sáng hôm đó, trước khi leo đồi, cả đội đã ghé qua một cửa hàng linh kiện điện tử nhỏ ở thị trấn huyện, cách xã hơn mười cây số, đi nhờ xe máy của thầy Toàn chở hai chuyến. Khánh Đan dùng số tiền cô tự bỏ ra — khoản duy nhất cô cho phép mình chi, vì đã hứa với thầy Nghĩa không đụng đến ngân sách trường — mua đúng hai thứ không thể tự chế được: một mạch cầu H L298N giá hai mươi lăm nghìn đồng, và một cảm biến siêu âm HC-SR04 giá mười lăm nghìn đồng. Người bán hàng, thấy bốn đứa trẻ lấm lem bụi đường chăm chú săm soi từng con chip như đang chọn mua thứ gì quý giá, không khỏi tò mò hỏi mua về làm gì, và khi nghe Phong giải thích say sưa về việc dùng để điều khiển động cơ robot, ông chủ tiệm bớt luôn năm nghìn đồng, còn dặn thêm nếu cháy chip mang lại đổi được nửa giá.

"Còn support bốn mươi phần trăm." Gia Hân đọc to số phần trăm hiện trên màn hình điện thoại, giọng căng thẳng như đang đọc kết quả xét nghiệm. "Nếu mất sóng bây giờ là phải tải lại từ đầu đó cô."

Cả bốn đứa trẻ đứng vây quanh Khánh Đan trên đỉnh đồi Trạm, dưới chân cột phát sóng cũ kỹ, mỗi người giơ một cánh tay lên cao theo một hướng khác nhau — không phải để cầu nguyện, mà vì mỗi góc nghiêng khác nhau của chiếc điện thoại lại bắt được vạch sóng khác nhau, và họ đã thử suốt mười lăm phút mới tìm ra đúng góc giữ được kết nối ổn định nhất: cánh tay Phong giơ thẳng lên trời, nghiêng đúng ba mươi độ về phía tây.

"Đừng nhúc nhích." Phong nói, giọng nghẹt lại vì phải giữ tư thế đó, tay bắt đầu mỏi rã rời. "Em cảm giác chỉ cần lệch một xíu là mất sóng luôn."

Tài liệu họ đang tải không phải video, mà là một bản PDF hướng dẫn lập trình Arduino cơ bản bằng tiếng Việt Khánh Đan tìm được từ một diễn đàn giáo dục STEM, kèm theo sơ đồ đấu nối một mạch điều khiển động cơ dùng chip L298N — loại mạch cầu H giúp Arduino điều khiển được chiều quay và tốc độ của động cơ DC, thứ họ cần để làm bánh xe cho robot chạy tới lui, rẽ trái rẽ phải theo lệnh.

"Sáu mươi lăm phần trăm." Gia Hân báo cáo tiếp, không rời mắt khỏi màn hình.

Uyên Nhi ngồi bệt xuống đất, cuốn sổ mở sẵn trên đùi, tay đã cầm bút chờ sẵn để vẽ lại sơ đồ ngay khi tài liệu tải xong, không muốn phí thêm một giây nào một khi đã có dữ liệu trong tay. Nam đứng dựa vào cột phát sóng gỉ sét, mắt nhìn xa xăm ra thung lũng phía dưới, nơi có thể thấy rõ mái trường và con đường đất dẫn về xóm.

"Tám mươi phần trăm." Gia Hân nói, và lần này giọng cô đã bớt căng thẳng, thay vào đó là một sự phấn khích đang dâng lên.

Đúng lúc đó, cánh tay Phong bắt đầu run, không giữ nổi góc nghiêng chuẩn xác nữa. Vạch sóng trên điện thoại chớp tắt liên tục.

"Đổi tay đi Phong." Nam nhảy vào, giơ tay mình lên thế chỗ, cố tìm lại đúng góc mà Phong vừa giữ. Có một khoảnh khắc căng thẳng khi vạch sóng biến mất hoàn toàn, cả nhóm nín thở, rồi nó xuất hiện trở lại, yếu ớt nhưng vẫn còn.

"Chín mươi hai phần trăm." Gia Hân đọc, giọng bắt đầu run vì hồi hộp.

Không ai nói gì thêm, cả nhóm đứng im như tượng, chỉ có gió vẫn rít qua khung sắt của cột phát sóng, tạo ra một âm thanh vo ve đều đều nghe gần như âm nhạc. Đến khi thanh tiến trình chạm một trăm phần trăm, Gia Hân hét lên một tiếng, không kìm được, khiến cả Nam giật mình suýt đánh rơi điện thoại.

"Xong rồi!" Cô reo lên, ôm chầm lấy Uyên Nhi đứng gần nhất, cả hai cùng cười vang giữa đỉnh đồi trống trải.

Khánh Đan mỉm cười nhìn cảnh đó, cảm giác lây lan sự phấn khích của cả nhóm dù cô đã quen với việc tải tài liệu kỹ thuật chỉ mất vài giây ở thành phố. Có lẽ chính vì phải đánh đổi bằng mười lăm phút giữ tay run rẩy trên đỉnh đồi lộng gió, tài liệu này với họ mang một giá trị khác hẳn — không phải thứ có sẵn chỉ cần một cú nhấp chuột, mà là thứ phải giành lấy bằng công sức thật sự.

"Giờ mình học ngay tại đây được không cô?" Phong hỏi, xoa xoa cánh tay vừa mỏi nhừ. "Hay phải về kho mới học?"

Khánh Đan nhìn đồng hồ, còn hơn một tiếng nữa mới tối hẳn. Cô ngồi xuống phiến đá phẳng — chính là chỗ thầy Toàn hay ngồi câu "ăng-ten" — mở laptop ra, dù pin chỉ còn hơn một nửa.

"Học luôn ở đây cũng được, tranh thủ lúc còn nhớ cảm giác vừa tải xong." Cô nói, gọi cả nhóm ngồi quây lại. "Bài học đầu tiên: Arduino không phải máy tính, nó là một bộ não nhỏ chỉ hiểu được lệnh rất đơn giản, nhưng chạy cực nhanh và cực ổn định. Mình sẽ học ba khái niệm cơ bản hôm nay: chân tín hiệu số, chân tín hiệu tương tự, và vòng lặp chính."

Cô vẽ lên một tờ giấy Uyên Nhi đưa cho, phác một hình chữ nhật đại diện cho board Arduino, xung quanh là các chân cắm đánh số. "Chân số, gọi là digital, chỉ có hai trạng thái: bật hoặc tắt, giống như công tắc đèn. Chân tương tự, gọi là analog, đọc được một dải giá trị, ví dụ đo được cường độ ánh sáng mạnh yếu ra sao, chứ không chỉ có hoặc không có ánh sáng."

"Vậy cảm biến hồng ngoại dò line hôm trước là loại nào ạ?" Gia Hân hỏi, tay đã cầm bút ghi chép nhanh thoăn thoắt.

"Loại số, vì nó chỉ trả lời có vạch đen hay không có vạch đen, không cần biết đậm nhạt bao nhiêu." Khánh Đan giải thích. "Nhưng cảm biến siêu âm mình sắp học để làm robot tránh vật cản, lại dùng cách đo thời gian, phức tạp hơn một chút — nó phát ra sóng âm tần số cao, đo thời gian sóng dội lại, từ đó tính ra khoảng cách."

Nam nhíu mày, cố hình dung. "Giống tiếng vọng trong hang núi hả cô? Hét một tiếng, nghe tiếng vọng lại, biết hang sâu bao nhiêu?"

"Chính xác là vậy." Khánh Đan gật đầu, ngạc nhiên trước cách ví von của cậu. "Em vừa tự giải thích được nguyên lý cảm biến siêu âm bằng đúng một câu, còn rõ hơn cả sách giáo khoa cô từng đọc."

Nam nhe răng cười, có vẻ hài lòng ra mặt, lần đầu tiên cô thấy cậu tự hào về một điều liên quan đến kiến thức chứ không phải chuyện sửa xe.

"Vậy còn cái mạch vuông vuông có mấy con ốc vặn dây kia, dùng làm gì ạ?" Uyên Nhi hỏi, chỉ vào con chip L298N nằm trong túi ni-lông Khánh Đan vừa mua.

"Đây là mạch cầu H, gọi tắt vậy vì sơ đồ bên trong nó xếp thành hình chữ H." Khánh Đan cầm con chip lên, chỉ vào bốn cực nối. "Arduino chỉ phát ra tín hiệu rất yếu, không đủ sức làm động cơ quay. Mạch này đóng vai trò như một cái van nước lớn — Arduino chỉ cần ra lệnh nhẹ, còn mạch cầu H sẽ lấy dòng điện mạnh từ pin, đóng mở đúng theo lệnh đó để động cơ quay. Nó còn cho phép đảo chiều quay nữa, đó là lý do robot mình rẽ trái rẽ phải được."

"Đảo chiều là sao ạ?" Phong hỏi, tay đã cầm sẵn cây bút chì gõ gõ lên đầu gối, một thói quen mỗi khi cậu tập trung suy nghĩ.

"Động cơ điện một chiều, nếu đảo cực dương âm thì nó quay ngược lại." Khánh Đan giải thích, vẽ thêm hai mũi tên ngược chiều lên tờ giấy. "Bánh trái quay tới, bánh phải quay lùi, robot sẽ xoay tại chỗ. Cả hai bánh cùng quay tới, robot chạy thẳng. Chỉ cần phối hợp bốn trạng thái này, mình điều khiển được mọi hướng đi cơ bản."

Gia Hân ghi chép liên tục, thỉnh thoảng dừng lại gạch dưới những cụm từ cô cho là quan trọng, trong khi Nam nhắm mắt một lúc như đang mô phỏng trong đầu cảnh hai bánh xe quay ngược chiều nhau, rồi đột nhiên mở mắt ra, gật gù đầy tự tin.

"Vậy giống hệt xe tăng đồ chơi con nít hay chơi, hai bánh xích quay khác chiều là nó xoay vòng tại chỗ đúng không cô?" Cậu hỏi.

"Đúng, cùng nguyên lý." Khánh Đan gật đầu, thầm ngạc nhiên lần nữa trước khả năng liên hệ nhanh nhạy của Nam, dù cậu chưa từng học qua bất cứ khái niệm vật lý nào về mô-men xoắn hay lực quay một cách bài bản.

Buổi học kéo dài đến khi ánh nắng chuyển sang màu cam sẫm, pin laptop tụt xuống còn mười lăm phần trăm buộc Khánh Đan phải gập máy lại giữa chừng. Nhưng lúc đó, Uyên Nhi đã vẽ xong một sơ đồ hoàn chỉnh trong sổ: board Arduino ở giữa, các đường dây nối tỏa ra như những nhánh rễ cây, mỗi nhánh ghi chú rõ ràng chân số mấy nối với cảm biến gì, động cơ nào — bản vẽ đủ chi tiết để cả đội có thể lắp lại đúng theo đó mà không cần mở tài liệu gốc ra xem lại lần nào nữa.

"Mai mình bắt đầu lắp thật được chưa cô?" Nam hỏi khi cả nhóm đứng dậy chuẩn bị xuống núi, trời đã ngả tối, phải men theo lối mòn quen thuộc để không vấp ngã.

"Mai mình thử." Khánh Đan đáp, xốc lại ba lô đựng laptop lên vai. "Nhưng cô nói trước, lần đầu chắc chắn sẽ hỏng. Không hỏng mới lạ."

"Hỏng thì sửa." Phong nói, giọng chắc nịch, như thể đó là câu trả lời hiển nhiên nhất trên đời.

Cả nhóm cười, tiếng cười vang xuống sườn đồi giữa tiếng gió đang rít lên từng cơn báo hiệu một đêm gió lớn sắp tới, và Khánh Đan, đi cuối hàng, ngoái nhìn lại đỉnh đồi lần cuối trước khi khuất sau khúc quanh — nơi cột phát sóng cũ kỹ vẫn đứng lặng lẽ giữa gió, như một chứng nhân thầm lặng cho mười lăm phút nín thở vừa qua.