第15课 创建你自己的项目

在前面的课程中，我们已经学习了 Pico 以及配套的电子硬件知识，能够通过 Thonny IDE 对硬件进行编程，掌握了 MicroPython 的基本编程语言，并通过项目实践单元得以应用。恭喜你，你已经具备成为创客的硬技能，然而这些还远远不够，我们还要具备创客的软技能——如何设计一个原型产品，创建自己的项目。今天这节课，我们就来探讨这个问题。

保持好奇——灵感从何而来

“余忆童稚时，能张目对日，明察秋毫，见藐小之物必细察其纹理，故时有物外之趣。”——沈复

小时候，我们对这个世界充满好奇，好奇花儿的味道，所以要去嗅闻，好奇泥土的触感，所以要去把玩，好奇当老师是什么感觉，所以和小伙伴一起角色扮演……然而随着年龄的增长，好奇心却越来越小，虽然获取知识的手段和途径越来越多，但我们也逐渐丧失了主动探索的欲望，被动接收着周遭的讯息。然而有这样一群人，他们还保持着强烈的好奇心，善于发现生活中的问题，喜欢探索尝试，他们可以是工程师，可以是程序员，可以是设计师，可以是老师，可以是歌手，并且是该行业内最富有创造力的人，他们就是创客。创客就是这样一些人，他们拥有强烈的好奇心和想象力，酷爱科技，热衷实践，能够通过科技的手段赋能生活和工作，将想象变为现实并乐于分享交流的人。

回到如何设计一个原型产品这个问题上来，不妨仔细回忆生活中的点点滴滴，比如下雨天走路泥巴会甩到裤子上，令人烦恼，有没有什么方法可以解决呢？就像牛顿被苹果砸中脑袋，灵感往往来源于生活的各种不经意之间，保持对周遭事物的好奇心，才能使我们抓住这些转瞬即逝的灵感，深入探究，从而诞生好的创作。

（图为深圳实验高中学生探索特斯拉线圈的原理）

从发散到聚焦——精准定位

灵感可以有很多，可以天马行空，然而聚焦到原型产品，需要精准定位。这里介绍一种方法——同理心地图。
同理心地图是一种很好的发现需求的方法。简单来说，同理心地图通过绘图的方式直观地描绘出用户的想法、感受、所看、所说、所做、所听，帮助我们在不同的场景下和用户换位思考，打开思路，去挖掘用户的深层动机，利于我们去发现真实需求。

同理心地图建议多人参与，大家集思广益，主要分为一下几个步骤：

• 明确对象，并且细化对象，年龄阶段、教育水平、健康状况、收入、职业等等；
• 通过观察或者询问的方式填充图中的几个模块，并用便利贴贴在相对应的位置，每张便利贴只写一件事或者一个内容；
• 归纳和挖掘，整理类似或相同的便利贴，有争议的便利贴进行着重讨论，整理分析对象的话语、情境、动作及感受，整理出每个部分关键的内容；
• 检查、复盘与提炼，可以邀请其他人检查自己的同理心地图，提出建议，最终归纳出该对象的问题，明确出最想要解决的问题。

可以和你的小伙伴尝试这个游戏，确定一个对象，可以是“宠物”“老人”“程序员”“警察”“清洁工”等等，然后通过同理心地图聚焦问题，挖掘真实需求，从而确定产品的定位。

不是会画画的人就叫设计——原型产品制作中的设计思维

当我们说到设计，往往会有比较狭隘的印象，觉得设计就是画图的，虽然包含这个意思，但从广义上来看，所有有目标有计划地进行创作与创意的活动都是设计，可以是艺术设计，可以是工业设计，网站设计，产品设计等等，它包含了一种思维模式，本质上是一种以人的真实需求为主的问题解决模式，它与一般的发现问题，解决问题的直线路径不同，在每一个环节都要深入去探索。以产品设计为例，从发现问题开始，就要站在用户的角度出发，通过共情的方式去理解用户，倾听用户的真实声音，形成用户画像。当我们明确了用户需求，确定了产品的定位，接下来就要着手原型方案设计，在这个过程中，我们要进行硬件的选型，软件功能实现，材料的使用，外观设计，从而形成初步的产品原型方案。

以项目实践单元中智能风扇为例，我们暂且将产品定位于桌面小型智能风扇，在进行硬件选型和搭建时，首先选择了按键开关控制迷你风扇转动，但是这种手动控制的方式谈不上智能，因此我们使用温湿度传感器替代按键开关，当温度超过体感舒适温度时，风扇可以自动开启，当然，也可以加入 LCD 显示屏，显示当前温度，实现可视化的效果，还可以加入人体红外运动传感器，当有人在附近时风扇才会运行，以免造成能源浪费。

项目名称：智能风扇
功能需求	硬件选择	功能描述
手动开关	按键开关	Grove 按键开关是一个瞬时开关按钮，使用方便简单，按下时输出高电平信号，释放时输出低电平信号，但需手动，不能突出“智能”这一核心。
温度控制	温湿度传感器	检测环境中的温度和湿度值，只需取温度值，并通过程序设定体感舒适值作为风扇开关的依据，达到温控效果，也能起到节约能源的作用。
运动检测	人体红外运动传感器	人体红外运动传感器可以检测周围是否有人在活动，有人的情况下风扇才开启，在温控的基础上更加智能。
模拟风扇	迷你风扇	迷你风扇由电机驱动、直流电机和扇片组成，可以作为智能风扇的原型产品使用，不用额外制作风扇外观。
显示温度	LCD 显示屏	LCD 显示屏可以显示温度值以及时间，达到可视化效果。但在风扇这个以降温为主要目的产品中，显示当前温度值和时间作为附属功能的实用性不强。并且考虑到“桌面、小型”这个因素，产品不宜太大。

由上表可以看出，即便是原型产品的硬件选型，也要考虑很多因素。再到软件，即通过编程实现我们想要的效果，我们设定了两个条件去控制风扇的开、关，整个程序简单清晰，就能实现我们想要的效果。

from dht11 import *
from machine import Pin,ADC
from utime import sleep
miniPir = Pin(18, Pin.IN)
dht2 = DHT(16)
miniFan = machine.Pin(20,machine.Pin.OUT)
while True:
    temp = dht2.readTemperature()#temp   
    if miniPir.value()== 1 and temp > 26:
        miniFan.value(1)
    else:
        miniFan.value(0)

至此，原型产品的功能部分就完成了。接下来就是外观部分的设计，包括材料的使用，结构搭建，如我们经常使用3D打印技术或者激光切割技术来进行这部分的设计和制作，当然也可以用生活中常见的材料如硬纸板、卡纸等，即便不会使用数字工具，也可以快速搭建原型，下图为不同材质制作的原型作品。

百炼成钢——原型作品测试和优化

原型制作完成后，测试和优化也很重要，我们需要对其进行测试，检验其功能实现，是否满足原有设计需求，这个过程应该尽可能多让目标用户人群参与进来，搜集他们的反馈意见。在测试的过程中，我们甚至会面临推翻重建的情况，但退一步想，这样才能更好地发现产品原型中的缺陷，进行补救和完善，对设计更新迭代，最后做出符合用户需求的设计方案，为正式的产品设计打下坚实的基础。

创建你自己的项目

接下来，根据本节课分享的内容以及前面课程中学习的知识，尝试创建你自己的项目。并输出相对应的项目方案，方案格式参考如下，方案形成后，按照设计方案，开始制作，我们会在下节课进行分享。