相信大部分人都看過星球大戰或者玩過魔獸世界，里邊各種造型炫酷的武器層出不窮，在現實生活中擁有這樣炫酷拉風的“裝飾”是我長久以來的夢想，你可能也有過和我相同的夢想。今天我們就來自己動手制作（DIY）一把光劍，我會詳細按照整體創作的先后順序（從構思到設計最后制作）帶大家一起體驗創客DIY的樂趣，本文是DIY光劍系列文章的第一篇，主要介紹需求分析、方案對比和結構選型測試。
依舊是我以往的風格通俗易懂，干貨滿滿！老樣子看不懂算我的。let’s start it!

?文章結構?

為了節省您的閱讀時間，便于您查找有用信息，特將文中重要章節在此簡述。（相當的有誠意，滿滿的誠意，為人民服務）

1.需求提出及分析

2.方案論證及項目規劃

3.結構選型及測試

4.硬件設計

5.結構設計

6半成品展示

?需求提出及分析?

首先

作為一個孩子的父親，深知興趣對孩子學習的重要性。希望能夠通過創客DIY的方式，將孩子的興趣引導到創客教育上

作為一個編程老師（創客老師），深知作品的趣味性、可玩性對學生興趣的重要性

作為一個科技教育自媒體作者，我的目標是能夠向所有人科普技術，降低技術學習門檻，希望作品的受眾盡可能多。

作為一個微信訂閱號的運營者，深知與網友互動的重要性。

小結：綜上所述需要設計一個好玩、好看、簡單、低成本、互動性強、可教學的作品

然后

根據上述內容將需求深化：

1結構：可以理解是作品的外觀，在成本允許的范圍內盡可能好看，實用，便攜。可以使用的材料有輕木板、亞克力板、PVC板等

2軟件：可以理解是光劍最終要實現的功能，可編程，可互動，容易使用。可以將作品中添加物聯網功能、圖形化編程功能等

3硬件：可以理解是實現作品需要使用的電子零件。需要使用單片機、LED燈、電池等電子相關零件

小結：果然是有夢想的作品，大項目

?方案論證及項目規劃?

方案論證

簡化需求按照結構劃分：

可將光劍分為劍柄和劍身。劍柄即為劍的手握部分，這部分內部空間比較大，可以考慮將供電部分和控制部分放在里邊。劍身部分，主要外觀表現區域，考慮美觀，只能將發光部件裝在這里。

按照功能劃分：

1.發光部分：要實現光劍的效果，最經濟的方案是使用LED燈，因為LED燈功耗低，好控制，成本也比較低。縱觀網上可以買到的各種LED，WS2812是個非常不錯的方案，不光體積小便于隱藏，控制也非常簡單，并且價格也可以接受。

2.供電部分：給整個系統供電，一個LED燈的功耗不高，但多個LED一起點亮并實現光劍的效果，功耗可就不低了，好在每次使用的時間不是很長，電池的總體積可以接受。綜合考慮結構難度及硬件成本可以有下邊兩個方案：1可充電鋰電池方案；2外接移動電源方案。由于移動電源體積一般比較大，不適合嵌入到作品中，光劍作為一個手持武器，可以考慮將移動電源裝在身上，將電源線通過衣服袖子接到手中劍柄上，這樣有衣服的掩護，電源線并不容易被發現，避免影響作品外觀。

3.控制部分：作為一個力爭降低技術門檻、讓大眾可以理解并學會的創客自媒體及編程老師，我可以很負責任的向您推薦arduino這個方案，這是創客的最佳方案，沒有之一。首先，arduino比較容易，可以大大減少軟件的工作量；其次arduino成本比較低，大部分人都可以接受；最重要的，我是有夢想的，要把這個作品當作一個編程教育的教具送給朋友們，據我所知只有arduino可以比較容易的實現，這就是開源的力量。

項目規劃

由于工作量比較大，并且有一定的難度，將大項目劃分為若干個小項目非常有必要。我將項目劃分為以下幾個階段：

1.大寶劍1號：先給這個階段（作品）起個響亮的名字：“DLGG的熾焰長劍”。這個階段主要基本功能的驗證及結構（外觀）設計及驗證。

2.大寶劍2號：“愛與家庭，銀色復仇者”。在大寶劍1號的基礎上增加物聯網（互聯網）功能，測試作品的互動性，并少量生產送給朋友進行初步產品測試。

3.大寶劍3號：名字還沒想好。增加擴展特效，互動特效等。

?結構選型測試?

考慮到機械強度及實現難易度，我先通過PVC管的方案測試光劍效果。

WS2812的LED燈帶有幾種規格，1米60個燈的和一米144個燈的。下圖是1米60個燈的：

PVC管的型號比較多，符合我們要求的有16mm的20mm的，再大就不好看了，這兩種直徑的管管壁厚度和顏色又分很多種。我隨便選擇了兩款，并通過紅色，綠色，藍色和白色進行測試，查看是否可以滿足外觀要求，測試結果如下：

16mm薄管，測試的是1米60個燈的，紅色可以隱約看出燈的位置，綠色不明顯但綠光較少白光較多，藍光雖然沒照清晰，但也能明顯看出LED燈的位置，白光還可以，總體來說不理想

20mm直徑2mm厚的管，LED位置能夠看到的情況明顯改善，因為厚度增加，光線模糊后比較均勻發散到管壁上，效果明顯好于16mm的管。

最終考慮綜合因素，決定使用20mm的管和1米144個燈的燈帶實現大寶劍1號：DLGG的熾焰長劍。

?硬件設計?

方案一：移動電源外部供電

講道理我是喜歡這個方案的，因為省事，將電源線通過衣服袖子接到手中劍柄上，這樣有衣服的掩護，電源線并不容易被發現，避免影響作品外觀。這個方案也相對比較安全，18650是鋰電池默認不是十分安全，另外鋰電池有反接風險，反接后會燒掉MT3608升壓模塊（別問我怎么知道的）。但怕因為技術含量低審核不過，還是用下邊的方案吧。

方案二：18650供電不充電

通過MT3608 DC-DC 2A升壓模塊將18650鋰電池電壓升壓到5v為arduino nano和全彩LED燈帶供電。下邊的連線原理圖中畫了充電部分，實際做的時候不充電，因為手柄空間有限，即放不下了。

結構設計

硬件設計沒什么難度，常規設計，開關可以選擇撥碼開關，按鍵也可以考慮增加濾波電容提高穩定性。下面要考慮結構，把這堆東西放進去。我想了下邊兩套方案

1.PVC管方案

2.輕木板方案...

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【DIY】光剑（一）：炽焰长剑的诞生的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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