FizViz:高冲击力的物理数据可视化装置
什么是 FizViz?
FizViz 将数据以大尺寸、酷炫、瞬间可读的物理形式呈现。适合挂在办公室、车间等场所,实时关注关键指标:
- 今日销量及与平均值对比
- 网站访客量、页面浏览量
- 流量来源分析(如猫视频带来的流量是否转化)
- 3D 打印剩余时间
- 在场人数
- 黑客马拉松参赛作品提交数
缘起
团队去年推出首款实体产品,经历设计、众筹、量产、认证全流程。上市后陷入“指标强迫症”:每天反复刷 Google Analytics 看访问量、停留时长、来源渠道。现有工具虽强大,但割裂工作流、学习成本高、缺乏情感共鸣——不会让团队欢呼、无法广播成果、孤独枯燥。


系统架构
FizViz Widget 由三部分组成:
- Windows PC/平板(推荐 Surface):抓取数据源,通过 Windows Remote Arduino 经 WiFi 发送状态至_widget_
- Arduino MKR1000:接收指令驱动物理显示部件
- 物理显示部件:当前支持
- NeoPixel 灯带(彩色 LED 效果)
- 步进电机(仪表盘、指针、滑块)
- 开关(归零/校准,如 RotoMoto 使用干簧管检测零位)
PC 端负责繁重的数据抓取(内置 Google Analytics 采集示例),Arduino 仅驱动物理机构。所有原理图、代码开源,鼓励创意扩展。
电气设计概览

- Arduino MKR1000:核心控制器,体积小、性能佳
- NeoPixel 灯带:数据线串 460Ω 电阻 (R1) 接 Arduino,电源直连系统 5V 总线。参考 Adafruit NeoPixel Uberguide
- Adafruit TB6612 驱动板:驱动普通步进电机,适合精准运动(指针、仪表、滑块)。兼容 Arduino 自带 Stepper 库
- 干簧管:RotoMoto 指针带磁铁,干簧管检测零位。可替换为微动开关、压力开关等
电子元件集成在 Adafruit Perma-Proto 半尺寸万用板上,塞入_widget_内部。

固件/Arduino 代码要点
GitHub 仓库 FizViz-Arduino 含最新固件。关键点:
- WiFi 配置需留意,特殊网络环境可能需深入调试
- 外部依赖较少,所需库在页面底部列出
Windows / Remote Arduino 架构
GitHub 仓库 FizViz-Windows 含 Windows 端代码。基于 ms-iot 的 Remote Arduino Wiring 代码,改用自定义 Firmata 控制消息而非直接控制引脚。修改 remote-wiring 允许透传自定义消息至 Firmata 层,Arduino 端实现对应处理器更新_widget_状态。内置 Google Analytics 数据采集支持(需配置 API 访问,详见仓库说明)。

Widget #1:RotoMoto 旋转仪表
集成灯光与步进电机的旗舰演示_widget_,适合并排悬挂 4-5 个(需更多 MKR1000)。制作工艺虽用 CNC/3D 打印/光固化,但可用手工工具替代。
CAD 文件
GitHub 仓库 FizViz-CAD 提供 STEP/STL 文件。
额外采购件
步进电机同步带轮 15齿 McMaster-Carr 1375K15
指针同步带轮 30齿 McMaster-Carr 1375K28
轴承 60355K701 (2个) McMaster-Carr
同步带 7887K28 McMaster-Carr
步进电机螺丝 M2.6×8 De Mode Elec. 54-410-100
干簧管 306-1124-1-ND Digikey
磁铁 0.5"D×0.125"H 469-1002-ND Digikey
安装板
1 英寸厚 MDF 板,CNC 加工(也可激光/手工)。承载机械与电子模组,隐藏于发光斜面后。

发光斜面
1/2 英寸亚克力板,CNC 加工。关键技术:切割面呈磨砂状可导光发光。可用 Dremel 手工雕刻标记。CAD 模型提供对半切割版本(省材料),用亚克力胶粘合或整体切割。

内环
NeoPixel 灯带粘贴安装的核心结构。TAZ5 分段打印 PLA,拼接打磨喷漆。


机械传动
含 Sanyo 薄饼步进电机座、张紧轮、输出轴。双轴承提高刚性保证同轴度。

走线与收尾
NeoPixel 灯带固定于内环,干簧管与灯带引线穿过安装板孔,内环滑入斜面至安装板。整理走线、锁紧螺丝,完成 RotoMoto。




代码仓库
- FizViz-Windows:Windows 端源码
- FizViz-Arduino:Arduino 固件
- FizViz-CAD:CAD 模型
- FizViz-Electrical:EAGLE 原理图与位图
制造工艺