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課程簡介

這門課程旨在透過 Raspberry Pi Pico W / Pico W 2 搭配 MicroPython 的實作操作，帶領學員深入掌握微控制器開發技術與多種感測器的應用。課程內容涵蓋從 Pico 硬體基礎、GPIO 控制，到各類通訊協定的實作，並結合實際應用的感測器與周邊設備，如 LED、伺服馬達、溫濕度感測器、超音波測距模組、G-Sensor、OLED 顯示器、RFID 讀卡機等，全面提升學員的實作與應用能力。

課程規劃分為兩大階段：第一階段著重於 Raspberry Pi Pico 的硬體架構與 MicroPython 程式設計基礎，並進行多項感測器與通訊協定的實作練習；第二階段則聚焦於物聯網 (IoT) 應用實戰，學員將學習如何透過 Wi-Fi 傳輸感測器數據、進行遠端控制，並實作Web 前端與 Pico 之間的雙向通訊功能。

Keyword: Raspberry Pi Pico, Pico 2, MicroPython, 感測器, 物聯網, Wi-Fi, Web 前端

 

課程特色

✔快速瞭解微控制器開發與應用

從硬體介紹到GPIO 控制，再到元件間通訊協定，課程有系統地帶領學員深入了解 Raspberry Pi Pico 的開發流程。

✔豐富感測器與周邊設備實作

包含LED、伺服馬達、溫濕度感測器、超音波測距模組等，讓學員實際操作多樣化的元件，增強實戰能力。

✔物聯網應用實戰

 學員將學習透過 Wi-Fi 模組進行資料傳輸與遠端控制，提升 IoT 技術應用技能。

✔雙向通訊實現實際應用場景

 學習前端與 Raspberry Pi Pico 之間的數據交互，實現雙向通訊，為學員搭建物聯網應用的基礎。

 

 

課程目標

  • 具備對 Raspberry Pi Pico 硬體架構及其擴充板功能的理解，能透過 GPIO 實現基礎的硬體控制操作。

  • 熟悉使用 Thonny IDE 及掌握 MicroPython 的語法與開發方法。

  • 能運用計時器進行時間控制，並掌握多執行緒技術，以實現多工任務的處理能力。

  • 熟練操作 PWM，能控制伺服馬達、調整 LED 亮度，並透過無源蜂鳴器產生簡單音樂旋律。

  • 具備使用 OneWire、UART、I2C、SPI 等通訊協定與各類外部設備連接的能力，包括 DHT-11 溫濕度感測器、HC-SR04 超音波測距模組、三軸加速計、OLED 顯示器與 RFID 讀卡器等。

  • 能運用 M2M 通訊技術與 Wi-Fi 模組，實作 IoT 應用，涵蓋感測資料傳輸、Web 伺服器架設與雙向 I/O 控制等功能。 

適合對象

  • 對於使用Python(MicroPython)控制硬體有興趣者。

  • 對物聯網應用有興趣者、IoT Maker。

  • 須具備基本Python程式設計能力
教學方式
  • 投影片講授及配合課程內容提供範例程式進行演練
  • 使用 Thonny IDE ( MicroPython )
  • 硬體實作教學，須搭配Raspberry Pi Pico W 或  Raspberry Pi Pico 2 W、Pico擴充板及材料包

 

硬體教材內容

pico toolbox

 

獨家研發Pi Pico擴充板規格
RP2040 pinout
 

 

學習菜單
  • 課程總時數 : 21小時
  • 觀看天數： 60天
  • 課程所附教材：範例程式碼、Raspberry Pi Pico 2 W 與Pico擴充板及材料包
第一階段Raspberry Pi Pico with MicroPython

  • RaspberryPi Pico 簡介

  • MicroPython 介紹與Thonny IDE的使用

  • Raspberry Pi Pico 擴充板介紹

  • GPIO 原理

    • LED & button 

  • ADC 類比訊號轉換器

    • microphone 音量偵測

  • Timer & Interrupt

  • MicroPython 多執行緒

  • PWM 工作原理

    • 音樂產生：使用無源蜂鳴器
    • LED 明亮控制
    • Servo 伺服馬達控制

  • I²C 通訊

    • 三軸加速計讀取 (使用擴充板內建的LIS3DH)
    • OLED Framebuffer 操作

  • UART通訊

    • Pico 與 PC 端通訊 (PL2303)
    • Pico 使用Wi-Fi模組 (ESP-01 Wi-Fi)

  • One-wire 協定

    • DHT-11 溫度感測器
    • HC-SR04 超音波測距

  • SPI 通訊與 RFID 讀卡機使用

第二階段Pico結合物聯網應用實戰

  • 物聯網簡介& IoT系統架構

  • 感測器界面

  • 使用 Pi Pico W 內建WiFi

  • Pico 實現 Web Server

  • Pico 成為IoT 終端裝置 

    • 瀏覽器讀取Pico 數據並繪製圖表
    • 瀏覽器對Pico 進行 I/O雙向控制
    •  Pi Pico 使用 ESP-01 WiFi模組

  • PicoW MQTT 實現

附錄

  • 深入I2C工作原理(LIS3DH)

  • 深入SPI工作原理(MCP3008)

  • TCP/IP 網路概念

  • MQTT協定解說

  • Modbus over RS485

  • Web 前端開發概念

授課師資
 
teacher 2

Joseph老師
▪ 台灣大學電機工程系博士研究 ▪ 上市網通科技公司/資深軟體工程師
▪ 嵌入式Linux系統 ▪ ARM Boot Loader ▪  資料結構及演算法  ▪ AI人工智慧
▪  MCU 韌體設計 ▪ Linux 驅動程式 ▪ Linux系統程式 ▪ 物聯網開發 ▪ 無線通訊協定

 

課程節錄

物聯網應用Demo

  

專案運用

 

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Q&A

Q1、什麼是Raspberry Pi Pico？

Raspberry Pi Pico 是 Raspberry Pi 基金會推出的低成本、低功耗微控制器開發板。它搭載了基金會自行設計的 RP2040 雙核心處理器，具有 264KB RAM 和 2MB Flash 記憶體、靈活的 I/O，並可使用 MicroPython 和 C/C++開發，快速入門硬體控制，開發微控制器應用。(更多....)

Q2、什麼是MicroPython?

MicroPython 是一種精簡版的 Python 編程語言，專為微控制器和嵌入式系統設計。它允許開發者用簡單的 Python 語法直接控制硬體設備（如 LED、感測器、馬達等），並執行 GPIO、I2C、SPI 等通訊協定。由於 MicroPython 的記憶體佔用小、運行效率高，適合用於小型電子專案、物聯網 (IoT) 應用和嵌入式系統開發。

Q3、為什麼要學MicroPython？

1.簡單易學：MicroPython語法簡潔、易讀、易寫，適合初學者和非程式設計專業人員快速入門，降低了學習微控制器程式設計的門檻
2.高效的硬體控制：MicroPython 專為微控制器設計，能夠實作如 GPIO、I2C、SPI 等通訊，控制各種感測器與周邊設備。
3.上手IoT應用：MicroPython 被廣泛應用於物聯網 (IoT) 領域，可以在低功耗、資源受限的裝置上運行。
4.跨平台應用：MicroPython 支援多種硬體平台，如 Raspberry Pi Pico、ESP32、Micro Bit、Arduino、ESP8266 等。

課程諮詢