GPIO Zero

第7章Raspberry Pi 40-pin GPIO 完整介紹：BCM 編號、電壓與接線安全

本章完整介紹 Raspberry Pi 5 的 40-pin GPIO，包括 Physical Pin 與 BCM GPIO 編號差異、3.3V、5V、GND、Digital Input、Digital Output，以及 I²C、SPI、UART、PWM 等 Alternate Function。並說明 Raspberry Pi 5 GPIO 由 RP1 I/O Controller 管理、GPIO 採 3.3V 邏輯、為什麼不能將 5V 訊號直接送入 GPIO，以及 LED 限流電阻、按鍵 Pull-up/Pull-down、Relay、Motor、Servo、Level Shifter、Voltage Divider、共地與外部電源等接線安全原則。完成本章後即可進入 Python GPIO Zero LED 控制實作。

閱讀文章 →

第8章Raspberry Pi GPIO Output 實作：Python 控制 LED 閃爍與流水燈

本章正式進入 Raspberry Pi 5 GPIO Output 實作，使用 Python 3 與 GPIO Zero 控制 LED。從 GPIO17、Physical Pin 11、GND、330Ω 限流電阻與 LED 極性開始，實際完成 LED ON/OFF、toggle、Blink、不同閃爍速度、多顆 LED 控制、4 顆 LED 流水燈、8 顆 LED 跑馬燈與往返流水燈，並說明 Raspberry Pi 5 的 lgpio Pin Factory、BCM GPIO 編號、Ctrl+C、KeyboardInterrupt、GPIO 資源釋放與 LED 不亮時的完整故障排除流程。

閱讀文章 →

第9章Raspberry Pi GPIO Input 實作：按鍵輸入、Pull-up、Pull-down 與 Debounce

本章完整介紹 Raspberry Pi 5 GPIO Input 與按鍵實作，從 Push Button、Normally Open、Floating Input、Internal Pull-up、Pull-down 開始，使用 Python GPIO Zero 的 Button 類別讀取按鍵狀態，實作 is_pressed、wait_for_press、when_pressed、when_released、事件驅動控制與 LED toggle。並深入說明機械按鍵 Contact Bounce、Debounce 與 bounce_time，最後使用兩顆按鍵控制上一章 8 顆 LED 跑馬燈的加速與減速，建立 Raspberry Pi 第一個同時包含 GPIO Input、GPIO Output 與人機互動的完整專案。

閱讀文章 →

第10章Raspberry Pi PWM 控制：LED 調光、呼吸燈與蜂鳴器實作

本章完整介紹 Raspberry Pi 5 PWM（Pulse Width Modulation）控制原理，從 Frequency、Period、Duty Cycle 開始，使用 Python GPIO Zero 的 PWMLED 控制 LED 亮度，實作 25%、50%、75%、100% Duty Cycle、漸亮漸暗與呼吸燈 pulse()。接著比較 Software PWM 與 Hardware PWM，說明 Raspberry Pi 5 GPIO12、GPIO13、GPIO18、GPIO19 的 Hardware PWM 能力，以及 GPIO Zero PWMLED 與 Hardware PWM 的差異。最後實作 Active Buzzer、Passive Buzzer、TonalBuzzer、不同頻率與音階警報，並加入按鍵調整 LED 亮度，建立 Raspberry Pi Input、Digital Output 與 PWM Output 的完整互動控制系統。

閱讀文章 →

第13章Raspberry Pi SPI 通訊入門：MCP3008 ADC 讀取類比訊號

本章完整介紹 Raspberry Pi 5 SPI 通訊與 MCP3008 ADC 類比輸入實作，從 MOSI、MISO、SCLK、CE0、CE1、Controller、Peripheral、Chip Select 與 Full-duplex 概念開始，實際在 Raspberry Pi OS 啟用 SPI，確認 /dev/spidev0.0 與 /dev/spidev0.1。接著介紹 MCP3008 10-bit、8-channel ADC、VDD、VREF、AGND、DGND、CH0～CH7 與 SPI 接線，使用 10kΩ 可變電阻產生 0～3.3V 類比訊號，並透過 GPIO Zero MCP3008 與 Python spidev 取得 0～1023 Raw ADC、0.0～1.0 Normalized Value 與電壓值。最後加入 Moving Average 與 PWMLED，完成可變電阻直接控制 LED 亮度的 Raspberry Pi 類比輸入專案。

閱讀文章 →

第17章Raspberry Pi Flask Web Server：用瀏覽器遠端控制 GPIO

本章介紹 Raspberry Pi Flask Web Server 與網頁遠端 GPIO 控制實作，從 Client、Server、HTTP、IP Address、Port 與 LAN 等網路基礎開始，使用 Python Flask 建立 Web Server。接著介紹 Flask Route、HTML、GET / POST Request 與 GPIO Zero，將 Web Route 與 GPIO17 LED 控制整合，讓手機、平板或電腦透過瀏覽器執行 LED ON、OFF 並查看 GPIO 狀態，最後延伸至 Relay、Sensor、Camera、SQLite、MQTT 與 IoT Web Control 應用。

閱讀文章 →