第3章 Arduino 常用電子元件與工具介紹
本章介紹 Arduino 入門實驗最常使用的電子元件與工具,包括 LED、電阻、電容、電感、按鍵、蜂鳴器、可變電阻、麵包板、杜邦線與萬用電表。內容說明各元件的功能、極性、常見用途、接線注意事項與故障排除方法,並提供 Arduino 初學套件建議,協助初學者在撰寫程式前建立正確的硬體與電路基礎。
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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。
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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。
閱讀文章本章完整介紹 ESP32 Web Server 的核心觀念與實作方式,從 Wi-Fi 連線、HTTP、GET、HTML、WebServer.h、URL Routing 與 GPIO Control 開始,實作手機瀏覽器控制 LED ON/OFF、Relay ON/OFF,並顯示設備狀態、SSID、IP Address、RSSI 與 MAC Address,建立 ESP32 Web HMI 與 IoT 網頁控制基礎。
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從電子零件與基礎電學開始,逐步學習 Arduino IDE、GPIO、感測器、麵包板接線與實作專案,適合沒有電子背景的初學者建立完整的 Arduino 基礎。
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完整介紹 Arduino 常見電子零件與電路符號,包括電阻、LED、按鍵、電容與麵包板,並提供接線方式、限流計算、INPUT_PULLUP、去彈跳及故障排除教學。
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