第1章 Raspberry Pi 是什麼?樹莓派型號、用途與 Arduino 差異完整介紹

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Raspberry Pi 是目前全球最知名的單板電腦平台之一。 第一次看到 Raspberry Pi 的人,常常會產生一個疑問: Raspberry Pi 看起來和 Arduino 都是一塊小型電路板,它們是不是差不多的東西?

其實兩者有非常大的差異。 Arduino UNO 主要是一塊微控制器開發板(Microcontroller Development Board),適合直接控制 LED、按鍵、感測器、馬達、繼電器與其他電子元件。 Raspberry Pi 5、Raspberry Pi 4、Raspberry Pi Zero 2 W 等產品,則屬於可以執行完整作業系統的單板電腦(Single-Board Computer,SBC)。 它們可以安裝 Raspberry Pi OS,執行 Linux、Python、瀏覽器、Web Server、Database、Camera、MQTT、OpenCV 甚至 AI 應用,同時又保留 GPIO,讓程式能與真實世界的電子元件互動。Raspberry Pi 官方目前仍將 Raspberry Pi 5、Pi 4、Zero 2 W、500 系列等列在電腦產品線中。

所以可以先記住一個最簡單的概念: Arduino 比較像是一個專門控制硬體的微控制器。 Raspberry Pi 則比較像是一台具有 GPIO 的小型 Linux 電腦。 理解這個差異之後,後面的 Raspberry Pi 課程就會容易很多。

1. Raspberry Pi 到底是什麼?

Raspberry Pi 中文通常翻譯成:

樹莓派

但它不是一個單一型號,而是一整個產品家族。

目前 Raspberry Pi 的產品範圍除了大家熟悉的 Raspberry Pi 5、Raspberry Pi 4、Raspberry Pi Zero 系列之外,還包括:

  • Raspberry Pi 500
  • Raspberry Pi 500+
  • Raspberry Pi Compute Module
  • Raspberry Pi Pico
  • Raspberry Pi Pico 2
  • Camera
  • AI Camera
  • 各種 HAT 與周邊設備

官方 2026 年產品頁面仍同時列出 Raspberry Pi 5、Pi 4、Zero 2 W、Raspberry Pi 500、500+、Compute Module 5 與 Pico 2 等產品。

不過這裡有一個初學者一定要先分清楚的地方:

Raspberry Pi 並不全部都是同一類型的電腦。

例如:

Raspberry Pi 5

屬於單板電腦,可以執行 Linux。

但是:

Raspberry Pi Pico / Pico 2

則屬於微控制器開發板。

因此,Pico 的定位其實反而比較接近 Arduino,而不是 Raspberry Pi 5。

本系列第一冊主要介紹的是:

Raspberry Pi Linux 單板電腦。

後面的 GPIO、Python、Linux、Camera、Flask、MQTT 與 SQLite 實作,都以這類 Raspberry Pi 為主要平台。

2. 什麼是單板電腦 SBC?

SBC 是:

Single-Board Computer

也就是:

單板電腦

傳統桌上型電腦通常有:

  • 主機板
  • CPU
  • RAM
  • SSD
  • 顯示卡
  • 網路卡
  • USB
  • 電源供應器

Raspberry Pi 則把電腦運作需要的大量功能整合在一塊非常小的電路板上。

以 Raspberry Pi 5 為例,它使用 Broadcom BCM2712、2.4 GHz 四核心 Arm Cortex-A76 處理器,目前記憶體選擇最高可達 16GB。

因此它並不是一塊只能控制 LED 的實驗板。

它是真的可以:

  • 開機
  • 執行作業系統
  • 使用鍵盤
  • 使用滑鼠
  • 接螢幕
  • 開啟瀏覽器
  • 連接網路
  • 執行 Python
  • 執行資料庫
  • 架設 Web Server

的一台電腦。

3. Raspberry Pi 上有哪些主要硬體?

不同 Raspberry Pi 型號略有差異,但以目前主流 Raspberry Pi 5 為例,可以看到許多一般電腦才有的功能。

3.1 CPU

Raspberry Pi 5 使用:

Broadcom BCM2712

處理器為:

64-bit Quad-Core Arm Cortex-A76 @ 2.4 GHz

官方表示 Raspberry Pi 5 相較前一代具備大幅提升的 CPU 效能。

這代表它能處理比一般微控制器複雜許多的工作。

例如:

  • Linux
  • Python
  • Web Server
  • Database
  • Camera
  • OpenCV
  • 網路服務
  • 多工處理
  • AI 推論

3.2 RAM

一般 Arduino 微控制器上的 RAM 通常只有數 KB 到數十 KB。

例如 Arduino UNO R3 使用 ATmega328P,主要工作記憶體規模非常小;Arduino UNO R4 Minima 則提供 32 KB SRAM。官方規格顯示 UNO R4 Minima 使用 48 MHz Arm Cortex-M4、32 KB SRAM 與 256 KB Flash。

Raspberry Pi 的 RAM 則是以:

GB

為單位。

例如 Raspberry Pi 5 有多種記憶體容量版本,目前官方產品資訊顯示最高可達 16GB。

這也是為什麼 Raspberry Pi 可以執行完整 Linux,而 Arduino 通常不這樣使用。

3.3 microSD 與儲存裝置

Raspberry Pi 一般可以使用 microSD 作為:

  • 開機裝置
  • 作業系統
  • 程式
  • 文件
  • 圖片
  • 資料庫
  • 設定檔

的儲存空間。

Raspberry Pi 4 官方也明確將 microSD 描述為載入作業系統與資料儲存的主要介面之一。

Raspberry Pi 5 還能透過 PCIe 介面搭配 M.2 HAT+ 連接 NVMe SSD。官方 M.2 HAT+ 就是為 Raspberry Pi 5 的 PCIe 介面設計。

4. Raspberry Pi 最重要的特色:GPIO

如果 Raspberry Pi 只是迷你 Linux 電腦,其實還不算特別。

它真正吸引 Maker、學生與工程師的原因之一,就是:

GPIO。

GPIO 全名為:

General Purpose Input/Output

中文可以稱為:

通用輸入輸出接腳

Raspberry Pi 5、Pi 4 等標準板都具有 40-pin GPIO Header。Raspberry Pi 4 官方規格同樣列有標準 40-pin GPIO。

這些接腳可以讓 Raspberry Pi 與外部電子世界溝通。

例如:

輸出

可以控制:

  • LED
  • 蜂鳴器
  • Relay
  • 馬達 Driver
  • LCD
  • Servo
  • 外部控制電路

輸入

可以讀取:

  • 按鍵
  • PIR 人體感應器
  • 磁簧開關
  • 光遮斷器
  • 數位感測器

通訊

還可以使用:

  • I²C
  • SPI
  • UART
  • PWM

所以 Raspberry Pi 很特殊的一點,就是同時具有:

電腦能力 + GPIO 硬體控制能力。

5. Raspberry Pi 可以拿來做什麼?

Raspberry Pi 的應用範圍非常廣。

5.1 Linux 學習平台

它可以用來學習:

  • Linux
  • Shell
  • Terminal
  • SSH
  • File System
  • User
  • Permission
  • Network

對想學 Linux 的初學者來說,Raspberry Pi 是相當實用的實驗平台。

5.2 Python 程式設計

Raspberry Pi 很適合搭配 Python。

可以從:

print("Hello Raspberry Pi")

一路學到:

  • GPIO
  • Sensor
  • MQTT
  • Flask
  • SQLite
  • Camera
  • OpenCV
  • IoT

所以 Raspberry Pi 不只是硬體平台,也是一套相當完整的程式設計學習環境。

6. GPIO 電子控制

例如最基本的:

LED 閃爍

接著可以逐步延伸成:

  • 按鍵控制 LED
  • 跑馬燈
  • 蜂鳴器
  • Relay
  • Servo
  • LCD
  • 溫度感測器
  • 距離感測器

這部分和 Arduino 有許多共同之處。

但 Raspberry Pi 最大的不同,是你可以在執行 GPIO 控制的同時,另外跑 Web Server、資料庫或網路程式。

7. IoT 物聯網

Raspberry Pi 本身具有非常完整的網路與作業系統能力,因此很適合當作:

  • IoT Gateway
  • MQTT Client
  • MQTT Broker
  • Home Automation Server
  • Sensor Gateway
  • Edge Computer

例如:

DHT22
   │
   ▼
Raspberry Pi
   │
   ├── SQLite
   │
   ├── MQTT
   │
   ├── Web Server
   │
   └── 手機/電腦

這種架構如果全部只靠傳統 Arduino UNO R3 處理,就會複雜許多。

8. Web Server

Raspberry Pi 可以執行:

  • Apache
  • Nginx
  • Flask
  • PHP
  • Python Web Application

因此你甚至可以製作:

手機
 │
 │ Wi-Fi / LAN
 ▼
Raspberry Pi Flask Server
 │
 ▼
GPIO
 │
 ▼
Relay
 │
 ▼
燈具 / 風扇 / 電器

這就形成一個完整的:

Web 遠端控制系統

9. Camera 與影像處理

Raspberry Pi 另一個非常重要的應用是 Camera。

官方提供 Raspberry Pi Camera 系列,也有目前針對電腦視覺 AI 使用 Sony IMX500 Intelligent Vision Sensor 的 Raspberry Pi AI Camera。

因此 Raspberry Pi 可以製作:

  • 監視器
  • 網路攝影機
  • 縮時攝影
  • 自動拍照系統
  • QR Code 辨識
  • 物件偵測
  • OpenCV 影像處理
  • AI Vision

這些應用是 Raspberry Pi 相對於一般 Arduino 微控制器非常重要的優勢。

10. Raspberry Pi 有哪些常見型號?

進入 Raspberry Pi 世界後,最容易遇到的第一個問題就是:

Raspberry Pi 到底應該買哪一台?

2026 年仍可以看到多個不同世代與定位的 Raspberry Pi 產品。

可以先把它們分成以下幾類。

10.1 Raspberry Pi 5

目前主要的高效能 Raspberry Pi 單板電腦。

核心規格包括:

  • Broadcom BCM2712
  • Quad-Core Arm Cortex-A76
  • 2.4 GHz
  • 64-bit
  • 多種 RAM 容量
  • 40-pin GPIO
  • USB
  • Gigabit Ethernet
  • Wi-Fi
  • Bluetooth
  • Display / Camera 介面
  • PCIe 擴充能力

官方產品資訊目前列有最高 16GB RAM 的 Raspberry Pi 5。

適合:

  • Raspberry Pi 初學
  • Linux
  • Python
  • GPIO
  • Web Server
  • Camera
  • OpenCV
  • IoT
  • AI
  • Desktop
  • Server

如果希望從入門一路學到進階應用,Raspberry Pi 5 是很完整的平台。

11. Raspberry Pi 4 Model B

Raspberry Pi 4 到現在仍然是一個非常成熟的平台。

官方規格包括:

  • Broadcom BCM2711
  • Quad-Core Cortex-A72
  • 64-bit
  • 1.8 GHz
  • 1GB / 2GB / 4GB / 8GB RAM
  • Gigabit Ethernet
  • Wi-Fi
  • Bluetooth 5.0
  • 2 × USB 3.0
  • 2 × USB 2.0
  • 40-pin GPIO
  • 2 × micro HDMI
  • microSD

適合:

  • Linux 入門
  • Python
  • GPIO
  • Sensor
  • Server
  • IoT
  • Home Assistant
  • 網路服務
  • 舊有 Raspberry Pi 專案

如果手上已經有 Raspberry Pi 4,完全不需要因為本系列使用 Raspberry Pi 5 就立即淘汰。

本系列許多基礎實驗都可以在 Pi 4 上完成。

12. Raspberry Pi 3 Model B+

Raspberry Pi 3 Model B+ 是較早一代的平台,但直到目前仍具有實際用途。

官方規格為:

  • 1.4 GHz 64-bit Quad-Core
  • 1GB RAM
  • 2.4 GHz / 5 GHz Wi-Fi
  • Bluetooth 4.2
  • Ethernet
  • 40-pin GPIO
  • HDMI
  • USB
  • Camera
  • Display

官方並表示 Raspberry Pi 3 Model B+ 預計至少生產至 2030 年 1 月。

因此如果只是:

  • GPIO
  • LED
  • Sensor
  • Python
  • SSH
  • 輕量 Server

Pi 3 仍然可以使用。

13. Raspberry Pi Zero 2 W

Zero 系列最大的特色就是:

小。

Raspberry Pi Zero 2 W 具有:

  • RP3A0
  • 512MB RAM
  • Wi-Fi
  • Bluetooth
  • 40-pin GPIO 位置

官方將 Zero 2 W 定位為適合智慧家庭與 IoT 等應用的小型電腦。

適合:

  • IoT Node
  • Sensor
  • 小型 Gateway
  • Camera
  • 嵌入式 Linux
  • 低空間需求專案

但由於效能與 RAM 都遠低於 Raspberry Pi 5,所以如果是完全初學者,通常使用 Raspberry Pi 5 或 Pi 4 會比較舒服。

14. Raspberry Pi 500 / 500+

Raspberry Pi 還有一個很有趣的系列:

把 Raspberry Pi 電腦直接做進鍵盤。

Raspberry Pi 500 就是一台整合在鍵盤內的 Raspberry Pi 個人電腦。

官方將 Raspberry Pi 500 描述為內建於鍵盤中的完整小型電腦。

2026 年產品線另外還有 Raspberry Pi 500+,官方版本包含 16GB RAM 與 256GB NVMe 儲存空間。

這類產品比較偏向:

  • Desktop
  • Linux 學習
  • 程式教育
  • 文書處理
  • 開發工作

15. Compute Module 是什麼?

除了 Maker 使用的 Raspberry Pi 之外,還有另一條產品線:

Compute Module

例如:

  • Compute Module 4
  • Compute Module 5

Compute Module 並不是主要讓使用者直接插麵包板做實驗。

它比較適合:

  • 工業產品
  • 商業設備
  • 嵌入式系統
  • 自製 Carrier Board
  • 大量產品化設計

Compute Module 5 將 Raspberry Pi 5 的核心運算能力整合成更適合嵌入式產品設計的模組形式。

因此初學者第一台 Raspberry Pi 通常不需要選 Compute Module。

16. Raspberry Pi Pico 又是什麼?

這是很多初學者最容易搞混的地方。

Raspberry Pi Pico 並不是 Raspberry Pi 5 的迷你版本。

它屬於:

Microcontroller Board

也就是:

微控制器開發板。

目前官方產品線包含 Raspberry Pi Pico 2,使用 RP2350 微控制器。

所以概念上應該這樣分類:

Raspberry Pi
│
├── Linux Computer
│   │
│   ├── Raspberry Pi 5
│   ├── Raspberry Pi 4
│   ├── Raspberry Pi 3
│   ├── Raspberry Pi Zero 2 W
│   └── Raspberry Pi 500
│
└── Microcontroller
    │
    ├── Raspberry Pi Pico
    └── Raspberry Pi Pico 2

因此:

Raspberry Pi Pico 與 Arduino 的定位更接近。

而:

Raspberry Pi 5 與 Arduino 的架構差異則非常大。

17. Raspberry Pi 與 Arduino 最大差異是什麼?

現在來看本章最重要的比較。

以典型 Raspberry Pi Linux 電腦與 Arduino UNO 為例:

Raspberry Pi 與 Arduino 主要差異比較
項目 Raspberry Pi Arduino
類型 單板電腦 微控制器開發板
CPU 高效能 Arm Application Processor MCU
作業系統 Raspberry Pi OS / Linux 通常無完整 OS
開機 需要開機程序 上電後快速開始執行
RAM MB~GB 等級 KB 等級為主
儲存 microSD / SSD MCU Flash
多工 很強 主要執行控制程式
Python 非常適合 可依平台使用不同工具
C/C++ 可以 非常常見
GPIO
Analog Input 一般 Raspberry Pi GPIO 無內建通用 ADC UNO 有 Analog Input
Wi-Fi 多款內建 視 Arduino 型號而定
Bluetooth 多款內建 視 Arduino 型號而定
Web Server 很適合 可做但資源較受限制
Database 適合 不適合大型 DB
Camera 很適合 相對困難
即時控制 Linux 並非硬即時系統 適合直接硬體控制
耗電 較高 通常較低
適合用途 Linux、Server、IoT、Camera、AI Sensor、Motor、Control、Embedded

這不是誰比較強的問題。

而是:

設計目的不同。

18. Arduino UNO 是什麼樣的架構?

以經典 Arduino UNO R3 為例,官方規格為:

  • ATmega328P
  • 16 MHz
  • 14 Digital I/O
  • 其中 6 個可 PWM
  • 6 個 Analog Input
  • USB
  • ICSP

Arduino 的典型程式架構是:

void setup()
{
}

void loop()
{
}

微控制器開機後,就是一直執行你的控制程式。

這非常適合:

讀取 Sensor
     ↓
判斷
     ↓
控制 Motor
     ↓
控制 Relay
     ↓
再次讀取 Sensor

19. Raspberry Pi 則是完整 Linux 電腦

Raspberry Pi 的運作方式完全不同。

開機後通常是:

Power On
   ↓
Boot
   ↓
Linux Kernel
   ↓
Raspberry Pi OS
   ↓
Services
   ↓
User Application

同一時間可能正在:

Python GPIO
Flask
SSH
MQTT
SQLite
Network
Camera
System Services

一起執行。

這就是 Raspberry Pi 的強項。

20. Raspberry Pi 一定比 Arduino 強嗎?

不一定。

這是一個非常重要的觀念。

如果今天只需要:

溫度高於 30°C,就立即打開風扇。

Arduino 可能反而更加單純。

例如:

Sensor
   ↓
Arduino
   ↓
Relay
   ↓
Fan

它不需要:

  • Linux
  • SD Card
  • Login
  • Background Service
  • Boot Process
  • Database

整個系統可以非常簡單。

21. 什麼情況 Raspberry Pi 比較適合?

如果需求變成:

每 5 秒讀一次溫度,把資料存進資料庫,網頁即時顯示歷史紀錄,溫度過高開啟風扇,同時發 MQTT 訊息到其他設備,使用者還可以用手機遠端控制。

這時 Raspberry Pi 的優勢就非常明顯:

┌── SQLite
             │
Sensor ── Raspberry Pi ── Flask ── Browser
             │
             ├── MQTT
             │
             ├── Relay
             │
             └── Camera

這正是 Raspberry Pi 擅長的工作。

22. Raspberry Pi 與 Arduino 可以一起使用嗎?

可以。

而且這其實是一種非常好的架構。

不是一定要:

Raspberry Pi VS Arduino

有時候真正好的答案反而是:

Raspberry Pi + Arduino

例如:

Internet
             │
             ▼
       Raspberry Pi
       ┌──────────┐
       │ Web      │
       │ MQTT     │
       │ Database │
       │ Camera   │
       └────┬─────┘
            │ UART / USB
            ▼
         Arduino
       ┌──────────┐
       │ Sensor   │
       │ Motor    │
       │ Relay    │
       │ Encoder  │
       └──────────┘

Raspberry Pi 負責:

  • 網路
  • UI
  • Database
  • Camera
  • Web
  • AI
  • 高階邏輯

Arduino 負責:

  • Sensor
  • Motor
  • Relay
  • 時序
  • 即時硬體控制

這種架構在自動化、機器人與 IoT 系統中非常實用。

23. Raspberry Pi GPIO 與 Arduino GPIO 有一個重要差異

初學者一定要注意:

Raspberry Pi GPIO 是 3.3V 邏輯。

不要因為以前使用 Arduino UNO 的 5V 電路習慣,就直接把 5V 訊號送進 Raspberry Pi GPIO。

因此之後接:

  • Sensor
  • UART
  • Module
  • Relay
  • 外部控制器

都必須先確認:

Logic Level

必要時要使用:

  • Level Shifter
  • Voltage Divider
  • Driver Circuit

保護 Raspberry Pi GPIO。

24. Raspberry Pi 沒有 Arduino UNO 那種一般 Analog Input

Arduino UNO R3 原生具有 6 個 Analog Input。

所以可以直接做:

analogRead(A0);

例如讀:

  • 可變電阻
  • 光敏電阻
  • 類比感測器

但標準 Raspberry Pi GPIO 並沒有提供像 UNO A0~A5 這樣的一般類比輸入。

所以如果需要讀 Analog Sensor,通常要增加:

ADC

例如:

MCP3008

架構會變成:

可變電阻
   │
   ▼
MCP3008 ADC
   │ SPI
   ▼
Raspberry Pi

這也是後面 SPI 章節會實際介紹的內容。

25. Raspberry Pi 適合哪些人?

學生

可以學:

  • Linux
  • Python
  • Electronics
  • Network
  • IoT

Maker

可以製作:

  • Robot
  • Smart Home
  • Sensor Station
  • Camera
  • Automation

軟體工程學習者

可以學:

  • Python
  • Linux
  • Flask
  • Database
  • API
  • Docker
  • Server

電子工程學習者

可以學:

  • GPIO
  • I²C
  • SPI
  • UART
  • PWM
  • Sensor
  • Relay
  • Motor Driver

IoT 開發者

可以整合:

Sensor
   ↓
Raspberry Pi
   ↓
MQTT
   ↓
Cloud / Server
   ↓
Dashboard

26. Raspberry Pi 初學者應該選哪個型號?

如果是從零開始學習本系列,我會將選擇分成三種情況。

第一選擇:Raspberry Pi 5

適合希望完整學習:

  • Linux
  • Python
  • GPIO
  • IoT
  • Camera
  • Server
  • OpenCV
  • AI

的人。

第二選擇:已經有 Raspberry Pi 4

不用重新購買。

前面大部分:

  • Python
  • Linux
  • GPIO
  • LED
  • Button
  • I²C
  • SPI
  • UART
  • MQTT
  • Flask
  • SQLite

實驗都可以繼續完成。

第三選擇:Zero 2 W

如果專案要求:

  • 小體積
  • 低成本
  • Headless
  • IoT Node

Zero 2 W 很有價值。

但完全沒有 Raspberry Pi 經驗的使用者,使用 Pi 5 或 Pi 4 通常比較容易學習。

27. 第一套 Raspberry Pi 實驗環境需要準備什麼?

如果要跟著後面的 20 章操作,可以先準備:

必要設備

  • Raspberry Pi 5 或 Raspberry Pi 4
  • 合適的電源供應器
  • microSD Card
  • micro HDMI / HDMI 線
  • 顯示器
  • USB Keyboard
  • USB Mouse
  • 網路

GPIO 實驗材料

  • Breadboard
  • Dupont Wire
  • LED
  • 220Ω~330Ω 電阻
  • Push Button
  • Buzzer
  • Relay Module

後續 Sensor

  • DHT11 或 DHT22
  • LCD1602 I²C
  • MCP3008
  • 可變電阻
  • SG90 Servo

後面每一章再逐步加入新的模組即可。

28. 初學 Raspberry Pi 的正確學習順序

本系列不會一開始就直接跳到 AI。

因為如果:

  • Linux 不熟
  • Python 不熟
  • GPIO 不熟
  • I²C 不熟
  • SPI 不熟
  • Network 不熟

直接進 AI,最後很容易變成只是照著指令安裝套件。

比較完整的學習方式應該是:

Raspberry Pi
      ↓
Raspberry Pi OS
      ↓
Linux
      ↓
Python
      ↓
GPIO
      ↓
Sensor
      ↓
I²C / SPI / UART
      ↓
Camera
      ↓
Web
      ↓
MQTT
      ↓
Database
      ↓
IoT
      ↓
OpenCV / AI

這也是這套 Raspberry Pi 課程採用的順序。

29. 常見錯誤觀念

錯誤一:Raspberry Pi 就是比較快的 Arduino

不是。

兩者是不同類型的電腦架構。

錯誤二:Raspberry Pi Pico 就是小型 Raspberry Pi 5

不是。

Pico 是 Microcontroller。

Pi 5 是 Linux SBC。

錯誤三:Raspberry Pi 可以直接取代所有 Arduino

不是。

硬即時控制、快速開機、低耗電、簡單控制等需求,微控制器仍然非常重要。

錯誤四:Arduino 不能連網

也不正確。

不同 Arduino 板具有不同能力。

例如 Arduino UNO R4 WiFi 除了 RA4M1 MCU 之外,還整合 ESP32-S3,提供 Wi-Fi 與 Bluetooth 連線能力。

所以不能把所有 Arduino 都理解成「沒有網路」。

錯誤五:Raspberry Pi 只能當小電腦

也不正確。

它的 GPIO、I²C、SPI、UART 等功能,就是 Raspberry Pi 能進入 IoT、Robot 與自動化領域的重要原因。

30. Raspberry Pi 與 Arduino 到底怎麼選?

可以用下面這個簡單判斷方式。

需要下面功能時,優先考慮 Arduino / Microcontroller:

  • 超低功耗
  • Sensor
  • Motor Control
  • 簡單 Relay
  • 快速啟動
  • 固定控制流程
  • 精確硬體時序
  • 不需要 Linux

需要下面功能時,優先考慮 Raspberry Pi:

  • Linux
  • Python
  • Web Server
  • Database
  • Camera
  • OpenCV
  • MQTT Broker
  • Desktop
  • 多工
  • 網路服務
  • AI

同時需要兩邊優點:

Raspberry Pi + Arduino

通常會是更好的答案。

31. 本章重點整理

學完本章,至少應該理解下面幾個核心觀念:

  1. Raspberry Pi 是一個產品家族,不是一個單一型號。
  2. Raspberry Pi 5、Pi 4、Zero 等主要屬於單板電腦。
  3. Raspberry Pi Pico / Pico 2 屬於微控制器。
  4. Raspberry Pi 可以執行 Raspberry Pi OS 與 Linux。
  5. Raspberry Pi 同時具有 GPIO,因此可以控制電子硬體。
  6. Raspberry Pi 適合 Python、Web、Database、MQTT、Camera 與 IoT。
  7. Arduino UNO 主要是微控制器開發板。
  8. Arduino 適合直接控制 Sensor、Motor、Relay 等硬體。
  9. Raspberry Pi 不等於比較強的 Arduino。
  10. Raspberry Pi 與 Arduino 可以互相搭配。
  11. Raspberry Pi GPIO 使用 3.3V 邏輯,需要特別注意。
  12. Raspberry Pi 標準 GPIO 沒有 Arduino UNO 類型的通用 Analog Input。
  13. 要讀取類比訊號,可以搭配 MCP3008 等 ADC。
  14. 完整 Raspberry Pi 學習順序應先從 OS、Linux、Python 與 GPIO 開始,再進入 IoT 與 AI。

FAQ:Raspberry Pi 初學常見問題

Q1:Raspberry Pi 是電腦嗎?

是。

Raspberry Pi 5、Raspberry Pi 4、Zero 2 W 等屬於單板電腦,可以執行 Raspberry Pi OS 等作業系統。

Q2:Raspberry Pi 可以接螢幕、鍵盤和滑鼠嗎?

可以。

Raspberry Pi 可以像一般電腦一樣連接顯示器、USB 鍵盤及滑鼠。

Q3:Raspberry Pi 可以使用 Python 嗎?

可以,而且 Python 是 Raspberry Pi 非常常見的開發語言之一。

後面的 GPIO、Sensor、Flask、MQTT、SQLite 與 Camera 實驗都會大量使用 Python。

Q4:Raspberry Pi 可以控制 LED 嗎?

可以。

透過 GPIO 就可以控制 LED。

後面的 GPIO Output 章節會實際製作 LED Blink 與流水燈。

Q5:Raspberry Pi 可以取代 Arduino 嗎?

某些專案可以,但並不是所有專案都適合。

Raspberry Pi 擅長 Linux、網路、Camera、Database 與複雜應用;Arduino 類微控制器則非常適合直接、簡單而穩定的硬體控制。

Q6:Raspberry Pi Pico 和 Raspberry Pi 5 一樣嗎?

不一樣。

Raspberry Pi 5 是可以執行 Linux 的單板電腦。

Raspberry Pi Pico 則是微控制器開發板。

Q7:初學 Raspberry Pi 建議買哪一款?

如果希望完整跟著 Linux、Python、GPIO、Camera、Web 與 IoT 課程學習,Raspberry Pi 5 是很完整的選擇。

如果已經有 Raspberry Pi 4,也可以先繼續使用。

Q8:Raspberry Pi 可以和 Arduino 通訊嗎?

可以。

常見方式包括:

  • USB Serial
  • UART
  • I²C
  • SPI
  • Network
  • MQTT

後面 UART 章節會實際介紹 Raspberry Pi 與 Arduino 的序列通訊。

Q9:Raspberry Pi 可以做智慧家庭嗎?

可以。

例如可以整合:

  • 溫溼度 Sensor
  • Relay
  • Camera
  • MQTT
  • Home Automation
  • Web Dashboard
  • Database

製作智慧家庭控制中心。

Q10:Raspberry Pi 可以做 AI 嗎?

可以。

除了 CPU 上的軟體推論之外,Raspberry Pi 目前也有 PCIe AI 加速相關周邊與 Raspberry Pi AI Camera 等官方產品線。AI Camera 使用 Sony IMX500 智慧影像感測器,可在相機端執行神經網路相關工作。

不過對初學者而言,建議先把 Linux、Python、GPIO 與 Camera 基礎學好,再進入 OpenCV 與 AI。

結語

Raspberry Pi 最有趣的地方,不單純是它很小,也不只是價格相對容易進入。

真正重要的是:

它把 Linux 電腦與電子硬體控制連接在一起。

一般電腦很擅長:

Linux
Python
Network
Web
Database
AI

微控制器很擅長:

GPIO
Sensor
Motor
Relay
Hardware Control

而 Raspberry Pi 則讓我們可以在同一個平台上學習:

Linux
   +
Python
   +
GPIO
   +
Sensor
   +
Network
   +
Web
   +
Database
   +
Camera
   +
IoT

這也是 Raspberry Pi 非常適合作為 Linux、Python、IoT、自動化與智慧系統入門平台的原因。

從下一章開始,我們將正式進入 Raspberry Pi 硬體。

下一章

第 2 章 Raspberry Pi 5 硬體完整介紹:GPIO、USB、HDMI、網路與電源

下一章將實際認識 Raspberry Pi 5 主機板,包括:

  • BCM2712
  • CPU
  • RAM
  • microSD
  • USB 2.0
  • USB 3.0
  • Gigabit Ethernet
  • Wi-Fi
  • Bluetooth
  • micro HDMI
  • Camera / Display
  • PCIe
  • RTC
  • Fan Connector
  • 40-pin GPIO
  • USB-C Power

並開始建立後續所有 Raspberry Pi 實驗需要的硬體基礎。

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