第 1 章 認識 MicroPython 與 ESP8266 控制板

1-1 認識 MicroPython、pyboard 和 ESP8266 控制板

1-2 認識程式語言

1-3 在個人電腦上安裝 Python 3.x 版本

1-4 WEMOS D1 mini 和 NodeMCU 控制板簡介

1-5 下載與燒錄 MicroPython 韌體

1-6 透過終端機操控 MicroPython 控制板

1-7 MicroPython 和 Arduino 的程式開發流程比較

動手做 1-1 用 Python 控制 LED 閃爍



第 2 章 認識電子零件、工具與基礎焊接

2-1 電壓、電流與接地

2-2 電阻

2-3 電容

2-4 二極體

2-5 發光二極體（LED）

2-6 看懂電路圖

2-7 微控制板和實驗電路的電源供應器

2-8 電子工作必備的量測工具：萬用電錶

動手做 2-1 測量電阻或電容

2-9 麵包板以及其他電子工具



第 3 章 MicroPython 基本操作

3-1 MicroPython 程式設計基礎

3-2 使用迴圈執行重複性質的工作

動手做 3-1 使用 while 執行已知次數或無限重複的工作

3-3 MicroPython 的互動解譯器模式（REPL）操作說明

3-4 上傳程式檔到 ESP8266 控制板

3-5 負載的接法：源流與潛流

動手做 3-2 自行連接 LED

3-6 用歐姆定律計算出限流電阻值



第 4 章 開關電路

4-1 認識開關

4-2 開關電路與上/下拉電阻

動手做 4-1 用麵包板組裝開關電路

4-3 改變程式流程的 if 條件式

動手做 4-2 LED 切換開關

動手做 4-3 用 RC 電路消除開關彈跳訊號

4-4 電容式觸控開關

動手做 4-4 使用觸控開關模組製作 LED 開關



第 5 章 Python 程式設計基礎

5-1 變數與資料類型

5-2 建立自訂函式

5-3 自訂程式庫與常數定義

5-4 處理文字訊息：認識字元與字串資料類型

5-5 列表（List）類型

5-6 元組（Tuple）與其他循序型資料操作指令

5-7 字典（Dictionary）類型

5-8 認識數字系統



第 6 章 Wi-Fi 無線網路

6-1 認識無線區域網路與 Wi-Fi

6-2 從網頁瀏覽器操作 MicroPython 控制板

6-3 設定 ESP8266 以 STA（基站）模式連接無線網路

6-4 修改 boot.py 檔、開機自動連線

6-5 其他網路相關指令

6-6 bytes（位元組）類型與字元編碼



第 7 章 序列埠通信

7-1 並列與序列通訊簡介

7-2 DHT11 數位溫濕度感測器

動手做 7-1 製作數位溫濕度計

7-3 認識 UART 序列埠

7-4 建立 UART 序列通訊程式物件

動手做 7-2 連接 GPS 模組

7-5 認識 NMEA 標準格式與獲取 GPS 的經緯度值



第 8 章 數位調節電壓強弱與全彩 LED 控制

8-1 使用 Timer（計時器）定時執行程式

動手做 8-1 使用定時器閃爍 LED

8-2 使用 try...except 捕捉例外狀況

8-3 用匿名函式（lambda）改寫閃爍 LED 程式

8-4 數位調節電壓變化

動手做 8-2 呼吸燈效果

8-5 控制全彩 LED

動手做 8-3 控制 RGB 全彩 LED

8-6 旋轉編碼器

動手做 8-4 連接旋轉編碼器與 ESP8266 控制板

動手做 8-5 使用旋轉編碼器調整 LED 色彩

8-7 WS2812 彩色 LED 模組與燈條

動手做 8-6 調控 WS2812 的色彩

動手做 8-7 跑馬燈效果



第 9 章 電晶體與蜂鳴器和直流馬達控制

9-1 認識電晶體元件

9-2 發音體和聲音

動手做 9-1 發出警報聲響

動手做 9-2 電流急急棒

9-3 彈奏音樂

動手做 9-3 演奏一段瑪莉歐旋律

9-4 認識直流馬達

動手做 9-4 電晶體馬達控制與調速器



第 10 章 控制伺服馬達

10-1 認識伺服馬達

動手做 10-1 伺服馬達的控制程式

10-2 自訂類別：遠離義大利麵條

動手做 10-2 編寫控制伺服馬達的自訂類別

動手做 10-3 吃錢幣存錢筒

10-3 繼承：建立子類別

動手做 10-4 隨機轉動標靶



第 11 章 類比信號處理

11-1 讀取類比值

動手做 11-1 讀取類比值並調控 LED 亮度

11-2 認識光敏電阻與分壓電路

動手做 11-2 使用光敏電阻製作小夜燈

11-3 壓力感測器與彎曲感測器

11-4 熱敏電阻

動手做 11-3 使用熱敏電阻測量溫度

動手做 11-4 雷射槍玩具標靶

11-5 電容式麥克風元件與聲音放大模組

動手做 11-5 拍手控制開關

動手做 11-6 拍手控制開關改良版



第 12 章 I2C 介面：連接週邊與擴充 ESP8266 的類比輸入埠

12-1 認識 I2C 介面

12-2 類比轉數位（ADC）的專用 IC 介紹

動手做 12-1 連接 PCF8591 類比轉數位模組和 I2C 介面

動手做 12-2 自製二軸雲台（機械手臂）

12-3 使用 OLED 顯示器顯示文字訊息

動手做 12-3 使用 ssd1306 程式庫操控 OLED 模組

12-4 自訂顯示圖像

動手做 12-4 在 OLED 上顯示自訂符號

12-5 使用 LCD Assistant 軟體轉換圖像

動手做 12-5 在 OLED 顯示動態溫濕度值



第 13 章 超音波距離感測器與 I2C 直流馬達驅動控制板實驗

13-1 認識超音波

動手做 13-1 使用超音波感測器製作數位量尺

13-2 建立超音波自訂類別與發出自訂例外錯誤

動手做 13-2 超音波距離控制燈光亮度

13-3 控制馬達正反轉的 H 橋式馬達控制電路

13-4 WEMOS 馬達擴展板

動手做 13-3 自動迴避障礙物的自走車

13-5 用 MicroPython 改寫 WEMOS 原廠的 Arduino 馬達驅動程式庫

13-6 位移和邏輯運算子



第 14 章 製作 GPS 軌跡記錄器

14-1 讀取與設定本機時間

動手做 14-1 在 OLED 螢幕顯示 GPS 定位的台北時間

14-2 使用 os 程式庫操作檔案

14-3 建立與寫入檔案

14-4 輪詢 VS 中斷

動手做 14-2 使用中斷要求開、關 LED

動手做 14-3 建立儲存 GPS 紀錄的 CSV 格式檔案

14-5 在谷歌地圖呈現 GPS 移動軌跡



第 15 章 SPI 介面控制：LED 矩陣和 MicroSD 記憶卡

15-1 LED 矩陣元件

15-2 認識 SPI 介面與 MAX7219 IC

動手做 15-1 組裝 LED 矩陣電路

15-3 顯示單一矩陣圖像

動手做 15-2 在 LED 矩陣上顯示音符圖像

動手做 15-3 在終端機顯示矩形排列的星號

動手做 15-4 LED 矩陣動畫與多維序列資料程式設計

動手做 15-5 連接 MicroSD/SD 記憶卡



第 16 章 網路程式基礎入門

16-1 認識網路與 IP 位址

16-2 網域名稱、URL 網址和傳輸協定

16-3 網路的連線標準與封包

16-4 使用 Socket 建立網路通訊程式

動手做 16-1 使用 Socket 建立一對一通訊程式

16-5 認識網頁與 HTML

16-6 認識 HTTP 通訊協定

動手做 16-2 連結網站的用戶端程式

16-7 認識 HTTPS 加密連線



第 17 章 物聯網應用初步

17-1 建立網站

動手做 17-1 建立網站伺服器

動手做 17-2 動態顯示溫濕度資料

動手做 17-3 讀取並顯示 HTML 網頁和圖像

17-2 認識 ThingSpeak 物聯網雲端平台

17-3 透過查詢字串傳遞資料

動手做 17-4 用 urequest 程式庫上傳資料到 ThingSpeak 平台

17-4 使用 POST 方法傳遞資料

17-5 解析查詢字串

動手做 17-5 搭配互動網頁介面的燈光調控器

17-6 控制家電開關

動手做 17-6 使用繼電器控制家電開關



第 18 章 物聯網應用

18-1 網路應用程式訊息交換格式：XML 與 JSON

動手做 18-1 讀取 JSON 格式的世界各地天氣資料

動手做 18-2 在 OLED 螢幕顯示氣象資訊

18-2 認識 MQTT

動手做 18-3 使用 ESP8266 發布資料到 ThingSpeak MQTT 伺服器

動手做 18-4 訂閱 ThingSpeak MQTT 訊息

18-3 ESP8266 微控器的即時鐘（RTC）

動手做 18-5 透過網際網路更新時間

18-4 超低功耗的深度睡眠模式

動手做 18-6 進入深度睡眠與喚醒微控器

動手做 18-7 自動睡眠、喚醒並上傳資料到 ThingSpeak 平台



附錄 A uPyCraft 與 Tera Term 使用說明

A-1 uPyCraft 整合開發工具使用說明

A-2 使用 Tera Term 終端機軟體



附錄 B 編譯客製化的 MicroPython 韌體

B-1 在 Windows 10 系統中安裝與執行 Linux 工具軟體

B-2 交叉編譯 MicroPython 韌體

B-3 從 Linux 環境複製檔案到 Windows 環境

B-4 建立客製化的 MicroPython 韌體

?