主要開發板 Pinout 圖形速查教材

本頁將原本的表格整理升級為「圖形 + 表格」雙重速查模式,方便學生先用顏色快速辨識 pin 類型,再用表格核對功能與用途。

內容以 IoT 課程常見版本為主,聚焦 Raspberry Pi、Raspberry Pi Pico W、ESP32 DevKit 與 Arduino Uno R3。不同廠牌或版本的腳位標示可能略有差異,正式接線前仍建議與手上板子的官方 pinout 對照。

圖形化 Pinout Raspberry Pi Pico W ESP32 Arduino Uno
快速導覽:
選板速查 顏色圖例 Raspberry Pi 40-pin Raspberry Pi Pico W ESP32 DevKit Arduino Uno R3 通訊腳位總整理 接線安全提醒

一、哪一塊板子適合什麼課題

開發板 定位 適合課題
Raspberry Pi單板電腦Linux、Web、資料收集、影像、伺服器與 GPIO 整合
Raspberry Pi Pico W微控制器 + Wi-FiMicroPython、感測器控制、輕量網路節點、低成本 IoT 實作
ESP32 DevKit微控制器 + Wi-Fi / BluetoothIoT 節點、無線控制、ADC、PWM、行動裝置互動
Arduino Uno R3經典教學板數位輸入輸出、基本感測器、PWM、初學者電子實驗
若課程要兼顧「作業系統 + 網頁 + 資料庫」,首選 Raspberry Pi;若重點是「腳位控制 + 感測器 + 低成本」,Pico W 或 ESP32 更適合。

二、邏輯電壓快速比較

開發板 GPIO 邏輯 注意事項
Raspberry Pi3.3V不可直接輸入 5V 到 GPIO
Pico W3.3V不可直接接 5V 感測器訊號
ESP323.3V多數腳位不耐 5V
Arduino Uno R35V可直接驅動 5V 教學模組,但與 3.3V 板互接時要注意電平
最容易燒板的錯誤,就是把 5V 訊號直接送進 Raspberry Pi、Pico W 或 ESP32 的 GPIO。

三、Pin 顏色圖例

下面所有圖形化 pinout 都使用一致的色彩邏輯,讓學生可以跨不同開發板快速比對相似功能。

電源 / 5V / 3.3V / VIN GND 接地 一般 GPIO / 數位 I/O I2C SPI UART / Serial ADC / PWM / 類比相關 特殊 / 系統用途

四、Raspberry Pi 40-pin GPIO 圖形速查

3.3V I2C SPI UART

適用多數 Raspberry Pi 3 / 4 / 5 的 40-pin 排針配置。圖形區以「實體腳位排列」呈現,方便學生直接從板子排針方向對照。

常用電源腳1: 3.3V、2/4: 5V、6: GND
I2C3: GPIO2 SDA、5: GPIO3 SCL
UART8: GPIO14 TXD、10: GPIO15 RXD
SPI19: MOSI、21: MISO、23: SCLK、24: CE0
1
3.3V
5V
2
3
GPIO2SDA1
5V
4
5
GPIO3SCL1
GND
6
7
GPIO4GPCLK0
GPIO14TXD
8
9
GND
GPIO15RXD
10
11
GPIO17
GPIO18PWM
12
13
GPIO27
GND
14
15
GPIO22
GPIO23
16
17
3.3V
GPIO24
18
19
GPIO10MOSI
GND
20
21
GPIO9MISO
GPIO25
22
23
GPIO11SCLK
GPIO8CE0
24
25
GND
GPIO7CE1
26
27
GPIO0ID_SD
GPIO1ID_SC
28
29
GPIO5
GND
30
31
GPIO6
GPIO12PWM
32
33
GPIO13PWM
GND
34
35
GPIO19PCM FS
GPIO16
36
37
GPIO26
GPIO20PCM DIN
38
39
GND
GPIO21PCM DOUT
40
圖形排列即為 40-pin 排針實體位置:左邊為奇數腳,右邊為偶數腳。很適合搭配麵包板接線實作。
Raspberry Pi 有 BOARD 與 BCM 兩種編號方式。接線教學時務必說明你用的是「實體腳位編號」還是「BCM GPIO 編號」。

五、Raspberry Pi Pico W 圖形速查

MicroPython ADC PWM Wi-Fi

Pico W 適合做低成本感測器、控制器與 IoT 節點。下圖以開發板「左右兩排 pin」方式呈現,讓學生可直接對照實際板子。

常見入門 GPIOGP0、GP1、GP2、GP3、GP4、GP5
類比輸入GP26(ADC0)、GP27(ADC1)、GP28(ADC2)
I2C 建議組合GP4 SDA、GP5 SCL
UART 建議組合GP0 TX、GP1 RX
GP0UART0 TX
GP1UART0 RX
GP2
GP3
GP4I2C SDA
GP5I2C SCL
GP6
GP7
GP8
GP9
GND
GP10
GP11
GP12
GP13

Raspberry Pi Pico W

RP2040 + Wi-Fi

教學常用區
左上角 GP0 / GP1:最適合先做 UART 與序列通訊。
GP4 / GP5:常固定拿來做 I2C 感測器與 OLED。
GP26 / GP27 / GP28:ADC 類比感測輸入。
3.3V 邏輯 低功耗
GP14
GP15
GP16SPI RX
GP17SPI CS
GP18SPI SCK
GP19SPI TX
GP20
GP21
GND
GP22
RUN / EN
GP26ADC0
GP27ADC1
GP28ADC2
3V3 / VSYS
Pico W 有部分周邊功能可映射到不同 GPIO。教學上建議固定使用 GP0/1、GP4/5、GP16/18/19、GP26/27/28 這幾組最容易教學的腳位。
功能 常用腳位 說明
電源VSYS、VBUS、3V3(OUT)、GNDGPIO 邏輯為 3.3V
UARTGP0(TX)、GP1(RX)常作序列通訊示範
I2CGP4(SDA)、GP5(SCL)適合接 OLED、溫濕度感測器
SPIGP16 / GP18 / GP19 或其他可重映射腳位常接 SPI 顯示器或高速模組
ADCGP26、GP27、GP28可接光敏電阻、可變電阻、類比感測器
PWM多數 GPIO 皆可常用於 LED 調光與伺服控制
Pico W 的介面功能較有彈性,許多周邊功能可映射到不同 GPIO。若課程需要簡化,建議固定使用一組標準教學腳位。

六、ESP32 DevKit 圖形速查

Wi-Fi Bluetooth ADC PWM

ESP32 是 IoT 教學中非常常見的無線微控制器。不同 DevKit 腳位排列略有差異,下圖以最常見的教學用途腳位群做視覺整理。

3V3
EN
VPGPIO36
VNGPIO39
GPIO34
GPIO35
GPIO32
GPIO33
GPIO25
GPIO26
GPIO27
GND
VIN

ESP32 DevKit

Wi-Fi + Bluetooth

教學常用區
GPIO21 / 22:最常拿來接 I2C 感測器。
GPIO23 / 19 / 18 / 5:SPI 顯示器與 SD 卡常用。
GPIO32 / 33:可當 ADC,也常做一般輸入輸出。
3.3V 邏輯 無線通訊
GPIO23MOSI
GPIO22SCL
TX0GPIO1
RX0GPIO3
GPIO21SDA
GND
GPIO19MISO
GPIO18SCK
GPIO5CS
GPIO17
GPIO16
GPIO4
GPIO2
ESP32 某些腳位屬於 boot strapping pins。課堂實驗建議優先使用 GPIO21、22、23、19、18、5、25、26、27、32、33,較能避免開機衝突。
類型 腳位 教學用途
電源3V3、VIN、GND供電與模組接地
UARTGPIO1(TX0)、GPIO3(RX0)燒錄與序列監控常用
I2CGPIO21(SDA)、GPIO22(SCL)常接 OLED、IMU、環境感測器
SPIGPIO23(MOSI)、GPIO19(MISO)、GPIO18(SCK)、GPIO5(CS)接 TFT、SD 卡、SPI 模組
ADCGPIO32、33、34、35、36、39類比感測輸入
PWM多數可輸出腳位LED 調光、馬達控制
若學生使用不同廠商的 ESP32 板子,請先確認板上標示是 GPIO 編號,不要把「Dxx」標法與其他開發板混用。

七、Arduino Uno R3 圖形速查

5V ADC PWM 入門友善

Arduino Uno R3 腳位命名清楚,最適合入門實驗。下圖把數位排針與類比 / 電源排針一起攤開,方便看清 PWM、UART、SPI、I2C 的位置。

D0RX
D1TX
D2
D3PWM
D4
D5PWM
D6PWM
D7
D8
D9PWM
D10SS/PWM
D11MOSI/PWM
D12MISO
D13SCK

Arduino Uno R3

ATmega328P 教學經典板

ATmega328P 主控區:最適合教 LED、按鈕、蜂鳴器、可變電阻與超音波感測器。
I2C 常用腳位:A4 / SDA、A5 / SCL。SPI 常用腳位:D10~D13。
5V 教學友善 模組多
數位腳D0 ~ D13,可做一般輸入輸出
PWMD3、D5、D6、D9、D10、D11
類比輸入A0 ~ A5
電源腳VIN、5V、3.3V、GND、RESET
RESET
3.3V
5V
GND
GND
VIN
A0
A1
A2
A3
A4SDA
A5SCL
Uno 的教學優勢在於 pin 名稱直接、模組資源多。若是第一堂實作課,這張圖通常最容易讓學生建立腳位概念。
區域 腳位 說明
數位輸出入D0 ~ D13一般數位 I/O,D0 / D1 兼 UART
PWMD3、D5、D6、D9、D10、D11適合 LED 調光與伺服馬達
SPID10(SS)、D11(MOSI)、D12(MISO)、D13(SCK)常接 SPI 模組
I2CA4(SDA)、A5(SCL)Uno 常見 I2C 教學腳位
類比輸入A0 ~ A5讀取可變電阻、光敏電阻、類比感測器
電源5V、3.3V、GND、VIN接感測器供電與外部電源
若是第一堂實作課,Arduino Uno 最適合拿來教 LED、按鈕、蜂鳴器、可變電阻與超音波感測器。

八、常用通訊腳位總整理

功能 Raspberry Pi Pico W ESP32 Arduino Uno R3
I2C SDAGPIO2 / Pin 3GP4GPIO21A4
I2C SCLGPIO3 / Pin 5GP5GPIO22A5
UART TXGPIO14 / Pin 8GP0GPIO1D1
UART RXGPIO15 / Pin 10GP1GPIO3D0
SPI MOSIGPIO10 / Pin 19GP19 或其他映射GPIO23D11
SPI MISOGPIO9 / Pin 21GP16 或其他映射GPIO19D12
SPI SCKGPIO11 / Pin 23GP18 或其他映射GPIO18D13

九、接線安全提醒

  1. 先確認板子的邏輯電壓是 3.3V 還是 5V。
  2. 接線前先拔除 USB 或外部電源,避免誤碰短路。
  3. 先接 GND,再接訊號腳,最後再接電源腳。
  4. GPIO 驅動 LED 時要串聯限流電阻,不可直接硬接。
  5. 若模組需要較大電流,應使用獨立供電,不要直接由 GPIO 供電。
  6. 不同版本板子腳位命名可能不同,實作前請再對照官方文件或板上絲印。
本頁是課堂速查版,目的是幫助學生快速辨識常用腳位;真正接線前,仍建議搭配各板官方 pinout 圖進行最後確認。