樹莓派地震儀完整實作報告 | Raspberry Pi Seismometer

01

USB-to-TTL 6色線硬體接線

UART HARDWARE · GPIO 接線定義

›

標準的 6 芯 FTDI / PL2303 線路中，每根杜邦線顏色對應固定訊號。與樹莓派通訊時，僅需接 3 條線即可運作。

顏色	訊號	樹莓派腳位	備註
黑色	GND	Pin 6 (GND)	必接
白色	RXD	Pin 8 (TXD / GPIO 14)	必接（交叉）
綠色	TXD	Pin 10 (RXD / GPIO 15)	必接（交叉）
黃色	RTS	—	懸空不接
藍色	CTS	—	懸空不接
紅色	5 V	Pin 2 (5V)	⚠ 通常懸空；僅無外接電源時才接

⚠ 注意

TX 接 RX、RX 接 TX，需交叉連接，切勿同名對接。

02

解決 Windows 驅動程式錯誤

PL2303 / FTDI · 裝置無法啟動代碼 10

›

若系統顯示「USB-Serial Controller D 驅動程式錯誤」或「裝置無法啟動（代碼 10）」，依序嘗試以下方法：

方法 A：下載正確驅動程式

前往 Prolific 官網下載 PL23XX-M_LogoDriver 壓縮檔（切勿只下載 SDK 包）
必須先完整解壓縮為普通資料夾，再以系統管理員身份執行 .exe

✕ 常見錯誤

直接在 .zip 內執行 .exe 會出現「系統找不到指定的檔案 (0x2)」，務必先解壓縮。

方法 B：手動降版（適合舊版晶片）

開啟「裝置管理員」→ 問題裝置上按右鍵「更新驅動程式」
選「瀏覽我的電腦以尋找驅動程式」→「讓我從可用清單挑選」
選擇 2014 年或更早的版本，即可解決代碼 10 錯誤

03

MobaXterm 序列埠設定

115200 bps · Serial Session

›

驅動正常載入後，系統會分配一個通訊埠（如 COM4）。在 MobaXterm 的 Session → Serial 選單中設定：

設定項目	值
Serial port	對應的 COM（例：COM4）
Speed (bps)	115200
Flow Control	None

成功連線後終端機顯示：

terminal output

Debian GNU/Linux 13 raspberry1 ttyS0
raspberry1 login: sysop
Password: ********

💡 提示

若 COM 埠未出現，請確認驅動已正確安裝，並重新插拔 USB-TTL 線。

04

排除掉壓警告 (Undervoltage)

hwmon1: Undervoltage detected! · 電源管理

›

當輸入電壓跌破 4.63 V 安全底線時，系統會持續提示此警告，可能造成降頻、死機或記憶卡毀損。

常見原因

不小心將 UART 紅線 (5V) 接上，嘗試透過電腦 USB 供電
Type-C 電源線內阻過大或線身太長導致壓降
變壓器額定功率不足（未達 5V/3A 或 5V/5A）

解決方法

拔掉 UART 上的紅線，僅保留 GND、RX、TX
使用樹莓派官方推薦的專用變壓器進行主體供電
改用高品質、粗銅導體的短接 Type-C 充電線

05

終端機 Wi-Fi 管理設定

nmtui · raspi-config · nmcli

›

在沒有顯示器時，透過以下三種方式快速連上 Wi-Fi：

① nmtui（推薦，視覺化文字選單）

bash

sudo nmtui

最適合新版系統（Bookworm+），具備視覺化文字選單，不易打錯密碼。

② raspi-config（傳統選單）

bash

sudo raspi-config

可設定國家代碼（如 TW），避免 5 GHz 連線問題。

③ nmcli（底層指令調試）

bash

sudo nmcli device wifi

⚠ 連接公開網路（無密碼）

連接如「CWA-FREE」的 Open 網路時，不要在 nmcli 指令中帶入 password 參數，否則會報錯 key-mgmt: property is missing。

06

MPU6050 加速度計實作

I²C · mpu6050-raspberrypi · Python

›

必要前置步驟

① 開啟 I²C 介面

sudo raspi-config
# → Interface Options → I2C → Enable

② 確認 MPU6050 位址（應顯示 0x68）

sudo i2cdetect -y 1

③ 安裝 Python 套件

pip install mpu6050-raspberrypi

讀取三軸加速度 · 陀螺儀 · 溫度

python — sensor_read.py

import time
from mpu6050 import mpu6050

# 初始化 MPU6050，預設 I2C 位址 0x68
try:
    sensor = mpu6050(0x68)
    print("成功初始化 MPU6050！")
except Exception as e:
    print(f"無法初始化：{e}")
    exit()

print("開始讀取資料，按 Ctrl+C 結束...\n")
try:
    while True:
        accel = sensor.get_accel_data()   # 三軸加速度 (m/s²)
        gyro  = sensor.get_gyro_data()    # 三軸角速度 (deg/s)
        temp  = sensor.get_temp()         # 晶片溫度 (°C)

        print("=" * 50)
        print(f"加速度 → X:{accel['x']:.2f}  Y:{accel['y']:.2f}  Z:{accel['z']:.2f} m/s²")
        print(f"角速度 → X:{gyro['x']:.2f}   Y:{gyro['y']:.2f}   Z:{gyro['z']:.2f} deg/s")
        print(f"溫度   → {temp:.1f} °C")
        time.sleep(0.5)   # 每秒採樣 2 次
except KeyboardInterrupt:
    print("\n程式已停止。")

💡 單位換算

MPU6050 預設量程 ±2g，raw 值需除以 16384 得到以 g 為單位的加速度。