樹莓派 Pico 實戰教程

【Pi Pico 教學】Raspberry Pi Pico MicroPython 開發環境架設：從燒錄韌體到 Thonny 測試

Raspberry Pi Pico 連接 Thonny IDE 進行 MicroPython 韌體燒錄與控制測試
06 11 月

對於剛接觸微控制器與嵌入式系統的開發者來說，建立穩定且正確的開發環境是成功的第一步。本篇教學將帶領您一步步完成 Raspberry Pi Pico 系列（包含 Pico, Pico W, Pico 2, Pico 2W） 的 MicroPython 開發環境設定。透過安裝 Thonny IDE、設定直譯器、燒錄韌體以及執行基礎測試程式碼，讓您在最短的時間內讓 Pico 順利運作。

一、安裝 Thonny IDE (Installing Thonny)

Thonny 是一套專為 Python 初學者與微控制器開發設計的整合開發環境 (IDE)。它內建了 Python 直譯器，並且原生支援 Raspberry Pi Pico 系列的 MicroPython 韌體燒錄與檔案管理功能，是進行 Pico 開發最推薦的工具。

安裝步驟

  1. 前往 Thonny 官方網站 下載對應您作業系統（Windows、macOS 或 Linux）的安裝程式。

  2. 執行安裝檔案，並依照畫面指示完成安裝。

  3. 若您使用的是 Windows 系統，建議在安裝過程中勾選「Create desktop icon」（建立桌面捷徑）以便日後開啟。

二、Thonny 基本設定 (Basic Configuration of Thonny)

安裝完成後，初次開啟 Thonny 時會跳出語言與介面設定精靈。建議根據個人習慣進行以下基礎設定，以確保後續開發流程順暢：

  1. 選擇介面語言與主題：

    • 開啟 Thonny 後，首次啟動通常會要求選擇初始語言（如繁體中文或英文）及色彩佈景主題（Standard 或 Dark）。

  2. 確認直譯器預設狀態：

    • 進入上方選單的 Tools（工具） > Options（選項） > Interpreter（直譯器）頁面。

    • 此時先確認預設的直譯器是否為標準的電腦端 Python，確保 Thonny 本身運作正常。

三、燒錄 MicroPython 韌體 (Burning Micropython Firmware)

全新買回來的 Raspberry Pi Pico 板子內部並沒有預載 MicroPython 直譯器，因此我們必須手動將 MicroPython 韌體檔案燒錄至 Pico 的快閃記憶體中。

燒錄步驟說明

  1. 下載 MicroPython 韌體：

    • 前往 Raspberry Pi 官方文件頁面 下載適用於您 Pico 開發板型號（Pico / Pico W / Pico 2 / Pico 2W）的最新 .uf2 格式 MicroPython 韌體檔案。

  2. 進入 Bootloader 模式：

    • 長按 Raspberry Pi Pico 板子上的 BOOTSEL 按鈕不放。

    • 將 USB 傳輸線的一端連接至 Pico，另一端連接至電腦的 USB 連接埠。

    • 連接成功後即可放開 BOOTSEL 按鈕。此時電腦會將 Pico 辨識為一個名為 RPI-RP2 的外接隨身碟磁碟機。

      Raspberry Pi Pico 按住 BOOTSEL 按鈕並插入 USB 傳輸線進入 Bootloader 模式

      本圖為 Raspberry Pi Pico 進入 Bootloader 模式的操作示意圖。標籤 1 指示按住板上的 BOOTSEL 按鈕不放，標籤 2 指示將 Micro-USB 傳輸線插入 Pico 的 USB 連接埠，完成此步驟後即可將 .uf2 韌體檔案拖曳至電腦辨識出之外接磁碟機進行燒錄。

  3. 傳輸韌體檔案：

    • 將剛剛下載好的 .uf2 韌體檔案直接拖曳（或複製）到 RPI-RP2 磁碟機中。

    • 檔案傳輸完成後，Pico 會自動重新開機並退出磁碟機模式，此時韌體已經成功寫入。

四、Thonny 連接 Raspberry Pi Pico (Thonny Connected to Raspberry Pi Pico)

韌體燒錄完成後，我們需要透過 Thonny 與 Pico 建立序列通訊連接，以便直接在軟體中編寫與執行程式碼。

連線設定步驟

  1. 使用 USB 傳輸線將 Raspberry Pi Pico 連接至電腦。

  2. 開啟 Thonny，點擊右下角的直譯器狀態顯示區（或從上方選單進入 Tools > Options > Interpreter）。

  3. 在直譯器下拉選單中，選擇 MicroPython (Raspberry Pi Pico)。

  4. 在連接埠（Port）選單中，選擇 Pico 所連接對應的序列埠（例如 Windows 系統的 COM3 或 macOS 系統的 /dev/cu.usbmodem...）。若不確定，可以先拔除 Pico 檢查清單變化後再重新插入。

  5. 設定完成後點擊 OK。此時 Thonny 下方的 Shell（互動視窗）會顯示 MicroPython 的版本資訊與提示符號 >>>，代表連線成功。

五、測試程式碼 (Testing codes)

當硬體連線與韌體設定皆完成後，我們可以撰寫一段簡單的測試程式碼來驗證開發環境是否正常運作。最經典的測試即是控制 Pico 板載的 LED 燈進行閃爍。

腳位說明： MicroPython 提供通用別名 "LED"，無論您使用的是標準版 Pico / Pico 2 還是無線版 Pico W / Pico 2W，皆可統一使用字串 "LED" 來控制板載 LED。

測試程式碼範例

請在 Thonny 的程式碼編輯區中輸入以下 MicroPython 程式碼：

from machine import Pin
import time

# 統一使用 "LED" 字串，相容 Pico 全系列開發板 (Pico / Pico W / Pico 2 / Pico 2W)
led = Pin("LED", Pin.OUT)

print("Raspberry Pi Pico 測試程式開始執行...")

try:
    while True:
        led.value(1)  # 點亮 LED
        print("LED 狀態: 開啟")
        time.sleep(1) # 等待 1 秒
        
        led.value(0)  # 關閉 LED
        print("LED 狀態: 關閉")
        time.sleep(1) # 等待 1 秒
except KeyboardInterrupt:
    print("程式已停止執行。")

執行與驗證

  1. 點擊 Thonny 工具列上的綠色執行按鈕（或按 F5 鍵）。

  2. 系統可能會詢問是否要將檔案儲存至電腦或 Raspberry Pi Pico 裝置中，您可以選擇儲存在 Pico 裝置內（例如命名為 main.py），以便未來斷電重開後自動執行。

  3. 觀察 Raspberry Pi Pico 板子上的 LED 是否開始以每秒一次的頻率交替閃爍，同時檢查 Thonny 的 Shell 視窗是否同步輸出對應的文字訊息。若兩者皆正常，即代表您的 Pico 開發環境已經完全架設完畢。

六、總結與下一步

透過本篇教學，您已成功在 Thonny IDE 中完成了 Raspberry Pi Pico 的開發環境架設，並成功燒錄了第一份 Python 相容韌體！

比較兩種主流開發環境後：

  • 若您喜好語法簡潔、快速測試，可以使用 Thonny + MicroPython。

  • 若您追求極致執行效能、需要調用大量現成感測器函式庫，Arduino IDE 將會是您最強大的開發武器。

延伸閱讀與系列導覽

在掌握了使用 Arduino IDE 進行 C/C++ 開發與韌體燒錄後，您也可以參考本系列的其他相關文章，深入了解硬體規格差異或嘗試不同的開發語言環境：

 

 

 

返回列表
下一篇 【Pi Pico 教學】Raspberry Pi Pico Arduino IDE 開發環境架設：從安裝開發板套件到燒錄韌體