Apa Itu MicroPython? Perintah Dasar, REPL, dan Program Pertama

MicroPython adalah implementasi ulang bahasa Python 3 yang kecil dan cepat untuk mikrokontroler. Setelah kamu memasang MicroPython pada board seperti Raspberry Pi Pico atau ESP32, board menjalankan kode Python sendiri: kamu mengetik perintah tanpa tahap kompilasi dan langsung melihat LED menyala. Jika kamu sudah belajar Python di sekolah atau di komputer, kamu bisa memakai sintaks yang sama untuk membaca pin, menggerakkan motor, mengumpulkan data sensor, dan terhubung ke Wi-Fi.

Dalam panduan ini kamu akan mempelajari perbedaan MicroPython dengan Python biasa, REPL yang memungkinkanmu berkomunikasi langsung dengan board, serta modul yang paling sering dipakai, yaitu machine.Pin, PWM, ADC, dan I2C, disertai contoh kode. Lalu kamu akan melihat perbedaan time.sleep dan ticks_ms, file main.py dan boot.py yang dijalankan ketika board mulai menyala, upload file dengan Thonny dan mpremote, penambahan library dengan mip, serta penulisan firmware ke Pico dan ESP32. Pada bagian terakhir, kita membandingkan MicroPython dengan Arduino C++ secara berdampingan.

Apa itu MicroPython dan apa bedanya dengan Python?

MicroPython adalah proyek sumber terbuka yang dimulai oleh Damien George pada 2013 untuk sebuah board kecil, dan sekarang mendukung puluhan mikrokontroler. Firmware yang kamu pasang pada board berisi interpreter Python, modul inti, dan sistem file kecil. Kodemu terlebih dahulu diubah menjadi bytecode pada board, lalu interpreter menjalankan bytecode tersebut langkah demi langkah. Karena seluruh Python di komputermu tidak mungkin dimuat dalam beberapa ratus KB RAM, bahasanya tetap sama tetapi sebagian besar library diperkecil atau sama sekali tidak tersedia. Sebagai gantinya, ditambahkan sesuatu yang tidak dimiliki Python desktop: modul machine, yang memberikan akses langsung ke perangkat keras.

Board yang menjalankan MicroPython

Menulis firmware MicroPython ke Pico dan ESP32

1. Pico: Tahan tombol BOOTSEL pada board sambil mencolokkan kabel USB, lalu lepaskan. Drive bernama RPI-RP2 muncul di komputermu (RP2350 pada Pico 2).
2. Unduh file .uf2 yang sesuai untuk board-mu dari halaman unduhan resmi MicroPython (RPI_PICO untuk Pico, RPI_PICO_W untuk Pico W), lalu seret ke drive tersebut.
3. Begitu penyalinan selesai, board memulai ulang secara otomatis dan drive menghilang; MicroPython sudah terinstal. Di Thonny, pilih MicroPython (Raspberry Pi Pico) pada Tools › Options › Interpreter.
4. ESP32: Jika Python sudah terinstal di komputermu, ketik pip install esptool pada baris perintah. Colokkan board dan cari port-nya (misalnya COM3 pada Windows, /dev/ttyUSB0 pada Linux).
5. Hapus isi flash terlebih dahulu: esptool.py --chip esp32 --port COM3 erase_flash. Jika board tidak mau terhubung, tahan tombol BOOT selama perintah berjalan.
6. Tulis firmware: esptool.py --chip esp32 --port COM3 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 ESP32_GENERIC-....bin. Pada ESP32-S3 dan ESP32-C3, alamatnya adalah 0x0. Opsi Install or update MicroPython (esptool) di Thonny melakukan hal yang sama melalui sebuah jendela.

REPL: berkomunikasi langsung dengan board

REPL (Read-Eval-Print Loop) adalah baris perintah yang disediakan board untukmu melalui port serial. Prompt >>> yang kamu lihat di jendela Shell pada bagian bawah Thonny berarti REPL sedang menunggu perintahmu. Ketik 1 + 1 dan board menghitung lalu mengembalikan 2; ketik from machine import Pin diikuti Pin("LED", Pin.OUT).value(1) dan LED Pico langsung menyala. Tidak ada cara yang lebih cepat daripada REPL untuk membaca nilai sensor, memeriksa apakah pengkabelan pin sudah benar, atau mempelajari cara kerja library, semuanya tanpa menunggu kompilasi dan upload.

Program pertama dan padanannya dalam Arduino C++

1# İlk program: dahili LED'i yakıp söndür / First program: blink the onboard LED
2from machine import Pin
3import time
4
5led = Pin("LED", Pin.OUT)        # Pico ve Pico W; ESP32'de Pin(2, Pin.OUT) / Pico and Pico W; Pin(2, Pin.OUT) on ESP32
6
7while True:
8    led.value(1)                 # yak / on
9    time.sleep(0.5)              # saniye cinsinden / in seconds
10    led.value(0)                 # söndür / off
11    time.sleep(0.5)

1// Aynı program Arduino C++ ile / The same program in Arduino C++
2void setup() {
3  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
4}
5
6void loop() {
7  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
8  delay(500);                    // milisaniye cinsinden / in milliseconds
9  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
10  delay(500);
11}

Kedua program melakukan pekerjaan yang sama tetapi memiliki struktur berbeda. MicroPython tidak memiliki setup() atau loop(): file berjalan sekali dari atas ke bawah, dan kamu membuat sendiri perulangan tanpa akhir dengan while True:. Sebagai pengganti kurung kurawal dan titik koma, MicroPython memakai indentasi; setiap baris di dalam perulangan harus menjorok dengan jumlah yang sama (biasanya 4 spasi). Satuan jedanya juga berbeda: time.sleep(0.5) memakai detik, sedangkan delay(500) pada Arduino memakai milidetik. Di MicroPython kamu memakai time.sleep_ms() untuk milidetik dan time.sleep_us() untuk mikrodetik. Dasar-dasar pada sisi Arduino ada dalam dasar pemrograman Arduino.

machine.Pin: input dan output digital

time.sleep dan ticks_ms: mengukur waktu tanpa memblokir

time.sleep() membuat board sepenuhnya menunggu; selama itu tidak ada tombol yang dibaca maupun sensor yang diperiksa. Untuk menjalankan beberapa pekerjaan sekaligus, kamu memakai padanan pendekatan millis() Arduino di MicroPython: time.ticks_ms() memberikan jumlah milidetik sejak board mulai menyala, dan time.ticks_diff(new, old) menghitung selisih antara dua waktu. Penting untuk menghitung selisih dengan ticks_diff, bukan pengurangan biasa; penghitung kembali ke awal setelah mencapai nilai tertentu, dan pengurangan biasa memberikan hasil yang salah pada titik tersebut. Kode di bawah membuat LED berkedip tanpa memblokir sambil memantau tombol melalui interrupt (IRQ); setiap penekanan mengubah kecepatan kedipan.

1# delay kullanmadan iki iş: LED yanıp söner, buton kesmeyle modu değiştirir
2# Two jobs without blocking: the LED blinks, a button interrupt switches the mode
3from machine import Pin
4import time
5
6led = Pin(15, Pin.OUT)                       # LED + 220 Ω, GP15
7buton = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_UP)         # buton GP14 ile GND arasında / button between GP14 and GND
8
9hizli = False
10son_basma = 0
11son_degisim = time.ticks_ms()
12
13def buton_kesme(pin):                        # kesme fonksiyonu kısa olmalı / keep the handler short
14    global hizli, son_basma
15    simdi = time.ticks_ms()
16    if time.ticks_diff(simdi, son_basma) > 200:   # 200 ms debounce / 200 ms debounce
17        son_basma = simdi
18        hizli = not hizli
19
20buton.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=buton_kesme)   # basınca HIGH'dan LOW'a iner / goes HIGH to LOW when pressed
21
22while True:
23    aralik = 100 if hizli else 500
24    if time.ticks_diff(time.ticks_ms(), son_degisim) >= aralik:   # taşmaya karşı güvenli / safe against wrap-around
25        son_degisim = time.ticks_ms()
26        led.value(not led.value())
27    # burada başka işler yapılabilir / other work can run here

PWM: kecerahan, servo, dan suara

1# PWM: LED parlaklığı ve servo açısı / PWM: LED brightness and servo angle
2from machine import Pin, PWM
3import time
4
5led = PWM(Pin(15))
6led.freq(1000)                               # 1 kHz: titreme görünmez / no visible flicker
7
8for d in range(0, 65536, 2048):              # duty_u16: 0 (kapalı) ... 65535 (tam) / 0 (off) ... 65535 (full)
9    led.duty_u16(d)
10    time.sleep_ms(20)
11led.duty_u16(0)
12
13servo = PWM(Pin(16))
14servo.freq(50)                               # servolar 50 Hz (20 ms) ister / servos expect 50 Hz (20 ms)
15
16def servo_aci(derece):
17    us = 500 + derece * 2000 // 180          # 0° = 0,5 ms, 180° = 2,5 ms; servona göre ayarla / tune for your servo
18    servo.duty_ns(us * 1000)
19
20for a in (0, 90, 180, 90):
21    servo_aci(a)
22    time.sleep(1)

Objek PWM menyalakan dan mematikan pin dengan sangat cepat untuk mengatur daya rata-rata. freq() mengatur berapa kali pengulangan ini terjadi per detik, dan duty_u16() mengatur lamanya pin menyala dengan angka antara 0 dan 65535; 32768 berarti sekitar 50 persen. Skala ini memberikan langkah yang jauh lebih halus daripada rentang 0–255 pada analogWrite Arduino. Servo membutuhkan sinyal 50 Hz dan lebar pulsa antara 0,5 dan 2,5 ms; duty_ns() mengatur durasi pulsa langsung dalam nanodetik, sehingga kode servo jauh lebih sederhana. Kamu juga bisa memainkan nada dengan memberikan nilai freq() yang berbeda pada buzzer pasif. Duty cycle dan frekuensi dijelaskan secara terperinci dalam Apa Itu PWM?.

ADC: pembacaan analog

1# ADC: potansiyometre ve Pico'nun dahili sıcaklık sensörü
2# ADC: a potentiometer and the Pico's internal temperature sensor
3from machine import ADC, Pin
4import time
5
6pot = ADC(Pin(26))                           # GP26 = ADC0; ESP32'de ADC(Pin(34)) / ADC(Pin(34)) on ESP32
7yonga = ADC(4)                               # 4. kanal: dahili sıcaklık / channel 4: internal temperature
8
9def ortalama(adc, n=16):                     # gürültüyü azalt / reduce noise
10    toplam = 0
11    for _ in range(n):
12        toplam += adc.read_u16()
13    return toplam // n
14
15while True:
16    ham = ortalama(pot)                      # 0-65535 (12 bit ölçüm 16 bite ölçeklenir) / 12-bit reading scaled to 16 bits
17    volt = ham * 3.3 / 65535
18    v_t = ortalama(yonga) * 3.3 / 65535
19    derece = 27 - (v_t - 0.706) / 0.001721   # RP2040 veri sayfasındaki formül / formula from the RP2040 datasheet
20    print("Pot: {} ({:.2f} V)  Yonga / chip: {:.1f} C".format(ham, volt, derece))
21    time.sleep(1)

read_u16() mengembalikan nilai antara 0 dan 65535 pada setiap board, sehingga kode yang sama berjalan pada Pico dan ESP32. ADC Pico sebenarnya 12-bit, dan pembacaannya diskalakan menjadi 16 bit. Pico memiliki tiga pin analog yang bisa diakses pengguna: GP26 (ADC0), GP27 (ADC1), dan GP28 (ADC2); kanal keempat adalah sensor suhu di dalam chip, yang mengukur suhu chip, bukan suhu ruangan. Pada ESP32 kamu memerlukan adc.atten(ADC.ATTN_11DB) untuk membaca seluruh rentang 0–3,3 V, dan pin ADC2 tidak bisa dipakai selama Wi-Fi aktif, jadi pilih pin ADC1 antara GPIO 32 dan 39. Perataan 16 sampel dalam kode mengurangi derau ADC secara nyata. Konsep seperti resolusi dan tegangan referensi dibahas dalam Apa Itu ADC?.

I2C: menghubungkan sensor dan layar

1# I2C: hattı tara ve SSD1306 OLED'e yaz / I2C: scan the bus and write to an SSD1306 OLED
2from machine import Pin, I2C
3import ssd1306                               # önce: mpremote mip install ssd1306 / first: mpremote mip install ssd1306
4
5i2c = I2C(0, sda=Pin(4), scl=Pin(5), freq=400000)   # Pico; ESP32'de I2C(0, sda=Pin(21), scl=Pin(22))
6adresler = i2c.scan()
7print("Bulunan / found:", [hex(a) for a in adresler])   # OLED genelde 0x3c / OLED is usually 0x3c
8
9if 0x3C in adresler:
10    oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
11    oled.fill(0)
12    oled.text("MicroPython", 0, 0)
13    oled.text("I2C: " + hex(adresler[0]), 0, 16)
14    oled.show()

I2C(0, sda=..., scl=...) memulai unit I2C perangkat keras pada pin yang kamu pilih, dan scan() mengembalikan daftar alamat semua perangkat yang merespons pada bus. Jika sensor tidak bekerja, pemindaian ini adalah hal pertama yang perlu dilakukan: daftar kosong berarti masalah ada pada pengkabelan, dan alamat yang tidak sesuai perkiraan berarti kamu perlu memperbaiki alamat dalam kode. Pada Pico, pin yang bisa dipakai setiap unit I2C sudah ditentukan; misalnya pasangan GP0-GP1, GP4-GP5, atau GP8-GP9 dapat dipakai untuk I2C0, dan memilih pasangan yang salah menghasilkan ValueError. Pada ESP32, I2C bisa ditempatkan pada hampir semua pin. Detail layar ada dalam layar OLED, dan protokolnya sendiri dalam Apa Itu I2C?.

main.py dan boot.py: kode yang berjalan ketika board mulai menyala

Ketika kamu menekan Run di Thonny, kode hanya berjalan pada waktu itu tanpa disimpan pada board; kode hilang ketika kamu mencabut USB. Agar kodemu berjalan otomatis setiap kali board mulai menyala, kamu harus menyimpan file pada board dengan nama main.py. Ketika board mulai menyala, boot.py berjalan lebih dahulu, lalu main.py. boot.py dipakai untuk persiapan yang dilakukan sekali, seperti menghubungkan Wi-Fi atau mengatur jam; firmware ESP32 membuat file ini secara otomatis, sedangkan pada Pico biasanya file ini tidak ada. Program utamamu selalu berada di main.py. Kamu bisa memasukkan fungsi yang ditulis dalam file lain ke main.py dengan import, serta menyimpan hasil pembacaan ke sistem file board dengan open().

1# main.py: kart her açıldığında otomatik çalışır / runs automatically every time the board starts
2import time
3from machine import Pin
4
5time.sleep(3)                                # Ctrl+C ile durdurmak için güvenlik payı / a safety window for Ctrl+C
6led = Pin("LED", Pin.OUT)
7sayac = 0
8
9try:
10    while True:
11        sayac += 1
12        led.value(sayac % 2)
13        print("Calisiyor / running", sayac)
14        time.sleep(1)
15except KeyboardInterrupt:                    # Thonny'de Stop ya da Ctrl+C / Stop in Thonny or Ctrl+C
16    led.value(0)
17    print("Durduruldu / stopped")

Upload file: Thonny dan mpremote

Jika kamu baru mulai, Thonny adalah cara termudah: tulis kodemu, pilih File › Save as, pilih Raspberry Pi Pico atau MicroPython device pada jendela yang terbuka, lalu beri nama file main.py. Buka View › Files untuk melihat file di komputer dan pada board secara berdampingan, lalu kamu bisa menyalin dari satu tempat ke tempat lain dengan klik kanan. Untuk kamu yang menyukai baris perintah dan memakai editor seperti VS Code, alat resminya adalah mpremote; instal dengan pip install mpremote dan alat ini otomatis terhubung ke board MicroPython pertama yang ditemukannya.

Menambahkan library: mip

MicroPython tidak memiliki pip; sebagai gantinya dipakai pengelola paket kecil bernama mip. Pada board yang bisa terhubung ke internet, seperti Pico W atau ESP32, kamu terlebih dahulu terhubung ke Wi-Fi, lalu mengetik import mip dan mip.install("ssd1306") di REPL; paket diunduh dari repositori resmi micropython-lib dan ditempatkan dalam folder /lib pada board. Kamu juga bisa menginstal driver dari GitHub dengan mip.install("github:user/repo"). Untuk Pico tanpa Wi-Fi, lakukan hal yang sama dari komputer dengan perintah mpremote mip install atau menu Tools › Manage packages di Thonny. Menyalin driver satu file (misalnya file .py yang ditulis untuk sebuah sensor) ke board juga bisa; selama file berada di direktori akar atau /lib, kamu bisa memuatnya dengan import. Langkah koneksi Wi-Fi ada dalam Wi-Fi Pico W.

MicroPython atau Arduino C++?

Dalam praktiknya, proyekmu yang menentukan pilihan. Membaca sensor dan mengirim datanya melalui Wi-Fi, menyajikan halaman web, atau mengendalikan layar membutuhkan lebih sedikit baris kode dan lebih cepat diselesaikan dengan MicroPython. Menghasilkan sinyal dengan presisi mikrodetik, memperbarui ratusan LED dengan sangat cepat, atau hanya memiliki board kecil seperti Uno membuat C++ lebih unggul. Kamu bisa mempercepat fungsi yang lambat dengan dekorator @micropython.native, dan mengurangi jeda garbage collector dengan menghindari pembuatan list dan string baru di dalam perulangan. Untuk memilih board, lihat juga Arduino vs ESP32.

Error umum dan solusinya

MicroPython adalah jalan terpendek ke dunia mikrokontroler jika kamu sudah mengenal Python: hasilnya langsung terlihat begitu kamu mencoba pin di REPL, dan beberapa baris kode sudah cukup untuk membaca sensor dan terhubung ke Wi-Fi. Setelah mempelajari modul inti, konsep main.py, dan pengaturan waktu tanpa memblokir dengan ticks_ms, proyekmu akan berkembang dengan cepat. Dalam aplikasi BlueGrays kamu akan menemukan proyek Raspberry Pi Pico dengan LED, lampu lalu lintas, tombol, dan PWM, lengkap dengan skema rangkaian langkah demi langkah dan kode MicroPython.