Rencana Pelajaran Raspberry Pi Pico: 6 Minggu MicroPython di Kelas

Kalau kamu sedang mencari rencana pelajaran Raspberry Pi Pico, ini jawaban singkatnya: 6 minggu, satu pelajaran 40 menit per minggu, siswa berpasangan, dan satu konsep MicroPython baru setiap minggu. Di minggu 1 siswa menyalakan LED bawaan dengan satu baris di REPL Thonny; setelah itu menyusul variabel dan pengaturan waktu, fungsi, tombol dan kondisi, suara dan sensor jarak dengan PWM, dan di minggu terakhir piano lima tombol yang dibuat dengan list dan perulangan for. Proyek setiap minggu tersedia gratis di BlueGrays lengkap dengan skema rangkaian, daftar komponen, dan kodenya, jadi siswa tidak butuh Premium. Rencana ini memakai Raspberry Pi Pico atau Pico W dengan Thonny dan ditulis untuk siswa SMP dan SMA yang belum pernah menulis kode.

Pertama kita lihat kenapa Pico dan MicroPython sangat cocok untuk kelas, lalu persiapan sebelum pelajaran pertama: file UF2 MicroPython, tombol BOOTSEL, memilih interpreter di Thonny, dan hal-hal yang perlu diperhatikan di komputer sekolah. Setelah itu kamu mendapat rencana minggu demi minggu dengan padanan Arduino C++ untuk setiap konsep, daftar bahan untuk kelas berisi 24 siswa, contoh pelajaran menit demi menit, tiga contoh kode singkat, tabel penilaian, dan solusi untuk masalah yang paling sering muncul di kelas. Versi 8 minggu dari pendekatan ini dengan Arduino dan blok sudah kami bahas di rencana pelajaran coding blok; rencana ini tidak mengulanginya dan ditujukan untuk kelas yang ingin langsung mulai dengan kode berbasis teks atau beralih ke Python setelah blok.

Kenapa Raspberry Pi Pico dan MicroPython?

Pico adalah board mikrokontroler kecil buatan Raspberry Pi yang dibangun di atas chip RP2040 milik mereka sendiri. Pico bukan komputer; seperti Arduino, board ini menjalankan satu program berulang-ulang. Ada tiga kelebihannya di kelas. Yang pertama adalah MicroPython, versi Python yang dirampingkan untuk mikrokontroler. Bahasanya mudah dibaca dan tidak memakai titik koma atau kurung kurawal, jadi siswa yang sudah mengenal Python di pelajaran informatika memakai bahasa yang sama untuk mengendalikan LED atau buzzer. Yang kedua, tidak ada kompilasi: begitu kamu menekan Run di Thonny, kode langsung berjalan di board, dan kamu tidak perlu menunggu kompilasi dan upload setelah setiap perubahan kecil. Dalam pelajaran 40 menit, itu berarti jauh lebih banyak percobaan dalam waktu yang sama. Yang ketiga adalah REPL: ketik satu baris di Shell Thonny, tekan Enter, dan board langsung menjalankannya. Ketika seorang siswa mengetik led.on() dan LED menyala, dalam lima menit ia paham bahwa memprogram berarti memberi perintah ke board. Harganya yang murah dan board yang bisa langsung ditancapkan ke breadboard juga membuat kerja berpasangan jadi realistis. Kapan Arduino jadi pilihan yang lebih mudah? Dengan siswa yang lebih muda yang baru lancar membaca, atau kalau sebagian besar kit-mu berupa modul 5 V, mulai dengan Arduino dan blok akan memberi lebih sedikit kejutan. Untuk spesifikasi dan pinout board-nya, lihat Apa Itu Raspberry Pi Pico?

Sebelum pelajaran pertama: MicroPython dan Thonny

1. Kenali board-mu: Pico, Pico W, Pico 2, dan Pico 2 W masing-masing butuh file MicroPython yang berbeda. Cek tulisan di board, lalu unduh file .uf2 terbaru khusus untuk board itu dari halaman unduhan resmi MicroPython. Dengan file yang salah, board tidak mau menyala atau Wi-Fi tidak berfungsi.
2. Colokkan sambil menahan BOOTSEL: tahan tombol BOOTSEL putih di sebelah port USB sambil mencolokkan kabel ke komputer, lalu lepaskan. Sebuah drive bernama RPI-RP2 muncul di komputer (di Pico 2 namanya RP2350).
3. Salin file UF2: seret file .uf2 ke drive itu. Board akan restart dalam beberapa detik dan drive-nya hilang; itu bukan error, artinya MicroPython sudah terinstal. MicroPython tetap tersimpan di board, jadi kamu tidak perlu menginstal ulang setiap pelajaran.
4. Pilih interpreter di Thonny: di Tools > Options > Interpreter, pilih “MicroPython (Raspberry Pi Pico)” dan biarkan port pada deteksi otomatis. Pilihan yang sama bisa kamu lakukan dengan mengklik pojok kanan bawah jendela Thonny.
5. Uji koneksinya: kamu seharusnya melihat prompt >>> di Shell bagian bawah. Ketik print("hello") lalu tekan Enter; kalau ada balasan, board siap untuk kelas.

Jangan menunda pengaturan di komputer sekolah sampai pelajaran berlangsung; bicarakan dengan tim IT seminggu sebelumnya. Thonny berjalan di Windows, macOS, dan Linux dan sudah membawa Python sendiri, jadi tidak ada Python terpisah yang perlu diinstal. Ada juga versi portable untuk Windows yang sama sekali tidak perlu instalasi, dan ini sangat memudahkan di lab terkunci yang hanya mengizinkan tim IT menginstal software. Windows 10 dan 11 mengenali Pico sebagai port serial (COM) tanpa driver tambahan. Beberapa sekolah memblokir flashdisk USB; dalam kasus itu drive RPI-RP2 mungkin tidak muncul di komputer siswa, tetapi kalau kamu sudah menginstal MicroPython di board-board itu sebelumnya di komputermu sendiri, tidak masalah, karena pelajaran hanya memakai koneksi serial. Terakhir, tunjukkan ke siswa dua pilihan di dialog simpan Thonny: “This computer” menyimpan file ke komputer, “Raspberry Pi Pico” menyimpannya ke board. Pasangan yang tidak tahu mana yang mereka pilih tidak akan menemukan kodenya di minggu 6.

Rencana pelajaran Raspberry Pi Pico 6 minggu

Setiap pelajaran dirancang untuk 40 menit dengan siswa berpasangan. Setiap proyek di tabel tersedia gratis di BlueGrays, dan proyek tiga minggu pertama juga punya tampilan blok di samping kodenya. Urutannya disengaja: output (LED) dulu, lalu variabel dan pengaturan waktu, fungsi, lalu input dan kondisi, suara dan sensor dengan PWM, dan terakhir list dan perulangan. Setiap minggu menambah satu ide baru di atas minggu sebelumnya. Kolom terakhir menunjukkan konsep yang sama di Arduino C++, sehingga terbangun jembatan bagi siswa yang nanti akan beralih ke Arduino; untuk sisi C++ secara detail, lihat dasar pemrograman Arduino.

Ketika menjalankan rencana ini, jadikan aturan bahwa siswa mengubah satu nilai di akhir setiap minggu. Di minggu 1, proyek LED bawaan memanggil LED dengan nama “LED”, jadi berjalan sama di Pico dan Pico W; LED eksternal dihubungkan ke GP14, yaitu pin fisik 19, dan pin 18 tepat di sebelahnya adalah GND. Di minggu 2, menurunkan WAIT_MS di Efek Lampu Strobo Polisi dari 300 ke 80 menunjukkan bahwa satu variabel mengubah ritme kedua LED sekaligus. Di minggu 3, Lampu Lalu Lintas memanggil all_off() tiga kali di dalam perulangan; minta siswa menghapus fungsinya dan menulis hal yang sama secara manual, dan begitu melihat sembilan baris menumpuk, mereka sendiri yang akan menjelaskan kenapa fungsi itu ada. Minggu 4 adalah proyek tingkat menengah: tombol dihubungkan dengan PULL_UP, jadi terbaca 0 ketika ditekan, dan setiap tekanan mengganti mode secara bergiliran: normal, merah saja, kuning berkedip, dan mati. Kodenya panjang, jadi baca dulu dengan langkah-langkah di tab Pahami kode. Di minggu 5, HC-SR04 bekerja di 5 V, jadi jangan lupa menghubungkan ECHO lewat pembagi tegangan; bermain dengan nilai GREEN_CM 100, YELLOW_CM 50, RED_CM 25, dan STOP_CM 10 memberi siswa gambaran tentang ambang. Cara kerja sensornya ada di artikel Sensor Jarak HC-SR04, dan cara membuat suara dengan PWM di Apa Itu Buzzer?; pakai buzzer pasif, karena proyeknya mengubah frekuensi. Di minggu 6, piano memainkan lima nada dari DO sampai SOL antara 523 dan 784 Hz, dan menahan tombol DO selama satu detik memulai perekaman melodi. Kode lengkapnya panjang untuk level ini; alih-alih meminta siswa mengetik semuanya, minta mereka mengubah frekuensi di list NOTE_HZ dan membuat tangga nada sendiri.

Pertanyaan penutup untuk setiap minggu

• Minggu 1: Apa yang terjadi kalau baris led.on() dan time.sleep(0.5) ditukar? Kenapa baris-baris di bawah while True: dimulai lebih menjorok ke dalam?
• Minggu 2: Bagaimana strobo berubah kalau WAIT_MS kamu naikkan dari 300 ke 1000? Dua baris mana yang digantikan oleh toggle() sendirian?
• Minggu 3: Berapa baris lagi yang harus kamu tulis tanpa fungsi all_off()? Apa bedanya mendefinisikan fungsi dan memanggilnya?
• Minggu 4: Kenapa button.value() mengembalikan 0 ketika kamu menekan tombol yang memakai PULL_UP? Kalau mode bernilai 3 dan kamu menekan tombol, berapa nilai mode sekarang?
• Minggu 5: Kenapa pin ECHO dari HC-SR04 tidak kita hubungkan langsung ke Pico? Baris duty_u16(0) membuat buzzer melakukan apa?
• Minggu 6: List mana saja di kode yang perlu kamu ubah untuk menambahkan tuts keenam ke piano?

Daftar bahan untuk kelas berisi 24 siswa

Bagi 24 siswa menjadi pasangan dan kamu mendapat 12 kelompok; dengan satu cadangan, siapkan 13 set. Karena Pico murah, kerja berpasangan alih-alih kelompok bertiga bisa dilakukan di sebagian besar sekolah, dan setiap siswa mendapat lebih banyak waktu di depan keyboard; kalau kamu memilih kelompok bertiga, kurangi jumlahnya menjadi 9 set. Setiap kelompok butuh satu komputer, karena Thonny berkomunikasi dengan Pico lewat USB. Ponsel atau tablet dipakai untuk membuka proyek minggu itu, skema rangkaiannya, dan tab Pahami kode di BlueGrays. Tidak ada yang perlu disolder; semuanya ditancapkan ke breadboard.

Contoh pelajaran: minggu 1, program pertama

Rencana di bawah ini untuk minggu 1. Pelajaran pertama adalah yang paling berisiko, karena di sinilah masalah pengaturan muncul. Kami menganggap kamu sudah menginstal MicroPython di board-board sebelumnya dan Thonny sudah terinstal di komputer. Kerangka yang sama bisa kamu pakai di minggu-minggu lainnya: pemanasan, membaca bersama, prediksi, rangkaian, menjalankan kode, mengubah satu nilai, dan pertanyaan penutup. Kalau kamu punya pelajaran ganda 80 menit, perpanjang tahap “ubah satu nilai” dan biarkan pasangan-pasangan mempresentasikan jawaban penutup mereka.

Tiga contoh MicroPython singkat untuk kelas

Di antara Pico dan Pico W, LED bawaanlah yang paling sering membingungkan. Di Pico klasik, LED terhubung ke GP25, itulah sebabnya contoh-contoh lama memakai Pin(25). Di Pico W, LED terhubung ke chip Wi-Fi dan tidak punya nomor pin GP, jadi Pin(25) tidak akan menyalakannya di sana. Cara yang berfungsi di keduanya adalah memanggil LED dengan namanya: Pin("LED"). Rilis MicroPython terbaru mendefinisikan nama ini untuk Pico, Pico W, dan Pico 2, itulah sebabnya proyek LED bawaan di BlueGrays memakainya. Kalau kelasmu punya campuran board, kamu bisa membagikan kode yang sama ke semua siswa. Kalau firmware lama tidak mengenal nama “LED”, solusinya adalah memperbarui file UF2.

1from machine import Pin
2import time
3
4# "LED" adı Pico, Pico W ve Pico 2'de karttaki LED'i bulur / The name "LED" finds the onboard LED on Pico, Pico W and Pico 2
5led = Pin("LED", Pin.OUT)
6# Eski firmware'li klasik Pico'da: Pin(25, Pin.OUT) / Classic Pico with old firmware: Pin(25, Pin.OUT)
7# Pico W'de Pin(25) LED'i yakmaz / On the Pico W, Pin(25) does not light the LED
8
9while True:
10    led.toggle()       # Durumu tersine çevir / Flip the state
11    time.sleep(0.5)    # 0,5 saniye bekle / Wait 0.5 seconds
12

Kode LED eksternal memakai kerangka yang sama; hanya nomor pinnya yang berubah. Di sini kami memindahkan waktu tunggu ke variabel bernama WAIT, yang menjadi baris pertama yang diubah siswa di minggu 2. Variabel count dan baris print() menulis angka ke Shell Thonny setiap kali LED menyala, jadi siswa bisa melihat di layar bahwa perulangannya benar-benar berjalan. Angka 14 di kode adalah nomor GP, bukan nomor pin fisik; inilah hal yang paling sering tertukar oleh siswa.

1from machine import Pin
2import time
3
4LED_PIN = 14          # LED'in bağlı olduğu GP pini (fiziksel pin 19) / GP pin the LED is wired to (physical pin 19)
5WAIT = 0.5            # Bekleme süresi, saniye / Wait time in seconds
6
7led = Pin(LED_PIN, Pin.OUT)   # Pini çıkış yap / Make the pin an output
8count = 0                     # Kaç kez yandığını say / Count how many times it lit
9
10while True:
11    led.on()                  # LED'i yak / Turn the LED on
12    count = count + 1
13    print("LED", count)       # Thonny Shell'e yaz / Print to the Thonny Shell
14    time.sleep(WAIT)
15    led.off()                 # LED'i söndür / Turn the LED off
16    time.sleep(WAIT)
17

Ada dua cara menghubungkan tombol, dan keduanya layak ditunjukkan. Dengan PULL_UP, satu kaki tombol dihubungkan ke GP15 dan kaki di seberangnya ke GND; resistor di dalam Pico menarik pin ke 3,3 V, menekan tombol menghubungkan pin ke GND, dan terbaca 0. Semua proyek tombol Pico di BlueGrays memakai cara ini karena tidak butuh kabel tambahan. Dengan PULL_DOWN, kaki di seberangnya dihubungkan ke pin 3V3(OUT) (pin 36) dan tombol terbaca 1 ketika ditekan; logikanya terasa lebih alami, tetapi kabelnya mudah tertancap ke VBUS (pin 40, 5 V) tanpa sengaja. Kaki mana saja dari empat kaki tombol yang saling terhubung sudah kami jelaskan di artikel cara menghubungkan tombol. Kamu bisa memulai minggu 4 dengan kode singkat di bawah, lalu lanjut ke pemilih mode.

1from machine import Pin
2import time
3
4led = Pin(14, Pin.OUT)                  # GP14 -> 220 ohm -> LED -> GND / GP14 -> 220 ohm -> LED -> GND
5button = Pin(15, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # Buton GP15 ile GND arasında / Button between GP15 and GND
6# PULL_DOWN: Pin(15, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN), buton GP15 ile 3V3(OUT) arasında / button between GP15 and 3V3(OUT)
7# PULL_DOWN ile koşul == 1 olur / With PULL_DOWN the condition becomes == 1
8
9while True:
10    if button.value() == 0:             # PULL_UP: basınca 0 okunur / PULL_UP: reads 0 when pressed
11        led.on()
12    else:
13        led.off()
14    time.sleep_ms(10)                   # Döngüyü biraz yavaşlat / Slow the loop down a little
15

Cara memakai BlueGrays dalam pelajaran Pico

• Panduan kode, jalur MicroPython: Panduan kode di bagian Belajar menawarkan jalur MicroPython berisi 18 kartu di samping jalur Arduino C++: import, print, output pin, input pin (PULL_UP, PULL_DOWN), time.sleep, while True, indentasi, variabel, if / elif / else, for dan range, list, def dan return, ADC, PWM, ticks_ms, Pin.irq, try / except, dan I2C. Setiap kartu berisi Fungsinya apa?, Sintaks, contoh dengan tab Blok · Arduino · MicroPython, Kesalahan umum, dan tes mini. Sarankan kartu-kartu untuk konsep minggu itu agar dibaca siswa di antara pelajaran; setiap siswa melihat progres MicroPython x/18 miliknya sendiri di layar Level-ku.
• Lihat di proyek: tautan di akhir setiap kartu ini menampilkan daftar proyek yang kodenya memakai perintah tersebut, dari yang mudah sampai yang sulit. Siswa yang sudah membaca sebuah perintah di kartu bisa lanjut dari sini untuk menemukannya di kode proyek sungguhan.
• Soal harian: pengaturan “Bahasa kode di soal” menawarkan pilihan Keduanya, Arduino, dan MicroPython. Kalau kamu mengajar dengan Pico, minta siswa memilih MicroPython; soal umum tanpa kode tetap muncul di setiap pilihan. Setiap hari ada satu set sekitar 3 menit, tes penempatan 15 soal, dan 6 level dari A1 sampai C2, sehingga terbentuk kebiasaan pengulangan harian yang baik di antara pelajaran.
• Tampilkan sebagai blok: lima proyek Pico gratis (LED Bawaan, LED Eksternal, Dua LED Bergantian, Lampu Lalu Lintas, dan Strobo Polisi) punya tampilan blok di samping kodenya. Bagi siswa yang baru pertama kali melihat Python, menunjukkan blok lebih dulu lalu kode dari program yang sama akan membangun gagasan “logikanya sama, cara tulisnya berbeda”; langkah ini sudah kami bahas detail di dari coding blok ke MicroPython. Blok itu untuk dibaca; blok tidak bisa diedit di aplikasi, dan yang masuk ke board selalu kode MicroPython.
• Pahami kode dan Atasi masalah: setiap proyek Pico gratis punya keduanya. Tab Pahami kode dimulai dengan ringkasan Kode ini ngapain?, berlanjut dengan penjelasan Langkah demi langkah, dan diakhiri dengan Kalau mentok serta tugas Coba sendiri. Untuk kode panjang di minggu 4 dan 6, tab ini jadi penolong terbesarmu bagi pasangan yang belum bisa membaca dengan cepat.
• Yuk bikin bareng dan Salin tautan: mode terpandu berjalan dalam empat langkah dan, di langkah kode, mengingatkan siswa untuk memilih interpreter MicroPython di Thonny. Salin tautan di bagian Kode sumber memberi tautan untuk membuka kode di komputer, jadi siswa tidak perlu mengetik ulang kode dari ponsel ke Thonny.

Penilaian dan diferensiasi

• Kelompok cepat, pembacaan analog: rencana ini tidak punya minggu khusus ADC; pasangan yang selesai lebih awal menghubungkan kaki tengah potensiometer 10 kΩ ke GP26, membaca nilai dari 0 sampai 65535 dengan ADC(26).read_u16(), lalu memakainya untuk mengatur kecepatan strobo minggu 2. Untuk tantangan yang lebih besar, proyek gratis Api Unggun LED Raspberry Pi Pico (Matriks NeoPixel 8x8 + Potensiometer + Buzzer) menggerakkan matriks NeoPixel 8x8 dengan potensiometer yang sama.
• Kelompok cepat, menggabungkan: menambahkan tombol minggu 4 ke sensor parkir minggu 5 untuk menulis “mode senyap” yang menyalakan dan mematikan suara adalah langkah nyata pertama menuju menulis kode sendiri.
• Kelompok yang lebih lambat: bagikan rangkaian yang sudah dirakit, atau letakkan cetakan besar skema rangkaian di meja. Biarkan mereka maju langkah demi langkah dengan tab Pahami kode dan targetkan mengubah satu nilai saja hari itu; itu sudah hasil yang berharga.

Masalah umum dan solusi cepat

Daftar periksa sebelum pelajaran

• MicroPython sudah terinstal di setiap board, dan board serta kabel sudah diberi nomor 1 sampai 13.
• Thonny terbuka di setiap komputer dengan “MicroPython (Raspberry Pi Pico)” terpilih sebagai interpreter.
• Setiap pasangan board dan kabel sudah diuji dan menampilkan >>> di Shell.
• Resistor disimpan di kotak terpisah sesuai nilainya: 220 Ω, 1 kΩ, 2 kΩ.
• Proyek minggu itu sudah terbuka di BlueGrays di proyektor; Tampilkan sebagai blok sudah siap untuk tiga minggu pertama.
• Kertas pertanyaan penutup sudah dicetak dan peran (perakit, pemeriksa) sudah dibagikan ke setiap pasangan.
• Sebelum minggu 5, resistor pembagi tegangan HC-SR04 sudah disisihkan untuk setiap kelompok.
• Di akhir pelajaran, kabel USB dicabut dan komponen dihitung kembali ke kotak bernomornya.

Setiap proyek yang akan kamu pakai selama enam minggu ini bisa dibuka gratis di aplikasi BlueGrays, lengkap dengan skema rangkaian, daftar komponen, kode MicroPython, dan tab Pahami kode, jadi kamu mudah memimpin pelajaran dari proyektor sementara siswa mengikutinya di ponsel masing-masing. Kalau setelah enam minggu kamu ingin lanjut ke proyek Pico Premium dengan kecerahan LED lewat PWM, servo, layar OLED, atau keypad, kamu bisa membagikan kode pendidik alih-alih langganan perorangan; kode ini dibeli sekali dan tidak diperpanjang otomatis.