Learning Objectives
- 說明韌體是什麼，以及燒錄 MicroPython 之後 ESP32 多了什麼能力
- 用 esptool 抹除快閃記憶體並寫入 MicroPython 韌體
- 在 Thonny 設定 MicroPython (ESP32) 直譯器，連上開發板
- 在 REPL 一行一行下指令，知道 Ctrl-C、Ctrl-D、Ctrl-E 的作用，並把程式存成 main.py
讓 ESP32 聽得懂 Python
剛買來的 ESP32 開發板，快閃記憶體裡可能是出廠的測試程式，也可能是空的。它不認識 Python。 要用 Python 寫程式，得先把 MicroPython 韌體放進去。
韌體（firmware）是燒在硬體裡、開機就執行的軟體。MicroPython 韌體裡有一個精簡的 Python 直譯器，
加上控制 ESP32 硬體的模組（machine、network…）與一個小小的檔案系統。燒錄之後，ESP32 開機就會：
- 啟動 MicroPython 直譯器
- 執行檔案系統裡的
boot.py，再執行main.py（如果有的話） - 透過 USB 序列埠提供 REPL，讓你一行一行地下 Python 指令
MicroPython 是 Damien George 發起的開放原始碼專案，2013 年在 Kickstarter 募資，2014 年釋出第一個版本，
現在支援 ESP32、Raspberry Pi Pico、micro:bit 等許多開發板。它實作了大部分 Python 3 的語法，
但標準函式庫比較小，也有一些微控制器專用的功能（例如 time.ticks_ms()）。
你需要準備
- ESP32 開發板與一條能傳資料的 USB 線（有些線只能充電，接上去電腦會找不到裝置）
- 電腦上的 Python（用來安裝 esptool）或 Thonny 編輯器
- 依開發板上的 USB 轉序列晶片（常見 CP210x、CH340）安裝驅動程式；較新的作業系統常常已經內建
本站的模擬器已經內建 MicroPython，不用燒錄也能跑課程裡的程式。下面的步驟是在真的開發板上要做的事，先看懂流程，手上有板子時照著做。
用 esptool 燒錄 MicroPython 韌體
以下以原版 ESP32 與 Windows 為例。指令以 micropython.org 的 ESP32 下載頁與 esptool 官方文件為準； 終端機輸出是節錄，版本號、檔名與序列埠名稱都是示意，你看到的會不一樣。
-
1
找到開發板的序列埠
用 USB 線接上開發板。Windows 打開「裝置管理員」，在「連接埠 (COM 和 LPT)」下會多出一個裝置，例如
COM4； macOS 的名稱像/dev/cu.usbserial-0001或/dev/cu.usbmodem01，Linux 像/dev/ttyUSB0或/dev/ttyACM0。 找不到的話，先換一條 USB 線，再檢查驅動程式。 -
2
下載韌體檔
到 micropython.org 的下載頁，找到 ESP32_GENERIC（一般的 ESP32 開發板），下載最新正式版（release）的
.bin檔。 下載頁也有其他變體：有外接 PSRAM 的模組選 SPIRAM 版本，單核心的模組選 UNICORE 版本。 不要選標著 preview 的開發中版本。 -
3
安裝 esptool
esptool 是樂鑫官方的燒錄工具，用 Python 寫成，以 pip 安裝。安裝後的指令名稱是
esptool（舊版是esptool.py）。 -
4
抹除快閃記憶體
第一次燒錄 MicroPython 前，先把快閃記憶體整個清掉。
--port換成你的序列埠。 如果一直停在Connecting...，按住開發板的 BOOT 鍵，等開始抹除再放開：開機時 GPIO0 是低電位，ESP32 會進入下載模式（上一課提過的開機設定腳位）。esptool 第 5 版起，指令改用連字號（
erase-flash、write-flash）；舊版與一些教學寫成底線（erase_flash），新版仍能執行但會提示改名。 -
5
寫入韌體
把下載的
.bin寫到位址0x1000（原版 ESP32 的位址；ESP32-S3、C3 等其他型號的位址不同，以下載頁的說明為準）。--baud 460800是傳輸速度，寫到一半失敗的話，拿掉這個選項改用預設的較慢速度。寫完 esptool 會重設開發板。
用 Thonny 連上開發板
Thonny 是為初學者設計的 Python 編輯器，支援 MicroPython，可以在 thonny.org 免費下載（Windows、macOS、Linux）。 選單名稱依 Thonny 的版本與介面語言可能略有不同。
-
1
選擇 MicroPython (ESP32) 直譯器
開啟 Thonny，到「工具 → 選項 → 直譯器」（英文介面是 Tools → Options → Interpreter）， 直譯器選 MicroPython (ESP32)，連接埠選剛才找到的序列埠（只接一塊板子時也可以選自動偵測）。
這個畫面也有「安裝或更新 MicroPython」的連結：Thonny 會幫你呼叫 esptool，不想用終端機的話，可以用它取代上一個流程。
-
2
看到 REPL 提示字元
按確定後，下方的「互動環境」（Shell）會顯示 MicroPython 的版本與開發板，接著是
>>>提示字元，代表已經連上：MicroPython v1.29.0 on 2026-08-24; Generic ESP32 module with ESP32 Type "help()" for more information. >>>（版本與日期是示意。）如果出現連線錯誤，按工具列的紅色「停止／重新啟動」，或拔插 USB 線再試； 同一個序列埠一次只能給一個程式用，記得關掉其他正在用序列埠的軟體。
-
3
在 REPL 下第一個指令
在
>>>後面打指令，按 Enter 立刻執行，結果直接顯示，不用print：>>> 1 + 2 3 >>> from machine import Pin >>> led = Pin(2, Pin.OUT) >>> led.value(1) （板上 LED 亮起來） >>> led Pin(2)REPL 很適合試一個函式怎麼用、確認接線對不對。
-
4
把程式存到開發板
在上方的編輯區寫好程式，按「儲存」時選 MicroPython 裝置（不是「這台電腦」），檔名打
main.py。 按綠色的「執行」可以馬上跑；存成main.py之後，開發板每次開機都會自動執行它，不接電腦、只接電源也會跑。想停止正在跑的
main.py，在 Shell 按 Ctrl-C。開機檔案的細節在第 16 課。
REPL 的控制鍵
REPL 是 Read-Eval-Print Loop 的縮寫：讀一行、執行、印出結果、再等下一行。MicroPython 的 REPL 有幾個常用的控制鍵：
| 按鍵 | 作用 |
|---|---|
| Ctrl-C | 中斷正在執行的程式（例如停不下來的 while True），回到 >>> |
| Ctrl-D | 在 >>> 下按：軟重設（soft reset），清掉所有變數、重新執行 boot.py 與 main.py |
| Ctrl-E | 進入貼上模式：關掉自動縮排，貼一大段程式也不會亂掉；貼完按 Ctrl-D 執行 |
| Tab | 自動補完，例如打 machine. 再按 Tab 會列出可用的名稱 |
另外，_（底線）會保存上一個運算式的結果，help() 會顯示簡單的說明，help('modules') 列出內建的模組。
軟重設時會看到：
MPY: soft reboot
MicroPython v1.29.0 on 2026-08-24; Generic ESP32 module with ESP32
Type "help()" for more information.
>>>
不想用 Thonny：mpremote
MicroPython 官方另有命令列工具 mpremote（pip install mpremote），適合習慣終端機的人：
mpremote connect COM4 repl 進入 REPL（Ctrl-] 離開）
mpremote cp main.py :main.py 把電腦上的 main.py 複製到開發板
mpremote run blink.py 直接在開發板上執行電腦裡的檔案，不存檔
mpremote ls 列出開發板上的檔案
逐步看：REPL 指令寫成程式
這是把上面 REPL 裡打的指令寫成一支程式。差別只有一個：REPL 會自動顯示運算式的結果，
寫在程式裡就要用 print()。看上方的板上 LED 什麼時候亮。
小測驗：韌體與燒錄
燒錄 MicroPython 韌體之後，ESP32 開機時會自動做什麼？
執行 esptool 一直停在 Connecting...，最值得先試的是哪一個？
程式存成開發板上的 main.py，會發生什麼事？
小測驗：REPL
開發板正在跑一個 while True 迴圈，Thonny 的 Shell 沒有 >>>。要停下來回到 REPL，按什麼？
在 REPL 打 x * 2 會顯示 10。把下面三行存成程式執行，會印出什麼？
x = 5
x * 2
print(x)
重點整理
- 韌體是燒在硬體裡、開機就執行的軟體；MicroPython 韌體提供 Python 直譯器、硬體模組與檔案系統。
- 燒錄流程：找序列埠 → 下載 ESP32_GENERIC 的
.bin→pip install esptool→esptool --port 埠 erase-flash→esptool --port 埠 --baud 460800 write-flash 0x1000 檔名.bin。連不上時按住 BOOT 鍵。 - Thonny 選 MicroPython (ESP32) 直譯器與序列埠，看到
>>>就連上了；也可以用 Thonny 直接安裝韌體。 - REPL 一行一行執行並自動顯示結果；Ctrl-C 中斷、Ctrl-D 軟重設、Ctrl-E 貼上模式。
- 存成開發板上的
main.py，每次開機自動執行。命令列可以用 mpremote。
下一課：第一個真正的硬體程式，用 machine.Pin 點亮 LED。