Learning Objectives
- 說明 MicroPython 開機時依序執行 boot.py、main.py，以及兩個檔案各放什麼
- 用 os 模組列出板子上的檔案，用 open 讀寫檔案
- 把 Wi-Fi 名稱、密碼與作品參數放進 JSON 設定檔，程式讀取設定來執行
- 在設定檔不存在或格式錯誤時改用預設值，並把修改後的設定存回檔案
拔掉 USB 之後，程式還在嗎
到目前為止，你在 Thonny 按「執行」，程式是從電腦送到 ESP32 的記憶體裡執行；拔掉 USB、重新接上電源，程式就不見了。 真正的作品要做到：接上電池，不用電腦，自己開始工作。
這靠的是 ESP32 快閃記憶體（flash）上的檔案系統。MicroPython 把快閃記憶體的一部分格式化成檔案系統，
你可以在上面放 .py 程式、設定檔、紀錄檔，和電腦上的資料夾很像（容量小得多，通常是幾 MB）。
開機時執行哪些檔案
MicroPython 文件寫的開機順序是：
接上電源或按重設鍵（深度睡眠醒來也一樣）
→ 執行 boot.py（如果有）
→ 執行 main.py（如果有）
→ 進入 REPL（main.py 結束或出錯時）
| 檔案 | 放什麼 | 規則 |
|---|---|---|
boot.py |
最基本的設定 | 一定要執行完就結束，不要放無窮迴圈 |
main.py |
作品的主程式 | 可以是 while True 永遠執行 |
所以作品完成後的步驟是：把程式存成 main.py 上傳到板子，重新開機，它就自動執行。
如果 boot.py 卡在無窮迴圈，main.py 永遠輪不到，連 REPL 都很難進去，只好重新燒錄韌體；這是新手最常踩的雷。
逐步看：板子上有哪些檔案
這個範例的工作目錄放了三個檔案：boot.py、main.py、config.json，模擬一塊已經裝好作品的 ESP32。
執行完可以切到輸出區的「檔案」分頁，看三個檔案的內容。
為什麼要有設定檔
把 Wi-Fi 密碼直接寫在 main.py 裡有幾個問題：
- 換一個地方（家裡、教室、實驗室）就要改程式。
- 同一份程式要裝到十塊板子，只差在名稱或主題，要改十份。
- 程式要分享給別人（上傳 GitHub、交作業）時，密碼跟著被公開。
所以常見的作法是：程式只放邏輯，會變的值放進設定檔。設定檔最常用 JSON：
{"wifi": {"ssid": "Uedu-Lab", "password": "makers123"}, "blink_ms": 300, "name": "room101"}
MicroPython 內建 json 模組（舊版叫 ujson）：
| 函式 | 作用 |
|---|---|
json.load(檔案) |
讀檔案裡的 JSON，變成字典 |
json.loads(字串) |
把 JSON 字串變成字典（第 14 課處理 MQTT 訊息用過） |
json.dump(資料, 檔案) |
把字典寫成 JSON 存進檔案 |
json.dumps(資料) |
把字典變成 JSON 字串 |
設定檔存在板子上仍然是明文，拿到板子的人讀得到。分享程式時，只分享一份把密碼換成假值的範本（例如
config.example.json）。
逐步看：讀設定檔、連 Wi-Fi、照設定閃燈
程式裡沒有寫死任何 Wi-Fi 名稱、密碼或時間：全部從 config.json 讀出來。注意怎麼從巢狀字典裡取值。
逐步看：設定檔壞掉時用預設值，修改後存回去
這次工作目錄裡的 config.json 少了最後的右大括號，就像手動編輯時打錯字。看 load_config 怎麼接住錯誤、改用預設值；
執行完切到「檔案」分頁，會看到程式重新寫好的 config.json。
在電腦上管理板子的檔案（mpremote）
Thonny 的「檔案」面板可以用滑鼠上傳、下載（第 2 課）。也可以用 MicroPython 官方的命令列工具 mpremote
（pip install mpremote 安裝），適合要一次上傳很多檔案時。下面的輸出是範例，檔案大小依內容而定。
-
1
列出板子上的檔案
mpremote會自動找到用 USB 連接的開發板。ls列出檔案大小（位元組）與檔名。 -
2
上傳設定檔
cp 本機檔案 :把檔案複製到板子；冒號開頭的路徑代表「板子上」。 -
3
看板子上的檔案內容
cat印出板子上檔案的內容，確認上傳的是對的版本。 -
4
重新開機，讓 main.py 自動執行
reset等於在板子上執行machine.reset()：重新開機後依序執行 boot.py、main.py。之後拔掉 USB、改接電池，作品一樣會自己開始工作。
小測驗：開機與檔案
MicroPython 開機時，下面哪一個順序正確？
把 Wi-Fi 密碼放進 config.json，而不是寫在 main.py 裡，最主要的好處是？
小測驗：JSON 與錯誤處理
下面的程式會印出什麼？
import json
text = '{"wifi": {"ssid": "Lab"}, "blink_ms": 250}'
cfg = json.loads(text)
print(cfg["wifi"]["ssid"], cfg["blink_ms"] / 1000)
設定檔少打了一個右大括號。下面的程式會印出什麼？
import json
try:
cfg = json.loads('{"blink_ms": 300')
except ValueError:
cfg = {"blink_ms": 500}
print(cfg["blink_ms"])
DEFAULT = {"blink_ms": 500}，cfg = DEFAULT 之後執行 cfg["blink_ms"] = 200，DEFAULT["blink_ms"] 會是多少？
重點整理
- MicroPython 在快閃記憶體上有檔案系統；開機（含深度睡眠醒來）依序執行
boot.py、main.py，結束或出錯才進入 REPL。 boot.py只放基本設定，一定要執行完就結束；作品的主程式存成main.py。os.listdir()列檔案、os.stat(檔名)[6]是大小；讀寫檔案和電腦上的 Python 一樣用open。- 會變的值（Wi-Fi、主題名稱、間隔）放進 JSON 設定檔：
json.load讀、json.dump寫。 - 讀設定要接住
OSError（檔案不存在）與ValueError（格式錯誤），改用預設值；預設值用dict()複製一份再修改。 - 設定檔是明文；分享程式時只放密碼換成假值的範本。
下一課介紹 ESP32 的另一種無線通訊：藍牙低功耗（BLE）。