Lập trình Pico Clock Green Với MicroPython

Pico Clock Green là một mô-đun đồng hồ điện tử thông minh dựa trên bo mạch Raspberry Pi Pico, cho phép lập trình linh hoạt và mở rộng. Thiết bị được tích hợp chip RTC DS3231 cho độ chính xác cao, cảm biến ánh sáng, còi báo, và các nút điều khiển vật lý, mang đến một giải pháp lý tưởng để theo dõi thời gian trong các dự án DIY, học tập hoặc ứng dụng kỹ thuật thực tiễn.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách lập trình Pico Clock Green bằng Thonny IDE – một môi trường phát triển đơn giản, thân thiện, đặc biệt phù hợp với người mới bắt đầu làm quen với MicroPython và các thiết bị vi điều khiển như Raspberry Pi Pico.

Linh kiện sử dụng trong bài:

Cài đặt môi trường lập trình Thonny IDE

Tải và cài đặt Thonny IDE
Truy cập vào trang chính thức của Thonny tại https://thonny.org để tải về phiên bản phù hợp với hệ điều hành của bạn (Windows, macOS hoặc Linux), sau đó tiến hành cài đặt như phần mềm thông thường.

Cấu hình ngôn ngữ và bo mạch cho lần sử dụng đầu tiên
Sau khi cài đặt xong, mở Thonny. Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng, Thonny có thể sẽ hỏi bạn lựa chọn môi trường lập trình và ngôn ngữ hiển thị. Hãy chọn tiếng Việt hoặc tiếng Anh tùy ý, và trong phần chọn bo mạch, hãy đảm bảo chọn “Raspberry Pi Pico” hoặc “Pico 2” làm nền tảng mặc định.

Kết nối và cấu hình môi trường MicroPython

Kết nối Raspberry Pi Pico hoặc Pico 2 với máy tính qua cáp USB (giữ nút BOOTSEL trong khi cắm nếu chưa nạp firmware).

Sau khi kết nối, ở góc dưới bên phải của Thonny, nhấn vào dòng thông tin môi trường và chọn Configure interpreter.

Chọn đúng loại bo mạch và cổng kết nối
Trong cửa sổ hiện ra:

• Interpreter: chọn “MicroPython (Raspberry Pi Pico)”
• Port: chọn cổng tương ứng (ví dụ: COM5 trên Windows hoặc /dev/ttyACM0 trên Linux)

Nhấp vào OK để trở về giao diện chính của Thonny, tải xuống thư viện firmware tương ứng và ghi vào thiết bị, sau đó nhấp vào nút Stop để hiển thị môi trường hiện tại trong cửa sổ Shell.

Lưu ý: Việc flash firmware Pico do Micropython cung cấp có thể khiến thiết bị không được nhận dạng, bạn vui lòng sử dụng firmware bên dưới hoặc trong gói.

• Pico firmware library
• Pico2 firmware library

Cách tải xuống thư viện firmware cho Pico/Pico2 trên Windows: Sau khi giữ nút BOOTSEL và kết nối với máy tính, thả nút BOOTSEL, một ổ đĩa di động sẽ xuất hiện trên máy tính, hãy sao chép thư viện firmware vào đó. Sau khi đã hoàn tất, trên màn hình sẽ hiển thị như hình dưới:

Chạy chương trình lập trình Pico Clock Green

Bạn có thể truy cập vào trang GitHub demo để lấy mã nguồn. Từ đó, bạn có thể chỉnh sửa đồng hồ theo ý muốn cá nhân, hoặc cũng có thể tự viết lại toàn bộ chương trình từ đầu nếu muốn.

Vì tôi đang sử dụng Raspberry Pi Pico – phiên bản không tích hợp Wi-Fi – nên tôi đã loại bỏ các hàm liên quan đến Wi-Fi không cần thiết trong file mẫu.

Người dùng nhấn nút màu xanh (Run) để chạy chương trình và nhấn nút màu đỏ (Stop) để dừng chương trình. Lưu ý: bạn chỉ có thể lưu lại các thay đổi trong file sau khi đã dừng chương trình bằng cách nhấn nút Stop.

Sau khi chương trình chạy thành công file “main”, hãy cắm bo mạch Raspberry Pi Pico vào module Pico Clock Green, như hình minh họa bên dưới.

Đồng hồ sẽ hiển thị giờ và thứ; sau khoảng 2 phút, nhiệt độ (°C) sẽ được hiển thị luân phiên. Nếu muốn chỉnh sửa, người dùng có thể nhấn và giữ nút đầu tiên ở bên sườn để thay đổi các thông số như: thứ, ngày, tháng, hoặc bật chế độ đếm ngược.

Người dùng có thể nhấn nút cuối cùng để điều chỉnh độ sáng phù hợp hoặc bật chế độ Tự động điều chỉnh ánh sáng (Auto Light).

Để sử dụng đồng hồ một cách nhanh chóng mà không cần cài đặt phần mềm hay viết code, người dùng chỉ cần làm theo các bước sau:

1. Tải file nạp sẵn và giải nén tại đây: Pico-Clock-Green

2. Cắm Raspberry Pi Pico vào máy tính, giữ nút BOOTSEL khi cắm để vào chế độ nạp firmware.

3. Một ổ đĩa mới (thường tên là RPI-RP2) sẽ hiện ra.
   Kéo file .uf2 vào ổ đó.

4. Raspberry Pi Pico sẽ khởi động lại.
   Đồng hồ tự động hoạt động, hiển thị ngày, giờ, nhiệt độ lên màn hình LED.

Trên đây là hướng dẫn cơ bản để lập trình Pico Green Clock bằng MicroPython. Ngoài ra, người dùng cũng có thể sử dụng Visual Studio Code để lập trình (mặc dù việc cài đặt môi trường có thể hơi phức tạp), hoặc lựa chọn Arduino IDE, vì từ năm 2021 Raspberry Pi Pico đã chính thức được hỗ trợ trên nền tảng Arduino.

Kết luận

Qua bài viết này, bạn đã được hướng dẫn cách cài đặt môi trường lập trình với Thonny IDE, nạp firmware cho Raspberry Pi Pico, và lập trình điều khiển đồng hồ Pico Clock Green bằng MicroPython. Mặc dù thiết bị có cấu hình đơn giản, nhưng lại mang đến nhiều khả năng mở rộng – từ hiển thị thời gian, cảm biến ánh sáng, đến tính năng đếm ngược hay điều chỉnh độ sáng thông minh.

Việc tiếp cận dự án này không chỉ giúp bạn làm quen với nền tảng vi điều khiển RP2040 mà còn mở ra cơ hội khám phá sâu hơn về lập trình nhúng và ứng dụng thực tế.

Nếu bạn yêu thích dự án này, đừng ngần ngại chia sẻ hoặc tùy biến thêm để tạo nên phiên bản đồng hồ cá nhân hoá theo phong cách riêng của mình!