Программирование платы raspberry pi через язык python

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Как начать программировать на Python в Raspberry Pi

Самым популярным языком, используемым для программирования Raspberry Pi, является Python. Python считается интерпретируемым языком. Это означает, что вы можете написать программу или скрипт и выполнить его непосредственно, а не компилировать его в машинный код. Это обеспечивает некоторое удобство программирования и запуска кода для новичков, которые пока не слишком хотят лезть в такие сложности как компилирование, отладка и прочие моменты, так приятные опытным программистам.

В этом материале будет показано, как начать программировать на языке Python, что поможет новичку быстрее освоиться в работе с Raspberry Pi.

Помимо быстрого исполнения кода Python обладает другими преимуществами, не свойственными большинству интерпретируемых языков. Например, в Python вам не нужно явно указывать тип переменной (число, строка, список). Интерпретатор определяет типы данных при выполнении скрипта. Интерпретатор Python может работать двумя способами: как интерактивная оболочка для выполнения отдельных команд или в качестве программы с командной строкой для выполнения автономных скриптов. Интегрированная среда разработки (IDE) Python для Raspberry Pi называется IDLE и с ней мы будем работать.

Для запуска этой среды кликните дважды на иконке IDLE 3 на рабочем столе, либо в нижнем левом углу нажмите на меню и выберете Programming→IDLE 3. Через несколько секунд появится оболочка Python Shell. Чтобы начать написание новой программы на Python, выберете File→New Window, после чего откроется новое окно редактора код.

Теперь можно написать свою первую простую программу, введя текст, изображенный ниже.

Если вы знакомы с программированием на Arduino, то сможете заметить, что концепция написания программ в чем-то схожа. Здесь также есть раздел настроек (setup) и бесконечный цикл (loop), который в данном случае организуется через while True. Оператор % дает остаток от деления. При написании программы следите за отступами, поскольку Python является высокоструктурированным языком, и отступы здесь четко определяют структуру.

Чтобы запустить программу, выберете Run Module и придумайте название для вашего скрипта. Чтобы выйти из программы, закольцованной в бесконечный цикл, нажмите Ctrl-C. Также вы можете организовать не бесконечный цикл, а, скажем, цикл со счетом до 100. Для этого используйте код, приведенный ниже.

Для более функционального программирования на Python вам стоит научиться пользоваться функциями. Функции в Python определяются через оператор def. В примере, приведенном ниже, мы организуем функцию настройки setup() и функцию бесконечного цикла loop(), а затем вызовем их в основном теле нашей программы.

Как вы теперь видите, программировать на Python очень просто. Изучите этот язык программирования лучше и сможете создавать потрясающие программы на Raspberry Pi.

Raspberry Pi: первое знакомство. Урок 4. Работа с GPIO, мигание светодиодом, Python

Продолжаем серию уроков-инструкций по Raspberry Pi: для начинающих.

Сегодня четвертый урок, на котором мы поработаем с портами GPIO, в частности помигаем светодиодом в разных режимах.

Урок ориентирован на начинающих пользователей и представлен в текстовом и видео-форматах.

Видео четвертого урока:

Также рекомендуем ознакомиться с:

Для урока нам понадобится:

  • плата Raspberry Pi;
  • кабель питания;
  • USB-клавиатура;
  • USB-мышь;
  • монитор или телевизор с HDMI/RCA/DVI интерфейсом;
  • кабель, один конец которого RCA или HDMI, а другой соответствует вашему монитору;
  • SD-карта с уже установленной ОС Raspbian (как ее установить);
  • светодиод;
  • кнопка;
  • резистор на 220 Ом
  • 3 провода «мама-папа»
  • 2 провода «папа-папа».

Программирование Raspberry Pi GPIO на языке Python

Для сегодняшнего урока мы выбрали язык программирования Python.

Python — современный объектно-ориентированный язык. Он наиболее часто используется для программирования GPIO на Raspberry Pi. Python входит в состав операционной системы Raspbian.

Сборка модели

Для работы нам потребуется собрать следующую схему:

Схема подключения светодиода и кнопки к Raspberry Pi

Обратите внимание, что порты GPIO на Raspberry Pi не подписаны, полезно иметь распечатанную распиновку.

Распиновка Raspberry Pi. Схема с ledgerlabs.us

Собранная модель со светодиодом и кнопкой

Управление светодиодом на Raspberry Pi из консоли

Заходим в LXTerminal и набираем:

После этого вместо имени пользователя в начале строки должно отобразиться >>>.

Вводим следующие строки:

import RPi.GPIO as GPIO #импорт библиотеки
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) #”включение” GPIO
GPIO.setup(7, GPIO.OUT) #объявление 7-го пина как выход

Затем для включения светодиода можно использовать команду
GPIO.output(7, 1)

А для выключения
GPIO(output(7, 0)

После работы с GPIO желательно выполнить команду
GPIO.cleanup()

Программа для мигания светодиодом на Raspberry Pi

Для автономной работы светодиода нам потребуется написать и запустить программу. Для этого откроем предустановленную программу IDLE 3 и в меню File нажмем New. В открывшемся окне мы можем писать программу.

Напишем:
import RPi.GPIO as GPIO #импорт библиотеки для работы с GPIO
import time #импорт библиотеки для ожидания
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) #”запуск” GPIO
GPIO.setup(7, GPIO.OUT) #объявление порта 7 как выход
while True: #бесконечный цикл
____GPIO.output(7, 1) #включение светодиода
____time.sleep(1) #ожидание 1 секунды
____GPIO.output(7, 0) #выключение светодиода
____time.sleep(1) #ожидание 1 секунды

Сохраним программу в папке /home/pi.

Теперь мы можем запустить программу из LXTerminal с помощью команды
sudo python programname.py

Управление светодиодом с помощью кнопки

Поуправляем светодиодом с помощью внешней кнопки: когда кнопка зажата — светодиод горит, когда отжата — не горит.

Для этого подключим кнопку к порту 5.

Для управления нам потребуется следующая программа:

import RPi.GPIO as GPIO #импорт библиотеки GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) #”включение GPIO”
GPIO.setup(7, GPIO.OUT) #объявление порта 7 как выход
GPIO.setup(3, GPIO.IN) #объявление порта 3 как вход
while True: #бесконечный цикл
____if GPIO.input(3) == False: #если кнопка зажата
________GPIO.output(7, 1) #включаем светодиод
____else: #иначе
________GPIO.output(7, 0) #выключаем

Управление светодиодом с клавиатуры

Сделаем еще одну программу. Она будет менять состояние светодиода при получении пустой строки и заканчиваться при получении другой строки.

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(7, GPIO.OUT)
while True:
____str = input(“Enter – включение, другое – выход “);
____if str != “”:
________break
____else:
________GPIO.output(7, 1)
____str = input(“Enter – выключение, другое – выход “);
____if str != “”:
________break
____else:
________GPIO.output(7, 0)
GPIO.cleanup()

На этом четвертый урок по Raspberry Pi для начинающих закончен, продолжение следует!

Все уроки курса «Raspberry Pi: первое знакомство»

Где купить Raspberry Pi

Raspberry Pi и наборы с ней можно купить у официальных дилеров и их партнеров и в многочисленных интернет-магазинах. Наиболее привлекательные цены, постоянные спецпредложения и бесплатная доставка на сайтах китайских магазинов AliExpress и DealExtreme. Если нет времени ждать посылку из Китая — рекомендуем интернет-магазин Амперка.

Будьте аккуратны при выборе – в продаже имеются разные модели A, A+, B, B+, Raspberry Pi 2 и Raspberry Pi Zero.

Курс будет пополняться дополнительными уроками. Подпишитесь на нас ВКонтакте или Facebook, чтобы быть в курсе обновлений.

Как написать и запустить код Python на Raspberry Pi

В этом материале мы кратко расскажем о том, что такое программирование на Python, для чего можно использовать программы Python, как написать и запустить простую программу Python на Raspberry Pi.

Что такое программа на Python?

Python является очень полезным языком программирования, который имеет легкий для чтения синтаксис и позволяет программистам использовать меньше строк кода, чем это было возможно в таких языках, как ассемблер, C или Java.

Язык программирования Python фактически начинался как язык сценариев для Linux. Программы Python похожи на сценарии оболочки в том смысле, что файлы содержат серию команд, которые компьютер выполняет сверху вниз.

Сравните программу «hello world», написанную на C, с той же программой, написанной на Python:

В отличие от программ на C, программы на Python не требуют компиляции перед их запуском. Однако для их запуска вам потребуется установить интерпретатор Python на свой компьютер. Интерпретатор Python – это программа, которая читает файлы Python и выполняет код.

Тем не менее, можно запускать программы на Python без установленного интерпретатора этого языка. Такие программы, как Py2exe или Pyinstaller, упаковывают ваш код Python в автономные исполняемые программы.

Возможности программ на Python

Как и сценарии оболочки, Python может автоматизировать такие задачи, как пакетное переименование и перемещение большого количества файлов. Он может использоваться как командная строка с IDLE, функцией Python REPL (read, eval, print, loop). Однако есть и другие полезные вещи, которые вы можете сделать с помощью Python. Например, вы можете использовать Python для программирования таких вещей, как:

  • Веб-приложения
  • Настольные приложения и утилиты
  • Специальные графические интерфейсы
  • Небольшие базы данных
  • 2D игры

Python также имеет большую коллекцию библиотек, что ускоряет процесс разработки. Есть библиотеки для всего, о чем вы только можете подумать – программирования игр, рендеринга графики, графических интерфейсов, веб-фреймворков и научных вычислений.

Многие (но не все) вещи, которые вы можете сделать в C, могут быть выполнены в Python. Python обычно медленнее в вычислениях, чем C, но его простота использования делает Python идеальным языком для прототипирования программ и разработки приложений, которые не требуют больших вычислительных ресурсов.

Как писать и запускать программы на Python?

Здесь мы рассмотрим только основы написания и выполнения программы на Python, но отличный учебник, охватывающий все, что программист должен знать о Python, – это книга “Learning Python 5th Ed.” (О’Райли) Марк Лутц.

Установка и обновление языка

Python 2 и Python 3 поставляются предварительно установленными в операционных системах Raspbian, но чтобы установить Python в другой ОС Linux или обновить его, просто выполните одну из следующих команд в командной строке:

sudo apt-get install python3

Устанавливает или обновляет Python 3.

sudo apt-get install python

Устанавливает или обновляет Python 2.

Открываем Python REPL

Чтобы получить доступ к Python REPL (где вы можете вводить команды Python точно так же, как в командной строке), введите python или python3 в зависимости от того, какую версию вы хотите использовать:

Введите Ctrl-D, чтобы выйти из REPL.

Пишем программу на Python

Чтобы продемонстрировать создание и выполнение программы на Python, мы сделаем простую программу «Hello World». Для начала откройте текстовый редактор Nano и создайте новый файл с именем hello-world.py, введя его в командной строке:

sudo nano hello-world.py

Введите этот код в Nano, затем нажмите Ctrl-X и Y, чтобы выйти и сохранить файл:

Все программные файлы Python должны быть сохранены с расширением «.py». Вы можете написать программу в любом текстовом редакторе, таком как Notepad, Notepad++, или в нашем любимом Sublime Text 3, просто сохраните файл с расширением «.py».

Запуск программы

Чтобы запустить программу, не делая ее исполняемой, перейдите в папку, в которой вы сохранили файл, и введите в командной строке:

Делаем файл исполняемым

Создание исполняемого файла программы Python позволяет запускать программу, не вводя python перед именем файла. Вы можете сделать файл исполняемым, введя это в командной строке:

chmod +x file-name.py

Теперь, чтобы запустить программу, вам нужно всего лишь ввести:

Вот некоторые дополнительные ресурсы, которые помогут вам максимально использовать программирование на Python:

Надеюсь, вы нашли этот материал полезным. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставлять сообщения в нашей группе ВКонтакте и делиться ею со своими близкими и друзьями.

Установка и настройка Python и библиотек на Raspberry Pi

Raspberry Pi – мощная платформа для обработки информации, полученных от разнообразных устройств. Этот микрокомпьютер может стать основой для создания систем умного дома и устройств распознавания образов. Наиболее удобной и популярной средой программирования для Raspbian является Питон. В это статье мы узнаем, как настроить Python на Raspberry Pi и как установить библиотеку RPI.GPIO для работы с GPIO портами.

Установка и настройка Python на Raspbian

Python – один из самых известных и используемых языков программирования. Изначально язык Python должен был выступать в роли основного языка программирования для Raspberry Pi. В микрокомпьютере Raspberry Pi он используется для работы с датчиками через GPIO при помощи специальной библиотеки. Пакет Python уже установлен в операционной системе Raspbian в двух версиях – 2 и 3. Каждый элемент в системе Raspbian перед именем имеют приставку «python-».

Установка и инсталляция пакетов выполняются с помощью утилиты apt либо pip.

Установить пакет утилитой apt можно при помощи команд:

sudo apt-get update

sudo apt-get install python3-picamera

Это один из лучших методов установки программного обеспечения. Благодаря такой установке программы можно легко обновить до последней версии – для этого используются команды sudo apt-get update и sudo apt-get upgrade.

Удалить ненужные элементы можно, запустив команду sudo apt-get remove python3-rpi.gpio.

Полное удаление можно произвести, добавив к команде окончание –purge:

sudo apt-get remove python3-rpi.gpio –purge.

Установка пакетов через PIP. Этот инструмент нужно тогда, когда невозможно найти нужный пакет или его последнюю версию. В это случае установка проводится через PyPI – каталог пакетов Python. Установка так же не вызывает трудностей, как и в предыдущем случае. Сначала нужно установить пакет через apt:

sudo apt-get install python3-pip (на примере третьей версии)

Команда pip-3.2 устанавливает нужные документы и файлы для python. Например, установить любую библиотеку можно следующим образом:

pip-3.2 install library

Удалить – с помощью команды

Сам язык программирования Python характеризуется простым синтексом и высокой функциональностью, поддерживает автоматическое управление памятью, многопоточность вычислений, обработку исключений. Для этого языка существует большое количество библиотек для самых разнообразных сфер применения. Существуют расширения для создания игр – Pygame, для работы с мультимедиа, обработки графики, различных вычислений.

Установка библиотеки RPi.GPIO

Библиотека RPi.GPIO написана специально для управления портами GPIO на языке python. Эти порты позволяют собирать данных с датчиков, управлять двигателями, ключами, реле и прочими устройствами с помощью программы.

В первую очередь нужно скачать архив с официального сайта https://sourceforge.net/projects/raspberry-gpio-python/files/?source=navbar. На странице можно увидеть большое количество версий библиотеки. Нужно выбрать самую свежую версию.

Архив будет загружен в папку загрузки по адресу /home/pi/Downloads. Нужно зайти в нее, найти скачанный архив, нажать правую кнопку мыши и выбрать во всплывающем меню Extract Here.

Эта команда разархивирует библиотеку в папку, в которую помещен архив. Рядом с ним будет добавлена новая папка с названием RPi.GPIO-0.6.3.

Следующим шагом нужно установить python-dev. Запускается терминал и в него вводится команда

sudo apt-get install python-dev

Будет задан вопрос «Do you want to continue? [Y/n]», нужно нажать «Yes» и Enter.

В окне высветится отчет, который сообщает об успешно проведенной установке.

Чтобы установить библиотеку RPi.GPIO, нужно не закрывая перейти в папку, которая была распакована до этого.

Затем нужно запустить команду:

python setup.py build

На экране появится отчет о выполнении.

После этого нужно запустить установку библиотеки с помощью команды

sudo python setup.py install

После успешной установки на экране появится новый отчет.

Библиотека установлена, можно начинать работать.

Помимо вышеописанной библиотеки RPi.GPIO существуют и другие. Для доступа к GPIO контактам используется также библиотека WiringPi. Эта библиотека написана на языке C, используется в средах C, C++ и RTB (BASIC) и других. Она создавалась схожей с библиотекой Wiring на Ардуино.

Для программирования и настройки контактов вместе с библиотекой используется утилита gpio для командной строки. Она позволяет записывать и считывать данных с портов и управлять ими.

Источники:

http://edurobots.ru/2014/07/raspberry-pi-pervoe-znakomstvo-urok-4-upravlenie-cherez-gpio/

http://arduinoplus.ru/kod-python-na-raspberry-pi/

http://arduinomaster.ru/raspberry-pi/ustanovka-python-i-na-raspberry-pi/

http://robo-hunter.com/news/delaem-mini-noutbuk-na-raspberry-pi11229

Ссылка на основную публикацию