Raspberry Pi — семейство миниатюрных одноплатных компьютеров. Они нашли применение в различных проектах из сферы IoT и домашней автоматизации, а обширные возможности и обилие подробной документации привлекают к Pi внимание энтузиастов компьютерной техники. С помощью этой платформы весьма удобно учиться написанию кода: программирование Raspberry Pi возможно на разных языках, а написанную программу можно тут же загрузить в память компьютера и протестировать. Для успешной профессиональной (и любительской) работы с «одноплатником» также понадобятся навыки программирования.
Рекомендуем к прочтению: изучите дополнительный материал об упрощенной версии малинки Raspberry Zero.
Языки для Raspberry
За прошедшие со дня выпуска первой версии микрокомпьютера годы для него адаптировали практически все современные языки программирования. Некоторые специфические обладают лишь ограниченной поддержкой, но самые популярные работают без ограничений.
Raspberry Pi — Что можно сделать? Готовые проекты. Есть ли смысл? Как научиться?
- Python. Это «родной» язык программирования для рассматриваемой платформы. Особенности его устройства способствуют быстрому освоению, а программы на нем проще и иногда меньше по объему, чем аналогичный по функционалу код на C, ассемблере или джаве.
- С/C++.
Языки семейства C (включая пришедшее с платформ iPad/iPhone подмножество Objective-C). В основном из них используется C++. На C программируют работающие почти со скоростью ассемблерных проекты любой сложности, и для него существуют библиотеки взаимодействия с RPI. - Perl.
- Scratch — удобная визуальная среда разработки.
- Erlang, и прочие.
Raspberry также поддерживает исполнение кода Java, на основе компьютера можно создавать интерактивные веб-приложения HTML5 и PHP.
Рассмотрим пример программирования RPI на популярном языке Python
Разработка под RPI на Python
«Питон» идеально подходит для Raspberry: он достаточно прост в освоении, функционален обладает множеством возможностей. На Python разрабатываются как небольшие программы для собственного использования, так и крупные проекты международного уровня. Этот язык станет хорошим стартом для новичков в мире IT и отличным инструментом обучения кодингу, устройству и принципам работы компьютеров.
С чего начать
Для разработки на «Питоне» под Raspberry потребуется изучить некоторые базовые понятия. Программист обязательно должен освоить:
- переменные;
- циклы;
- функции;
- переходы;
- табуляцию (как способ ограничения отдельных блоков кода).
Несмотря на кажущийся объем, изучение синтаксиса языка и базовых приемов работы с ним занимает несколько вечеров.
Важно: желательно знать английский хотя бы на уровне чтения. Хотя и сам RPI, и Python обладают хорошим стеком русскоязычной документации, некоторые сведения полнее изложены в английском варианте или доступны только в нем. Кроме того, знание иностранного открывает доступ к ресурсам англоязычного комьюнити, позволяет общаться с коллегами со всего мира, делиться опытом и так далее.
Так, например, взаимодействие с «Малинкой» через «Питон» хорошо описано в пособии для начинающих с названием Python programming with Raspberry Pi, которое на русский не переведено.
Инструменты разработки
Программирование на Python нуждается в соответствующем инструментарии. В случае с Python это интерпретатор, компилятор и среда разработки, поставляющиеся единым пакетом и доступные для загрузки с официального сайта. На нем присутствуют дистрибутивы под разные платформы.
Можно также воспользоваться адаптированным под «одноплатник» дистрибутивом Raspbian, где весь инструментарий предустановлен.
Помимо среды разработки, понадобятся некоторые специфические библиотеки, в частности, для взаимодействия с GPIO Raspberry. В «официальном» дистрибутиве ОС все они присутствуют.
Пример простой программы
Итак, допустим, что у нас есть:
- Raspberry PI;
- провода;
- резистор;
- светодиод.
Лампочка подсоединена к пину 10 платы.
Следующая программа включает диод на 5 секунд, после чего выключает.
# подключаем одну из упомянутых библиотек взаимодействия.
Import RPi.GPIO as GPIO
# далее подключим библиотеку времени (нужна для таймера включения/выключения диода).
Import time
# вводим функцию для запуска GPIO.
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# Указываем интерпретатору номер порта и направление (пин 10, на выход).
GPIO.SETUP(10, GPIO.OUT)
# Включаем светодиод на 5 секунд.
GPIO.output(10, 1)
time.sleep(5)
# И выключаем.
GPIO.output(10, 0)
Написанную программу следует сохранить в файл с расширением .py, который далее выполняется на «малинке». По аналогичному принципу пишутся и другие программы.
Заключение
Raspberry Pi — многоцелевая платформа, программировать которую можно на большинстве современных языков. Выбор конкретного зависит только от личных желаний и предпочтений программиста, а также особенностей реализуемого проекта.
Для начинающих хорошо подойдет язык Python, как нативный для «малинки», хорошо документированный и простой в исполнении. Детям и молодежи также должен понравиться Scratch, дающий возможность освоить техники программирования в визуальном режиме почти без написания собственно кода.
Источник: vashumnyidom.ru
11 лучших проектов Raspberry Pi для начинающих
Raspberry Pi — это отличная маленькая машинка — она доступна, очень компактна и удобна в использовании. Но когда вы только обзавелись им, может быть сложно выяснить, какие проекты вы стоит попробовать в первую очередь.
Эти проекты Raspberry Pi для начинающих являются отличным введением в аппаратные и программные возможности Pi. Начните с одного из них!
Проекты Rapberry Pi начального уровня, чтобы попробовать.
Не думайте, что из функционала у этой малышки рожки да ножки. Проекты, которые вы можете сконструировать, могут быть как простыми, так и сложными, ровно настолько, насколько вам нравится.
В этом руководстве мы рассмотрим 11 простых, базовых проектов Raspberry Pi начального уровня сложности:
- Добавить кнопку в свой Pi
- Установить контрольные LED лампы
- Построить сигнальный датчик движения
- Создать цифровую фоторамку
- Научиться управлять своим Pi через Интернет
- Создать персональный облачный сервер
- Настроить беспроводное соединение со старым принтером
- Написать игру с нуля
- Делать музыку с помощью Sonic Pi
- Поднять сервер для игр по сети
- Настроить автоматическое воспроизведение музыки при входе в комнату
Все эти проекты могут быть запущенны на любой модели Raspberry P и с различными уровнями мощности.
Если вы новичок и только приобрели Raspberry Pi, вам нужно кое-что сделать, прежде чем начать. Вот очень важное руководство по установке операционной системы Raspberry Pi.
1.Добавить кнопку в Raspberry Pi
Хотя компоненты для этого проекта могут быть более дорогими, чем другие, в результате получается элегантная цифровая фоторамка. Она будет хорошо смотреться на вашем камине, на стене или даже рядом с вашей кроватью.
Raspberry Pi, ЖК-экран и контроллер, а также рамка — все, что вам нужно для его запуска. Если у вас есть старый монитор или вы можете его откопать, то все готово! В нашем обзоре используется официальный сенсорный дисплей Raspberry Pi, компонент, который вы можете приобрести на Amazon.
5. Веб-интерфейс для вашего Raspberry Pi
Настройка удаленного управления Raspberry Pi — отличный способ начать изучение кода, необходимого для взаимодействия вашего Pi с внешним миром.
Эта демонстрация показывает, как включать и выключать светодиоды с вашего мобильного телефона через простой пользовательский интерфейс. Так же в демо включены необходимые скрипты, так что вам не придется собственноручно писать сложный код. Изучение этих скриптов поможет вам понять, как настроить веб-приложения для вашего Pi.
6. Добавить кнопку перезагрузки на Raspberry Pi
Raspberry Pi поставляется с множеством замечательных функций, разработанных для широкого спектра применений. Но, к величайшему сожалению, у него нет способа легко перезагрузить устройство. Вместо этого Pi перезагружается с помощью команды терминала или меню рабочего стола.
Впрочем, это неудобство легко обойти, добавив свой собственный переключатель. Это простой проект Raspberry Pi, требующий либо штыревой перемычки, либо двухтактного переключателя и проводов. Необходимо будет ввести несколько команд в терминале, но, когда вы закончите, перезагрузка Pi станет пустяком.
7. Сделать ваш принтер беспроводным
Беспроводные принтеры великолепны, и в наши дни они доступны по цене. Но если у вас есть старый USB-принтер, не торопитесь отправлять его на свалку.
Raspberry Pi может сделать старый принтер беспроводным с помощью нескольких простых команд. Если ваша модель Pi не имеет встроенного Wi-Fi, вы можете купить Wi-Fi адаптер за 10 долларов. Просто вставьте Wi-Fi адаптер, подключите принтер, введите несколько команд, и удаленная печать будет включена через несколько минут.
Это простой проект Raspberry Pi с действительно полезной целью, поэтому, если у вас есть старый принтер, попробуйте!
8. Код игры с нуля
Одним из ключевых аспектов Raspberry Pi является развитие навыков работы на компьютере и программирования. Благодаря программному обеспечению, включенному в операционную систему Raspbian, вы можете написать игру, не имея навыков программирования.
Raspbian включает в себя Scratch, визуальный язык программирования, предназначенный для детей. Всего несколькими щелчками мыши вы можете создать простую игру, используя блочное программирование. Наш путеводитель по созданию базовой игры в Scratch поможет вам начать путь к программированию.
9. Создайте музыку с Sonic Pi
Sonic Pi превращает ваш Raspberry Pi в машину для кодирования музыки, позволяя вам использовать базовые навыки программирования для создания музыки. Это может быть что угодно, от звуковых эффектов и коротких сэмплов до полноформатных песен.
Хотя Sonic Pi использует свой собственный язык программирования, принципы, которые вы выучите при создании песен, переведут вас на более традиционные языки. Оставьте себе достаточно времени, чтобы баловаться с этим проектом— он довольно захватывающий!
10. Создайте сетевой игровой сервер
Проекты игровых серверов, особенно подходящие для более поздних моделей Raspberry Pi, удивительно просты. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что Pi подключен к вашей сети, а затем установить программное обеспечение сервера для вашей любимой игры из командной строки.
Различные игры имеют серверы, которые будут работать на Pi, включая Minecraft, Quake, FreeCiv, Terrarria и OpenTTD. Если у вас есть какие-либо совместимые игры, запущенные на другом устройстве, вы можете настроить сеансы сетевой игры на своем Pi.
Если вы ищете простой проект Raspberry Pi без каких-либо требований к проводке, это отличный вариант.
11. Вестник вашего прибытия на Raspberry Pi
Хочу закончить список этим, слегка потакающим вашим тайным желаниям, билдом. Это проект Raspberry Pi для начинающих, который проигрывает мелодию, когда вы входите в комнату. Однако для этого требуется дополнительное оборудование, включая резисторы и геркон.
Для воспроизведения музыки или звукового эффекта при открытии двери, к двери нужно прикрепить геркон. Так же для этой сборки потребуется подключение к сети, код и подключение к GPIO Pi. Хотя, с первого взгляда проект может показаться сложным, на самом деле он является одним из самых простых.
Видеогайд по проекту, который находится выше, объяснит все максимально подробно.
Основные проекты Raspberry Pi, которые вы можете попробовать сегодня
Со всеми этими замечательными проектами Raspberry Pi для начинающих, вы обязательно найдете то, что заинтересует именно вас. Лучший способ начать — просто выбрать проект и приняться за работу. А в процессе вы узнаете основы использования Pi и даже вдохновитесь некоторыми идеями для своего собственного проекта Raspberry Pi!
Хотите более простых идей проекта для вашего Pi? Как насчет этих рождественских проектов Raspberry Pi, которые можно реализовать вообще за день?
Источник: omgubuntu.ru
Программирование Raspberry Pi Pico с помощью C/C++ SDK
В 2012 году организация Raspberry Pi Foundation представила миру свой одноплатный компьютер Raspberry Pi, который первоначально предназначался для обучения детей основам компьютерной техники и программирования, но позже для него нашлось и множество других применений. Спустя 9 лет после этого, в 2021 году, свет увидела микроконтроллерная плата Raspberry Pi Pico. По сути, это достаточно бюджетный микроконтроллер, цены на который начинаются от $4. Однако несмотря на низкую цену он содержит в своем составе двухъядерный ARM процессор и цифровые/аналоговые контакты ввода/вывода, способные выполнять еще и ряд специальных функций. Поэтому данный микроконтроллер отлично подходит для применения во встраиваемых системах.
В данной статье мы рассмотрим основы программирования платы Raspberry Pi Pico с помощью C/C++ SDK (Software Development Kit – набор инструментальных средств разработки программного обеспечения). Также на нашем сайте вы можете посмотреть всю серию обучающих статей по Raspberry Pi Pico.
Краткое введение в Raspberry Pi Pico
Сердцем платы Raspberry Pi Pico является двухъядерный ARM процессор на ядре Cortex M0+, который может быть разогнан до частоты 133MHz. Плата содержит 264 Кб ОЗУ (SRAM) и 2 Мб встроенной флеш-памяти, которую можно увеличить до 16 Мб с помощью внешнего модуля памяти, подключаемой через шину Quad-SPI.
Плата Raspberry Pi Pico содержит 26 многофункциональных контактов ввода/вывода (GPIOs), которые работают с цифровыми уровнями напряжения 3.3v, три из этих контактов могут работать в качестве аналоговых входов, то есть выполнять функции АЦП в плате. Плата может получать питание через разъем micro-USB, внешних источников питания или батареек. Также важным достоинством платы является то, что не требуется никакого внешнего программатора для ее программирования поскольку она поддерживает технологию “Drag-and-Drop” и автоматически определяется компьютером при ее подключении по USB (технология mass storage).
Внешний вид платы Raspberry Pi Pico с обозначением элементов на ней показан на следующем рисунке.
Как мы видим из представленного рисунка, плата Raspberry Pi Pico имеет 40 контактов, 26 из которых являются многофункциональными контактами ввода/вывода (GPIOs). Также плата содержит встроенный светодиод, подключенный к контакту GPIO25. Одним из недостатков платы является отсутствие у нее кнопки сброса, но зато у нее есть контакт RUN, который выполняет функцию контакта сброса если мы замыкаем его на землю (Ground).
Назначение контактов (распиновка) платы Raspberry Pi Pico представлено на следующем рисунке.
Установка C/C++ SDK для Raspberry Pi Pico на Linux систему
Для установки C/C++ SDK для программирования платы Raspberry Pi Pico автор данного проекта (ссылка на оригинал приведена в конце статьи) использовал операционную систему Ubuntu 20.04 LTS.
Организация Raspberry Pi Foundation поставляет скрипт установки для операционных систем Linux и Raspberry Pi OS, который автоматически создает и устанавливает все необходимые компоненты для C/C++ SDK и кросс-платформенной IDE Visual Studio Code. Для скачивания скрипта установки (setup script) C/C++ SDK выполните следующую последовательность команд:
Источник: microkontroller.ru