Уроки

Первая программа на Python для Raspberry Pi

Нет комментариев

В этом уроке мы узнаем, как работать с Python на Raspberry Pi, вывести «Hello World», помигать светодиодом и использовать ШИМ.

Python в Raspberry Pi

Python - язык программирования высокого уровня, созданный Гвидо ван Россумом в 1991 году. Питон, как его называют многие программисты, язык программирования, такой же, как C ++, C #, Java или любой другой язык программирования.

Он прост в использовании, имеет чистый синтаксис, но является очень мощным языком, на котором пишут почти всё, что только захочется, начиная от веб-сайтов, заканчивая мобильными приложениями, big data и искусственным интеллектом.

Python - самый распространенный и наиболее используемый язык программирования для Raspberry Pi. Если вы пропустили, то советую посмотреть наш материал Введение в язык программирования Python.

Давайте откроем Python и приступим. Чтобы открыть Python в Raspberry Pi нам нужно сделать следующее.

Открываем Menu (Меню), переходим в Programming (Программирование) и жмем на Python 3.

Вы увидите экран с курсором. Это называется консолью или терминалом.

Hello World

Наберите следующую строку в консоли и нажмите Enter:

print("Hello World!")

Пример вывода:

Вы увидите "Привет, мир!" в терминале (на изображении выведен синим цветом). Поздравляю, вы только что выполнили свою первую команду на Питоне.

Давайте пойдем дальше и если у вас есть светодиод для Raspberry Pi, то мы сможем написать простой код, чтобы заставить его мигать или затухать.

Мигаем светодиодом с помощью Python

Во-первых, нам нужно подключить светодиод к Raspberry Pi согласно схеме ниже:

Теперь все, что вам нужно сделать - это открыть редактор Python IDLE (как показано выше), открыть новое окно (CTRL+N).

Далее вводим приведенный ниже код и сохраняемся:

import RPi.GPIO as GPIO  
import time  

# функция мигания
def blink(pin):
    GPIO.output(pin,GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(pin,GPIO.LOW)
    time.sleep(1)
    return
# использовать номер пина Raspberry Pi
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  

# настройка выхода GPIO
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)  

# мигать GPIO17 50 раз  
for i in range(0,50):  
    blink(11)  
    GPIO.cleanup()

Сохраните файл и запустите его, нажав F5. Вы должны увидеть, как ваш светодиод мигает.

Поздравляю, вы сделали свой первый аппаратный проект на Raspberry Pi. Теперь можно пойти дальше и воспользоваться Широтно-Импульсной Модуляцией (ШИМ), чтобы светодиод мог затухать.

Применение ШИМ

ШИМ или широтно-импульсная модуляция (англ. - PWM или Pulse Width Modulation) - это тип цифрового сигнала. Цифровой сигнал может иметь только два возможных состояния: ВКЛ или ВЫКЛ, 0 или 1, или, в случае этого проекта, 0 или 5 вольт.

Вот почему для того, чтобы светодиод мигал, не требовался ШИМ, потому что светодиод просто включался и выключался. В сигналах ШИМ мы можем иметь оба этих состояния в течение определенного периода времени.

Если вы работаете с Ардуино, то рекомендую прочитать про Широтно-импульсную модуляцию в Ардино.

Предположим, вы хотите управлять яркостью светодиода. Возможный подход состоит в том, чтобы включить светодиод на небольшой период времени, а затем снова выключить его на небольшой промежуток времени.

Таким образом, когда это включение и выключение происходит на очень высокой скорости, это дает эффект затухания светодиода. Взгляните на рисунок ниже.

Чем шире прямоугольная волна, тем ярче будет гореть светодиод.

Схема соединения

Подключите Raspberry Pi и светодиод, как показано на схеме ниже. Светодиод подключен к GPIO19.

Код Python

После подключения схемы откройте Python 3 и нажмите CTRL+N, чтобы открыть новое окно. Скопируйте приведенный ниже код в окно:

import RPi.GPIO as IO
import time

IO.setwarnings(False)
IO.setmode (IO.BCM)

#  инициализация GPIO19 как выход
IO.setup(19,IO.OUT)         

# частота 100Hz
p = IO.PWM(19,100)
p.start(0)

while 1:

    for x in range (50):

    p.ChangeDutyCycle(x)
    time.sleep(0.1)

for x in range (50):
    p.ChangeDutyCycle(50-x)
    time.sleep(0.1)

Когда вы запускаете программу, ваш светодиод должен менять состояние от яркого до тусклого.

Поздравляю, вы завершили свой второй проект на Python и Raspberry Pi.

Оригинал

Поделиться
15 октября 2020 в 15:09
Обновлено 16 ноября 2020 в 03:13 (редакция)
Опубликовано:
Уроки, ,

Добавить комментарий

Ваш E-mail не будет никому виден. Обязательные поля отмечены *