Wenn Sie den Begriff "Raspberry Pi" hören, klingt es wie eine Art Frucht oder zumindest ein Modul einer zufälligen Programmiersprache. Aber nein, ich bin hier, um dir das Gegenteil zu beweisen. Mal sehen, was dieser Pi genau ist und wie unsere Lieblingspython in all das involviert ist.
Was ist Raspberry Pi?
Raspberry Pi ist ein Single-Board-Mikrocomputer in Kreditkartengröße. So sieht ein Raspberry Pi aus:
Der Raspberry Pi basiert auf dem Broadcom BCM2835 Chip. Der ursprüngliche Chip ist ein ARM-basierter Chip mit 700 MHz Prozessor und VideoCore IV GPU mit 256 MB RAM. Aber das war vor ein paar Jahren. Spätere B- und B + -Versionen mit 512 MB RAM wurden veröffentlicht. Das neueste Modell Raspberry PI 2 ist ein 900-MHz-Quad-Core-ARM-Cortex-A7-Prozessor, 1 GB RAM, 4 USB-Anschlüsse, 40 GPIO-Pins, vollständiger HDMI-Anschluss, 1 Ethernet-Anschluss, kombinierte 3, 5-mm-Audio- und Composite-Video-Buchse. Kamera-Schnittstelle (CSI), Display-Schnittstelle (DSI), Micro-SD-Kartensteckplatz für bis zu 64 GB und ein VideoCore IV 3D-Grafikkern. Klingt interessant? Dann lassen Sie mich noch etwas sagen.
Raspberry Pi ist eigentlich ein Computer im Taschenformat, der fast so groß ist wie ein Kartenspiel. und da es einen ARM Cortex-A7-Prozessor hat, kann es eine ganze Reihe von ARM GNU / Linux-Distributionen ausführen, einschließlich Snappy Ubuntu Core sowie Microsoft Windows 10.
Lassen Sie uns nun genug mit dem Einführungsteil sehen, was die reale Anwendung dieses Mikrocomputers ist.
Verwendung in der realen Welt
Es folgen einige der großartigsten Projekte, die ich bis jetzt gesehen habe. Werfen wir einen Blick auf die folgenden Projekte, bevor ich beschreibe, wie nützlich Python mit Raspberry ist (ich werde nur die Projektnamen bereitstellen. Bitte durchsuchen Sie das gesamte Projekt auf Github oder Google, um weitere Informationen zu erhalten):
1. Erstellen eines Linux-basierten Tablets:
Ja, du hast es richtig gelesen. Sie können aus Ihrem einfachen RaspPi ein Tablet machen. Sie müssen lediglich einen einfachen 10-Zoll-Touchscreen, ein tragbares 10000-mAh-Ladegerät, ein Kameramodul, einen WLAN-Adapter und einen IR-Sensor anlöten. Vielleicht möchten Sie auch einen Koffer bauen, den Sie vermutlich aus Balsaholz herstellen. Grund dafür ist, dass es stark, leicht und leicht austauschbar ist. Es gibt viele Leute, die diese erstaunliche Maschine bereits gebaut haben. Stellen Sie sicher, dass Sie diese überprüfen.
2. Network-Hijacking Pi:
Haben Sie die berühmte Fernsehserie Mr. Robot gesehen? Wenn Sie nicht haben, dann müssen Sie es sicher überprüfen. Es ist unglaublich erstaunlich. Wenn Sie ein Computerfreak sind, ist diese Serie eine exakte Nachbildung dessen, was Hacktivisten im wirklichen Leben tun. Aber ich bin nicht hier, um eine Serie zu promoten. Kommen wir zurück zu unserem Thema. Wenn Sie die Serie gesehen haben, dann wissen Sie, wovon ich spreche.
Dabei handelt es sich genau darum, dass der Pi mit einer ARM-Version von Kali Linux installiert und ein Adapter daran angeschlossen wird. Diejenige, die perfekt funktioniert, ist TP-LINK wn722n. Installieren Sie nach der Installation einfach einen VNC im RaspPi und lassen Sie ihn dann in einem abgelegenen Bereich in einem beliebigen Firmengebäude zurück. BOOM!! Stellen Sie zu Hause über Ihr System eine Verbindung zum VNC her. Jetzt können Sie ganz einfach WPA / WPA2-Kennwörter knacken und sich in das Netzwerk einloggen.
Der Netzwerktechniker wird es sehr schwer haben, den Pi zu suchen, da er äußerst kompakt ist und Sie ihn sogar in einer CPU oder einem Monitor eines Computers verstecken können.
3. Einen Rasp-Pi QuadCopter bauen:
Nun, das würde nicht jeder bauen wollen. Der Grund dafür ist, dass RaspPi eine 5-V-Batterie benötigt. Und wenn Sie einen Quadcopter-Hintergrund haben, dann wissen Sie wahrscheinlich, dass wir den Quad so leicht wie möglich machen müssen. Solange Sie kein Elektronik-Experte sind, ist dies wahrscheinlich nicht das, was Sie tun möchten. Aber denken Sie nur an die Möglichkeiten der Dinge, die Sie tun können, wenn Sie mit RaspPi ein Quad erstellen könnten.
Empfohlene Kurse
- Ajax-Programm
- Kurs über Quick Test Professional
- ExtJS-Zertifizierungstraining
- CISSP-Kurs
4. Tragbarer RaspStation Pi:
Warten. Was ??? Was bedeutet das? Dies sollte Portable Playstation oder PSP gewesen sein. Nein, du hast es genau richtig gelesen. Leute haben mit Hilfe von ein bisschen Codierung gelernt, aus pi einen tragbaren Gameboy zu machen. Ich habe diesen Artikel letzte Woche irgendwo auf dem Github gelesen. Ich denke, das sollten Sie überprüfen.
5. Pi-rate Radio:
Pi-rate Radio ist nicht nur Ihr Alltagsradio. Sie können innerhalb weniger Stunden Ihr eigenes Radio erstellen und mit den Frequenzen experimentieren, auf die es umgestellt werden kann. Das ist wirklich sehr cool, außer dass Sie in Schwierigkeiten geraten könnten, wenn Sie in die falsche Frequenz geraten, wie die der Regierungen.
Nun, meine lieben Freunde, ich denke, Sie müssen eine Vorstellung davon gehabt haben, wozu RaspPi fähig ist. Fast alles, was Ihr normales Handy oder Computer kann, und auch die Dinge, die sie nicht können.
Machen wir jetzt einen Schritt zurück und sehen, wie Python mit all dem zusammenhängt.
Eine Mischung aus Python
Wenn Sie das gesamte RaspPi-Kit erwerben, erhalten Sie eine 8-Gigabyte-SD-Karte der Klasse 10. Diese Karte wird mit einem vorinstallierten Betriebssystem namens NOOBS ausgeliefert. NOOBS basiert auf Debian und enthält bereits Python 2 und 3. Wenn Sie jedoch aus irgendeinem Grund feststellen, dass Sie eine bestimmte Version von Python vermissen, können Sie diese einfach installieren, indem Sie Folgendes in die Befehlszeile eingeben:
>>> sudo apt-get install python
Aber bevor Sie Ihre Python erstellen, müssen Sie sicherstellen, dass Sie einige Dinge eingerichtet haben. Damit die HTTPS / SSL-Funktionalität von Python korrekt funktioniert, benötigen wir libssl-dev. tk-dev wird auch für die Tk-GUI-Entwicklung benötigt, und libsqlite3-dev wird Unterstützung für Sqlite3, Embedded SQL-Datenbank, hinzufügen. Konfigurieren und installieren Sie all dies, bevor Sie mit Python beginnen:
>>> sudo apt-get update
>>>sudo apt-get upgrade -y
>>>sudo apt-get install build-essential libncursesw5-dev libgdbm-dev libc6-dev
>>>sudo apt-get install zlib1g-dev libsqlite3-dev tk-dev
>>>sudo apt-get install libssl-dev openssl
Optional können Sie die enthaltene Python 3-Version (3.2.3 auf meiner Distribution) überschreiben, indem Sie den Symlink aktualisieren.
>>> sudo ln -sf /usr/local/bin/python3.4 / usr / local / bin / python3
Eine Alternative zu Python ist ipython. IPython ist eine interaktive Python-Shell mit Syntaxhervorhebung, automatischer Vervollständigung, ansehnlichem Drucken, integrierter Dokumentation und vielem mehr. IPython wird nicht standardmäßig installiert. Sie können es einfach installieren, indem Sie Folgendes eingeben:
>>> sudo apt-get installiere ipython #oder ipython3 wenn du willst
Wenn Sie dann ipython im Terminal ausführen, können Sie loslegen. Sie können Python-Bibliotheken für RaspPi auch mithilfe der folgenden Befehle installieren:
>>>sudo apt-get update
>>>sudo apt-get install python-picamera
Dies ist eine bevorzugte Methode zum Installieren von Apps, Bibliotheken und Modulen, da die von Ihnen installierten Module mit den üblichen Befehlen sudo apt-get update und sudo apt-get upgrade problemlos auf dem neuesten Stand gehalten werden können.
Dies sind aber nur Bibliotheken, die in den Raspbian-Archiven vorhanden sind. Um andere Archive zu installieren, die dort nicht vorhanden sind, können Sie sie mit PIP installieren. Geben Sie einfach Folgendes ein, um die zu installierende Bibliothek zu installieren:
>>> sudo apt-get installiere python-pip
>>> sudo pip installiere simplejson
Und um die pi Umbrella-Bibliotheken und die GPIO-Software zu installieren, können Sie Folgendes verwenden:
>>> sudo apt-get installiere python3-rpi.gpio
>>> sudo pip install pibrella ## um pibrella zu installieren
für Python 2
>>> sudo pip3.2 install pibrella ## um pibrella zu installieren
für Python 3
Die Verwendung von Python auf dem Raspberry Pi eröffnet die Möglichkeit, über die GPIO-Pins des Pi eine Verbindung zur realen Welt herzustellen. Dies kann mit der RPi-GPIO-Bibliothek erfolgen. Es ist auf den neuesten Raspbian-Images vorinstalliert.
Um die GPIO-Pins zu steuern, benötigen Sie den Root-Zugriff in Python. Sie müssten also sudo python, ipython, sudo idle & ausführen .
Importieren Sie in Ihrem Python-Skript (oder in der REPL-Datei) das GPIO-Modul, stellen Sie den Board-Modus auf den gewünschten Modus ein, richten Sie die gewünschten Pins ein und aktivieren Sie sie:
>>> RPI.GPIO als GPIO importieren
## Auf diese Weise können Sie RPI.GPIO im Rest Ihres Skripts nur als GPIO bezeichnen.
In RPi.GPIO gibt es zwei Möglichkeiten, die E / A-Pins auf einem Himbeer-Pi zu nummerieren. Das erste verwendet das BOARD-Nummerierungssystem. Dies bezieht sich auf die Pin-Nummern auf dem P1-Header der Raspberry Pi-Platine. Die Verwendung dieses Nummerierungssystems hat den Vorteil, dass Ihre Hardware unabhängig von der Board-Revision des RPi immer funktioniert. Sie müssen Ihren Anschluss nicht neu verkabeln oder Ihren Code ändern.
Das zweite Nummerierungssystem sind die BCM-Nummern. Dies ist eine Arbeitsweise auf niedrigerer Ebene - sie bezieht sich auf die Kanalnummern auf dem Broadcom SOC. Man muss immer mit einem Diagramm arbeiten, welche Kanalnummer zu welchem Pin auf der RPi-Platine gehört. Ihr Skript kann zwischen den Überarbeitungen der Raspberry Pi-Boards unterbrochen werden.
>>> GPIO.setmode (GPIO.bcm) ## Board-Modus auf Broadcom einstellen
Wenn Sie nicht wissen, was Sie tun, geben Sie aus Sicherheitsgründen einfach Folgendes ein:
>>> mode = GPIO.getmode ()
Dadurch wird erkannt, welches PIN-Nummerierungssystem festgelegt wurde (z. B. von einem anderen Python-Modul).
>>> GPIO.setup (17, GPIO.OUT) ## PIN 17 einrichten
>>> GPIO.setup (18, GPIO.OUT) ## PIN 18 einrichten
>>> GPIO.output (17, 1) ## PIN 17 einschalten
>>> GPIO.output (18, 1) ## PIN 18 einschalten
Für diejenigen, die nicht wissen, was GPIO ist, ist es ein Modul zur Steuerung von Raspberry Pi GPIO-Kanälen. Dieses Paket enthält eine Klasse zur Steuerung des GPIO auf einem Raspberry Pi.
Beachten Sie, dass dieses Modul nicht für Echtzeit- oder zeitkritische Anwendungen geeignet ist. Dies liegt daran, dass Sie nicht vorhersagen können, wann Python mit dem Sammeln von Datenmüll beschäftigt sein wird. Es läuft auch unter dem Linux-Kernel, der nicht für Echtzeitanwendungen geeignet ist - es ist ein Multitasking-Betriebssystem, und einem anderen Prozess wird möglicherweise Vorrang vor der CPU eingeräumt, was zu Jitter in Ihrem Programm führt.
Wenn Sie echte Echtzeit-Leistung und Berechenbarkeit suchen, sollten Sie sich einen Arduino zulegen. Beachten Sie, dass die aktuelle Version noch keine SPI-, I2C-, Hardware-PWM- oder seriellen Funktionen auf dem RPi unterstützt. Obwohl Hardware-PWM noch nicht verfügbar ist, kann Software-PWM auf allen Kanälen verwendet werden.
Wenn Sie mehr Zweifel an Raspberry Pi oder Python haben, finden Sie weitere Informationen in der GPIO- oder Raspberry Pi-Dokumentation.
Mit Raspberry Pi kann man so viel machen. Dieser Blog allein kann keine Wunder definieren, die von Leuten vollbracht wurden, die ihn benutzt haben. Stellen Sie sicher, dass Sie dies zumindest versuchen, und wenn Sie Erfolg haben, seien Sie demütig genug, um Ihren Quellcode auf dem Github zu teilen. Immerhin: „Teilen ist wichtig.“
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