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Raspberry Pi-Module unterscheiden sich nicht grundlegend von gewöhnlichen Desktop-Computern und Laptops, was die Art und Weise betrifft, wie Software für sie entwickelt wird – es werden weitgehend dieselben Programmiersprachen, Entwicklungswerkzeuge (z. B. IDE-Umgebungen) oder grundlegenden Systemanwendungen verwendet. Einplatinen-Minicomputer (SBCs) haben jedoch einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Geräten, da sie einen Low-Level-Zugang zu grundlegenden Kommunikationsschnittstellen ermöglichen – GPIO-Leitungen (General Purpose Input/Output) und SPI-, I2C- oder UART-Blöcke -, wodurch sie leicht mit externen Geräten integriert werden können.
Die Möglichkeit, Sensormodule, Relais oder Motorsteuerungen mit geringem Stromverbrauch einfach anzuschließen, ist übrigens einer der Hauptgründe für den großen Markterfolg des Raspberry Pi. In Verbindung mit dem niedrigen Verkaufspreis und der großen Unterstützung durch die Raspberry-Community in Form von Softwarebibliotheken und fertigen Projekten bedeutet diese Vielseitigkeit, dass wahrscheinlich jeder Fan neuer Technologien auf den Raspberry Pi gestoßen ist.
Python auf dem Raspberry Pi - ist es das wert?
Es lohnt sich auf jeden Fall, jede einzelne Programmiersprache in Angriff zu nehmen, da sie sich oft ähneln und beim Erlernen der nächsten Sprache weitere Gemeinsamkeiten zu erkennen sind, die sie zu einer geringeren Herausforderung machen. Dann können wir selbst entscheiden, welche Sprache wir verwenden wollen. In der Tat sind sie je nach Bedarf mehr oder weniger nützlich, während das Erlernen der Grundlagen von Python von vielen als viel einfacher angesehen wird als bei anderen Programmiersprachen (z. B. C++). Die Sprache scheint allgegenwärtig zu sein, und wenn wir uns ein wenig mit ihrer Syntax und den sie ergänzenden Bibliotheken vertraut machen, eröffnen sich weitere Möglichkeiten.
Dafür gibt es mehrere Gründe – die einfachere Handhabung von Daten unterschiedlichen Typs, eine einfache und intuitive Syntax und die Verfügbarkeit tausender fertiger Bibliotheken lassen Python als eine extrem zugängliche Plattform für Anfänger erscheinen. Außerdem muss Python – als interpretierte Sprache – nicht kompiliert werden, was die Entwicklung und das Testen von Programmen beschleunigt und vereinfacht.
Die Beliebtheit und Erschwinglichkeit von Python hat dazu geführt, dass die Zahl der Beispielprojekte auf Github, der Aufzeichnungen auf YouTube oder der kostenlosen Online-Kurse zu diesem Thema fast schwindelerregend ist. Diese Sprache ist so populär, dass es oft ausreicht, einen Suchbegriff in eine Suchmaschine einzugeben, um die Antwort zu finden, selbst wenn wir ein Problem haben. Es ist übrigens erwähnenswert, dass dieses Phänomen auch bei anderen gängigen Programmiersprachen auftritt.
Im Fall des Raspberry Pi sind die letztgenannten Vorteile besonders offensichtlich, da die Betriebssysteme für den beliebten Minicomputer (z. B. Raspberry Pi OS, früher Raspbian) Python-Unterstützung “out of the box” bieten, d. h. sie bieten grundlegende Funktionen, ohne dass Pakete manuell installiert werden müssen. Einfache Programme können daher bereits bei der Initialisierung des Systems erstellt werden.
Was braucht man, um in das Abenteuer Raspberry Pi-Programmierung einzusteigen?
Die bereits erwähnten integrierten Raspberry Pi OS-Pakete ermöglichen es Ihnen, sofort mit dem Schreiben von Python-Programmen zu beginnen. Sie brauchen nicht mehr als die Hardware, um programmieren zu lernen – “Raspberry” und eine Reihe wichtiger Zubehörteile wie eine Tastatur, eine USB-Maus, ein Netzteil und (optional) einen Monitor mit HDMI-Eingang und natürlich eine Karte microSD, die wie eine Festplatte für einen Miniaturcomputer funktioniert.
Benutzer, die mit der Linux-Konsole und dem Fernzugriff vertraut sind, können den Minicomputer von jedem anderen Rechner aus bedienen,der mit demselben lokalen Netzwerk wie der Raspberry Pi verbunden ist. Dadurch werden USB-Eingabegeräte und ein zusätzlicher Monitor überflüssig, was für diejenigen wichtig ist, die nicht genügend Platz auf dem Schreibtisch haben.
In jedem Fall wird die überwiegende Mehrheit der ersten Programme keine Grafikunterstützung benötigen, so dass eine einfache Textkonsole für die Erstellung und Ausführung von Programmen ausreichend ist. Wenn Sie hingegen sofort mit der Erstellung von Skripten beginnen wollen, die die Low-Level-Hardware-Ressourcen des Raspberry nutzen, sollten Sie sich mit einer Kontaktplatine, einem Satz Verbindungskabel mit BLS-Steckern und einem Satz grundlegender elektronischer Komponenten eindecken – all das finden Sie (einzeln oder in fertigen Starterkits) im Botland-Shop.
Wir fangen an, unsere eigenen Programme zu schreiben!
Die Funktionalität der ersten auf Personalcomputern geschriebenen Programme beschränkt sich in der Regel auf die Anzeige einfacher Bildunterschriften oder die Reaktion auf vom Benutzer eingegebene Zeichen. Die ersten Projekte auf dem Raspberry Pi sind nicht anders – Python bietet, wie fast jede andere Programmiersprache, eine Reihe von eingebauten Eingabefunktionen (z.B. zum Erfassen einzelner Tastendrücke) und Ausgabefunktionen (z.B. zum “Drucken” von Text in der Konsole, wie ein einfaches Hello World).
Raspberry-Benutzerkönnen jedoch die GPIO-Leitungen mit der RPi.GPIO-Bibliothek ebenso einfach steuern. Der nächste Schritt, der beim Erlernen einer neuen Programmierplattform selbstverständlich ist, besteht darin, die Grundlagen der Programmsyntax zu erlernen: Umgang mit Variablen und Datenstrukturen, bedingte Anweisungen, Schleifen, Funktionen oder die Arbeit mit Objekten.
Wichtig ist, dass alle fortschrittlicheren externen Schaltungen – z. B. Raspberry Pi Hat-Overlays mit Sensoren, die mit SPI- oder I2C-Schnittstellen ausgestattet sind – mit zusätzlichen Bibliotheken betrieben werden können, die vom Benutzer manuell installiert werden und vorgefertigte, einfach zu verwendende Funktionen bieten, z. B. zum Lesen von Wandlerwerten oder Schreiben von Daten in Konfigurationsregister. Es lohnt sich, Marken-Overlays zu wählen, da die führenden Hersteller(DFRobot, Sparkfun oder Adafruit) fast immer gut geschriebene und gründlich getestete Bibliotheken sowie zahlreiche Beispielprogramme zur Verfügung stellen, die es unglaublich einfach machen, auch fortgeschrittene Hardwareprojekte zu erstellen.
