PDF de programación - Programando en Python Raspberry Pi

2014/06/06
Juan V. Capella

Contenido

● Objetivo

●

Introducción
● Operadores
● Tipos de datos
● Funciones
● Excepciones
● Módulos
● E/S y ficheros
● GPIO
● Networking
● GUI

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Objetivo

●

Introducirse en la programación en python con la Raspberry Pi

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Introducción

● Creado a finales de los 80 por Guido van Rossum
● El nombre viene de los humoristas británicos Monty Python
● Lenguaje interpretado (script)
● Prototipado y desarrollo rápido de aplicaciones
● Paradigma multiprogramación (orientada a objetos, programación

imperativa y programación funcional)

● Tipado dinámico: la misma variable puede contener valores de

diferentes tipos.
● No es necesario declarar el tipo de dato que va a contener una variable
– éste se determina en tiempo de ejecución según el valor asignado

● Fuertemente tipado

● No se permite tratar a una variable como si fuera de un tipo distinto al que tiene

– Hay que convertir de forma explícita el tipo de la variable

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Introducción

● Libre
● Muy alto nivel
● Python standard library (Librería muy completa)

●

https://docs.python.org/2/library/

● Referencia sobre todas las funciones de librería podemos encontrarlas en la documentación

oficial, disponible en la web..

– Cadenas, listas, tablas hash, pilas, colas
– Cálculo científico
– Serialización, y Persistencia de Objetos
– Programación Concurrente
– Acceso a BD, Ficheros Comprimidos...
– Networking

● CGIs, URLs, HTTP, FTP,
● pop3, IMAP, telnet
● Cookies, Mime, XML, XDR

– Diversos formatos multimedia
– Criptografía

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Introducción

● Lenguaje de propósito general
● Sencillo, compacto
● Sintaxis clara

●

Identación obligatoria:
def factorial(x):

if x == 0:

return 1

else:

return x * factorial (x - 1)

● Un bloque es un conjunto de instrucciones que se ejecutan secuencialmente
● Python utiliza el indentado para reconocer las líneas que forman un bloque de

instrucciones

● http://www.python.org/about/success/

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Introducción

● Hola mundo en Python

print ”¡Hola Mundo!” #esto es un comentario

● Hola mundo en C

#include <stdio.h>
int main (void) {
printf(”¡Hola Mundo!”);
return 0;
}

● Hola mundo en Java

public class HolaMundo {
public static void main(String [] args) {
System.out.println(”¡Hola Mundo!”);
}
}

●

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Ejecutando nuestros programas

● python fichero.py

● #!/usr/bin/env python
● chmod +x fichero.py

●

●

./fichero.py

IDLE

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Funciones built-in

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Operadores

● ==
● !=
● >
● <
● <=
● >=
● not
● and
● or

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Tipos de datos

● Numéricos: integers, floats, longs, complex …

●

●

●

●

a = 3 b = 4 a/b int(0.75) pi = 3.14 round(2.8) b = 3L c = 2+1j
a,b = 6,4
a = 3
a + z → Error

a = b = 7

● Cadenas: string stuffing → \

●

●

●

●

●

cad = “Hola” ca = 'Hola' ”””

print cad

print “Saludo” + cad

print “Saludo”, cad

print “Saludo %s” %cad

● Print “Saludo %s y %s” % (cad, ca)

●

●

cad[0]

upper() lower() strip()

● Subcadenas: “o” in cad

“Hola amigos”.find(“la”) len(“Adios”)

●

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Tipos de datos

● Vectores: listas, tuplas

● Puede haber listas de cualquier tipo de elementos (incluso de diferentes tipos),

un elemento de una lista es mutable (se puede modificar)

lista_tiendas=["depor","infor","vest","rest"]
for tienda in lista_tiendas: print tienda

● Acceso a listas:

lista=[3,5+1j,"hola"] lista[0]
len(lista) lista.append(8) lista.insert(7,1) lista.remove(3) del lista[3]
3 in lista 5 not in lista lista.index(3)

● Elevamos al cuadrado todos los números de una lista

a = [1, 5, 3, 7, 6, 3, 2, 4]
[x ** 2 for x in a]
→ [1, 25, 9, 49, 36, 9, 4, 16]

● Y ahora sólo aquellos que son pares

a = [1, 5, 3, 7, 6, 3, 2, 4]
[x ** 2 for x in a if x % 2 == 0]
→ [36, 4, 16] Tachán!!

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Tipos de datos

● Vectores: listas, tuplas

● Puede haber listas de cualquier tipo de elementos (incluso de diferentes tipos),

un elemento de una lista es mutable (se puede modificar)

lista_tiendas=["depor","infor","vest","rest"]
for tienda in lista_tiendas: print tienda

● Acceso a listas:

lista=[3,5+1j,"hola"] lista[0]
len(lista) lista.append(8) lista.insert(7,1) lista.remove(3) del lista[3]
3 in lista 5 not in lista lista.index(3)
● Otros: diccionarios (hashes), objetos ..

● Hash, conjunto de pares ordenados {clave:valor}
dic_ej = {'Nombre': 'Jose', 'Eslora': 20, 'Manga': 6};
dict_ej['Eslora'] = 8
print "Eslora: ", dict_ej['Eslora']

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Estructuras de control

● Cuando necesitamos modificar el flujo de ejecución del

programa:
● if
● for
● while

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if

if 4 < 0:
print “negativo!”
elif 4 == 0:
print “nada!”
else:

print “positivo!”

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for

●

Itera sobre los elementos de una secuencia:
for i in [1, 2, 3]:
print i


● Generando listas:

●

●

●

range(7) → [0,1,2,3,4,5,6]
range(4,7) → [4,5,6]
range(ini, n, step) range(1,11,2) → [1,3,5,7,9]

for i in range(3)

● No se usan condiciones de inicio, parada e incremento, sino

que se especifica claramente qué elementos se utilizan

– Más expresivo

numeros = [2, 4, 5]
for i in range(len(numeros)):

print i

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while

while x < 10:
x = x + 1
print x

● continue / break

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Funciones

● Se definen con: 'def'

def saludo():

print ”Hola!”

● Parámetros:

def saludo1 (nombre):

print ”Muy buenas D. %s!” % (nombre)

def saludo2 (nombre=”Pepito”):

print ”Muy buenas D. %s!” % (nombre)

● Para devolver valores utilizaremos 'return'

def suma(a,b):
return a+b

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Excepciones

● Una excepción se lanza cuando ha ocurrido algún error que Phyton

no ”sabe” como manejar, y termina el programa

● Podemos capturarlas:

●

try:

division(10,0)

except ZeroDivisionError:

print ”No se puede

except:

print ”Error inesperado”

finally:

print division(10,1)

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Módulos y paquetes

● Módulo: Conjunto de funciones, clases y variables guardadas en un fi

chero .py

● Paquete: Colección de módulos situados en un mismo directorio.

● Formas de usarlos:
import pygame

●

pygame.draw.rect(playSurface,whiteColour,Rect(position[0], position[1], 20, 20))

●

●

from socket import *

clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

import Tkinter as tk

tk.mainloop

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Listas

● Listas

● elevamos al cuadrado todos los números
>>> a = [1, 5, 3, 7, 6, 3, 2, 4]
>>> [x ** 2 for x in a]
[1, 25, 9, 49, 36, 9, 4, 16]
● Y ahora sólo aquellos que son pares

>>> a = [1, 5, 3, 7, 6, 3, 2, 4]
>>> [x ** 2 for x in a if x % 2 == 0]
[36, 4, 16]
Tachán!!

●

●

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Acceso a bajo nivel: GPIO

● Biblioteca con básicamente funciones para la GPIO

● Viene ya instalada con python en raspbian
● Ejemplo:

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
GPIO.setup(12, GPIO.IN)
GPIO.output(11, False)
input_value = GPIO.input(12)
if input_value == False:



print "Se ha pulsado el boton"

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Un caso práctico: montaje

● Material: LED, pulsador, 2 resistencias de 220 Ohms y cables.

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Un caso práctico: montaje

● Apagar la RPi, quitar la alimentación, montar con cuidado.

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Acceso a bajo nivel: wiringPi

● Biblioteca con funciones para la GPIO, I2C, SPI, que soporta las

placas de extensión más populares: piface, gertboard, …

www.wiringpi.com

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python-dev python-pip
$ sudo pip install wiringpi2

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E/S y ficheros

● print

● Convierte a strnig lo que le pases y lo saca por la salida estándar:
● print "Python esta chulo", "verdad?"

● Hay dos funciones para leer de la entrada estándar (normalmente el

teclado):

●

raw_input (siempre devuelve una cadena de texto → podemos necesitar hacer
una conversión al tipo de dato que necesitemos)

str = raw_input("Enter your input: ");
print "Received input is : ", str

●

input

str = input("Enter your input: ");
print "Received input is : ", str

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E/S y ficheros

● Antes de leer o escribir ficheros hay que abrirlos: open()

●

file object = open(file_name [, access_mode])

● Crea un objeto “file”

● Parámetros:

●

●

file_name: nombre del fichero
access_mode: modo debe ser abierto (lectura, escritura, etc.)

● close() vuelva (flush) todas la información no escrita y cierra el

fichero .

●

fileObject.close();

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E/S y ficheros

●

Leyendo ficheros:

fo = open("foo.txt", "r+")
str = fo.read(10);
print "Cadena ledia : ", str
# posicion actual
position = fo.tell();
print "Posicion actual : ", position
# Vamos al principio de nuevo
position = fo.seek(0, 0);
str = fo.read(10);
print "Cadena leida: ", str
fo.close()

● Escribiendo ficheros:

fo = open("foo.txt", "wb")
fo.write( "Practicando la escritura en ficheros.\n");
fo.close()

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Gestionando ficheros

● Renombrando ficheros:

import os
# Renombrando test1.txt a test2.txt
os.rename( "test1.txt", "test2.txt" )

● Borrando ficheros:

import os
# Borrando test2.txt
os.remove("text2.txt")

●

Llamar a otro programa:

import subprocess
subprocess.call(['miprogram', 'hola'])

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Directorios en Python

● Crear directorios:

import os
# Creamos el directorio “test”
os.mkdir("test")

● Borrar directorios:
os.rmdir('test')

● Etc.

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E/S y ficheros

● Modos de apertura:

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Networking: Un sencillo servidor

import socket # Importamos el módulo socket
s = socket.socket() # Creamos un objeto socket
host = s