Установка и использование модулей (библиотек) Python

Общие сведения:

Python - высокоуровневый язык программирования придуманный нидерландским программистом Гвидо (Гуидо) ван Россумом в 1991 году. Язык назван Python в честь популярного в 70-е британского телешоу Monty Python's Flying Circus, скорее всего из-за того, что MPFC были первопроходцами жанра абстрактного юмора и язык Python максимально абстрактный. Так же код Python в основном является скриптом для интерпретатора — виртуальной машины, в которой он выполняется без компилирования в машинный код. Код Python можно скомпилировать в исполняемый машинный код при помощи компилятора Cython, но это уже выходит за пределы охвата данной статьи.

В этой статье мы рассмотрим как работать и устанавливать модули для интерпретатора Python на Raspberry Pi в графической среде Raspbian.

Нам понадобится:

• Raspberry Pi
• Шнур micro USB-B - USB A (Raspberry Pi <4) или USB Type-C - USB A (Raspberry pi >= 4)
• Шнур HDMI-HDMI (micro HDMI, в случае если Raspberry Pi >=4)
• Блок питания USB 2,5А
• Клавиатура
• Мышь 
• HDMI-совместимый монитор 
• ПК в одной сети c Raspberry
• Кардридер microSD
• microSD карта памяти

Если из этого всего у вас есть только сама Raspberry, блок питания, SD карта и ПК с кард ридером — не переживайте, Raspberry можно настроить для подключения и удалённой работы по локальной сети при помощи этой статьи.

Предварительная настройка:

Для начала воспользуемся этой инструкцией для копирования образа диска системы на нашу microSD карту.

Если нужно работать с Rapberry по удалённому соединению (в случае отсутствия клавиатуры, мыши и монитора), можно воспользоваться этой статьёй.

Установка в графической среде:

Этот раздел объясняет процесс установки модулей Python в графической среде в редакторе Thonny Python IDE.

Курсором мыши наводим на пиктограмму малины в правом верхнем углу:

Выбираем в меню приложений Программирование -> Thonny:

Откроется окно Thonny Python IDE. Если под шапкой окна нет строки меню, нажимаем Switch to regular mode в правом верхнем углу, перезапускаем программу для применения изменений.



Настройка виртуальной среды

Настроим виртуальную среду, выберем пункт меню Run-> Configure interpreter...

Во вкладке Interptreter внизу окна нажмём New virtual environment

Нажмём OK

В открывшемся окне выберем Домашняя папка

Нажмём на пиктограмму папки со значком плюс в правом верхнем углу

Укажем имя папки, например MyPy. Все модули Python, которые Вы будете устанавливать при помощи Thonny будут устанавливаться в эту папку.

Нажимаем OK

Появится окно "Creating virtual environment". Нужно немного подождать, по окончанию установки появится надпись "Done". Нужно нажать "Close", затем "OK".

Настройка виртуальной среды завершена, можно переходить к установке модулей.

Установка модулей

В строке меню выбираем Tools -> Manage packages...

Откроется окно установки пакетов:

В строке поиска вводим название необходимого нам модуля, для примера возьмём наш модуль управления I2C реле pyiArduinoI2Crelay:

После ввода нажимаем кнопку Search, справа от списка установленных модулей появится результат поиска. Нажимаем кнопку Install в нижней части окна:

Начнётся процесс установки, нужно немного подождать (это займет не больше минуты):

После установки модуль появится в списке установленных:

Теперь можно использовать его методы, но работать он будет только в Thonny Python IDE.

Попробуем написать и запустить следующий скрипт:

from pyiArduinoI2Crelay import *
print(ALL_CHANNEL)

Набираем с клавиатуры вышеуказанный текст в главном окне редактора, сохраняем файл в меню File -> save, выбираем название для файла (например, new), нажимаем большую зелёную кнопку Play (Run curent script):

В нижнем поле редактора под названием shell будет выведен текст "255" - это значение константы ALL_CHANNEL из модуля pyiArduinoI2Crelay:

Установка в эмуляторе терминала:

Нажимаем курсором мыши на пиктограмму виртуального терминала LXTerminal в верхнем меню:

Откроется окно виртуального терминала.

Настройка виртуальной среды

Введём с клавиатуры python -m venv MyPython и нажмём Enter или Ctrl+M

MyPython - это название директории виртуальной среды, сюда будут устанавливаться все модули, после её активации. Можно указать любое название, главное использовать его в последующих шагах.

Запустится настройка необходимых файлов виртуальной среды. По её завершении введём source MyPython/bin/activate - это активирует виртуальную среду

Когда среда активирована, слева в скобках отображается её название

Настройка и активация завершена, можно переходить к установке модулей

Установка модулей

Вводим с клавиатуры pip install pyiArduinoI2Crelay и нажимаем клавишу enter, начнётся процесс установки:

Теперь можно пользоваться методами модуля.

Вводим с клавиатуры python3 и нажимаем enter, откроется строка ввода интерпретатора Python обозначаемая тремя правыми треугольными скобками ">>>":

Вводим с клавиатуры from pyiArduinoI2Crelay import *, нажимаем enter, затем в новой строке вводим print(ALL_CHANNEL), нажимаем enter. Будет выведено значение 255 константы **ALL_CHANNEL **из модуля pyiArduinoI2Crelay:

Для выхода из интерпретатора наберем на клавиатуре exit() и нажмем enter или ctrl + D

Для выхода из виртуальной среды можно ввести команду deactivate