學(xué)習(xí)Python的雙重選擇: 樹莓派和行空板

Python是一種流行并簡單和易用的編程語言， 吸引了眾多初學(xué)者和專業(yè)開發(fā)人員。許多人選擇使用樹莓派（Raspberry Pi）作為學(xué)習(xí)Python的工具，因?yàn)樗w積小、價(jià)格實(shí)惠，并且提供了將編程與硬件交互結(jié)合起來的實(shí)踐平臺(tái)。然而，對(duì)于初學(xué)者來說，樹莓派（Raspberry Pi）的安裝過程可能有些令人畏懼。在本文中，我們將通過比較不同學(xué)習(xí)Python的方法，探討學(xué)習(xí)Python的不同選擇, 比如使用行空板來學(xué)習(xí)Python。

使用樹莓派學(xué)習(xí)Python前所需的材料：

有幾種使用Raspberry Pi的選項(xiàng)。最常見的是將Pi用作獨(dú)立計(jì)算機(jī)，需要顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)（如下所示）。為了節(jié)省成本，Pi也可以用作無頭計(jì)算機(jī)（沒有顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)）。這種設(shè)置具有稍微更復(fù)雜的學(xué)習(xí)曲線，因?yàn)槟枰獜牧硪慌_(tái)計(jì)算機(jī)使用命令行界面（CLI）。為此，您可以選擇Raspbian帶桌面版或Raspbian Lite操作系統(tǒng)。如果您選擇樹莓派作為獨(dú)立計(jì)算機(jī)使用，您需要如下的一些配置：

MicroSD卡：Raspberry Pi使用MicroSD卡存儲(chǔ)其操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。您需要購買一張至少8GB存儲(chǔ)空間的MicroSD卡，最好是16GB或32GB。

電源適配器：Raspberry Pi需要一臺(tái)5V直流電源適配器，最低要求為2.5A。

鍵盤和鼠標(biāo)：您需要鍵盤和鼠標(biāo)來控制Raspberry Pi。

顯示器：Raspberry Pi可以使用HDMI電纜連接到電視或顯示器。

HDMI電纜：所需的HDMI電纜因使用的Raspberry Pi型號(hào)而異。Raspberry Pi 4 B和Pi 400具有雙個(gè)微型HDMI輸出端口，因此需要微型HDMI轉(zhuǎn)HDMI電纜或適配器。Raspberry Pi Zero / Zero W和Zero 2 W具有迷你HDMI接口，因此需要迷你HDMI轉(zhuǎn)HDMI電纜來連接顯示器。其他所有的Raspberry Pi型號(hào)，包括3 B，都有標(biāo)準(zhǔn)HDMI接口，可以使用HDMI公對(duì)公電纜連接到顯示器或電視。

您配置好如上所有必要的組件后，您可以遵循如下的步驟開始使用您的樹莓派了。

下載操作系統(tǒng)鏡像:?在安裝操作系統(tǒng)前，您需要兩樣?xùn)|西:一個(gè)像Raspberry Pi Imager這樣的鏡像文件，以及一個(gè)將其寫入SD卡的程序。請(qǐng)從官方網(wǎng)站下載操作系統(tǒng)鏡像。樹莓派Imager是由樹莓派基金會(huì)開發(fā)的官方實(shí)用程序。它是一個(gè)跨平臺(tái)的工具，通過提供一個(gè)易于使用的界面將操作系統(tǒng)映像寫入SD卡，簡化了為Raspberry Pi設(shè)備準(zhǔn)備SD卡的過程。

選擇要安裝的操作系統(tǒng):?樹莓派有幾種操作系統(tǒng)可供選擇，包括樹莓派、Ubuntu等。選擇一個(gè)最適合您需要的。Raspbian是樹莓派的官方操作系統(tǒng)，據(jù)稱是樹莓派最快的操作系統(tǒng)。

將操作系統(tǒng)寫入microSD卡:?您需要使用工具(如Raspberry Pi Imager)將操作系統(tǒng)寫入microSD卡?；蛘吣梢允褂肊tcher，因?yàn)樗m用于Windows、macOS和Linux。(Etcher是一個(gè)免費(fèi)的開源軟件工具，用于將圖像寫入SD卡，USB驅(qū)動(dòng)器和其他存儲(chǔ)介質(zhì)。它提供了一個(gè)簡單而用戶友好的界面，用于將操作系統(tǒng)映像閃爍到可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備上。)

安裝micro – sd卡:?將操作系統(tǒng)寫入micro – sd卡后，將micro – sd卡插入樹莓派。

連接顯示器、鍵盤和鼠標(biāo):使用HDMI線纜將樹莓派連接到顯示器，并將鍵盤和鼠標(biāo)連接到USB接口。

上電樹莓派:?一切連接好后，插上電源，打開樹莓派。

完成安裝:?按照屏幕上的說明完成操作系統(tǒng)的初始設(shè)置。

樹莓派OS默認(rèn)帶有Python，并且已經(jīng)安裝了完整的IDE (Thonny Python IDE)(在桌面版本中)。所以，如果您有一個(gè)樹莓派，想學(xué)習(xí)如何編程，使用Python是一個(gè)很自然的方法。您可以在“應(yīng)用程序”菜單中找到Thonny，并開始通過它編寫和運(yùn)行Python程序。

學(xué)習(xí)“Hello World”的基本示例

當(dāng)您學(xué)習(xí)一門新的編程語言時(shí)，這是一個(gè)傳統(tǒng)，所以您需要從這開始。如何顯示著名的“Hello World!”在Python中?在tony IDE中，您應(yīng)該得到如下內(nèi)容:

學(xué)習(xí)Python是有效使用樹莓派的重要一步。但如果您從頭開始，學(xué)習(xí)起來并不容易。對(duì)于初學(xué)者，提供無縫設(shè)置學(xué)習(xí)的單板計(jì)算機(jī)(SBC)可能更適合。

行空板介紹

行空板是一款功能齊全、用戶友好的單板電腦，配有2.8英寸觸摸屏、Wi-Fi和藍(lán)牙。它配備了光傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀和麥克風(fēng)，并具有內(nèi)置的協(xié)處理器，可以與各種模擬/數(shù)字/I2C/UART/SPI傳感器和執(zhí)行器通信。

一體機(jī)、觸摸式和獨(dú)立的SBC“實(shí)驗(yàn)室”

與樹莓派類似，行空板運(yùn)行Linux，并具有四個(gè)Cortex-A應(yīng)用程序內(nèi)核，盡管與派4的性能重點(diǎn)a72相比，更注重效率的A53。然而，真正使它與Pi區(qū)別開來的是行空板提供的一體化、獨(dú)立的SBC“實(shí)驗(yàn)室”，這要?dú)w功于內(nèi)置屏幕、傳感器和執(zhí)行器，以及對(duì)各種開發(fā)環(huán)境的集成支持。

操作簡單只需兩步即可開始編程

第一步:連接電腦

只需使用USB線將行空板與電腦連接。此連接允許您在行空板和您的計(jì)算機(jī)之間建立通信。

第二步:開始編碼

連接后，您可以立即開始用Python編寫代碼。行空板提供了一個(gè)用戶友好的界面，您可以在其中編寫和執(zhí)行Python代碼。此外，您可以配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)置并直接在行空板上運(yùn)行Linux命令，從而擴(kuò)展您的功能，而不僅僅是編程。

可觸摸式項(xiàng)目開發(fā)體驗(yàn)：行空板的屏幕是可觸摸的，這為項(xiàng)目開發(fā)提供了額外的優(yōu)勢(shì)。

互動(dòng)式演示: 行空板的觸摸屏使項(xiàng)目演示更具互動(dòng)性和生動(dòng)性，可以觸摸屏幕顯示項(xiàng)目的不同功能和操作，可以直接與項(xiàng)目互動(dòng)，加深對(duì)項(xiàng)目的了解和體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)可視化: 行空板的觸摸屏可用于數(shù)據(jù)可視化，讓您可以直接在屏幕上操作和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。您可以通過觸摸屏幕來縮放、拖動(dòng)和選擇數(shù)據(jù)圖表、地圖或其他可視元素，以便更好地理解和分析數(shù)據(jù)。

直接游戲體驗(yàn): 如果您正在做一個(gè)游戲項(xiàng)目，行空板的觸摸屏提供了一種更直接的方式來控制和互動(dòng)游戲。觸摸屏幕可以實(shí)現(xiàn)人物移動(dòng)、物體拖動(dòng)、手勢(shì)識(shí)別等游戲操作，提供更豐富的游戲體驗(yàn)。

以下原因解釋了為什么行空板可以2步擁抱Python

預(yù)配置系統(tǒng):?行空板自帶預(yù)配置的操作系統(tǒng)和軟件棧。行空板自帶預(yù)安裝的Python，消除了手動(dòng)安裝的需要。集成的PinPong控制庫允許開發(fā)人員使用Python直接控制數(shù)百個(gè)傳感器和執(zhí)行器。

用戶友好的界面:?行空板提供了一個(gè)用戶友好的界面，簡化了入門的過程。它通常包括一個(gè)圖形用戶界面(GUI)，允許用戶輕松地導(dǎo)航和訪問各種特性和功能。

即插即用兼容性:?行空板被設(shè)計(jì)成與各種外設(shè)和配件兼容。這種即插即用的兼容性意味著您可以輕松地將顯示器，鍵盤和傳感器等設(shè)備連接到行空板，而無需額外的驅(qū)動(dòng)程序或配置。

充足的資源和文檔:?行空板擁有豐富的資源和文檔，包括教程、示例項(xiàng)目和社區(qū)支持。這些資源可幫助用戶快速了解如何使用電路板并探索其功能，從而實(shí)現(xiàn)快速學(xué)習(xí)曲線。

行空板支持兩種不同的編程方法:“Python塊”和“Python代碼”。

Python Blocks:如果您是Python的初學(xué)者，建議使用Mind+(類似于Scratch)在Python Blocks中編寫。Mind+支持一鍵連接，文件管理，圖形化編程模式。

Python Code:如果您已經(jīng)有了Python的使用經(jīng)驗(yàn)，您可以選擇適合自己習(xí)慣的編程平臺(tái)，比如jupyter notebook、VSCode、Thonny、Mind+等等。

學(xué)習(xí)“Hello World”的基本示例

您可以打開web界面，輸入行空板單板的IP地址，立即開始編程。

另一種方法:在PC上學(xué)習(xí)Python

對(duì)于剛接觸Python的初學(xué)者，您也可以從Python.org或Microsoft Store安裝Python。

通過Python.org安裝，它對(duì)初學(xué)者和有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員很有幫助，因?yàn)樗w了從基礎(chǔ)到高級(jí)的廣泛主題，都是關(guān)于Python編程的。通過Microsoft Store安裝使用基本的Python3解釋器，但除了提供自動(dòng)更新之外，還為當(dāng)前用戶處理PATH設(shè)置(避免需要管理員訪問)。

在PC上學(xué)習(xí)Python的優(yōu)點(diǎn)

免費(fèi): Python是開源的，可以在PC上免費(fèi)安裝和學(xué)習(xí)。您可以從官網(wǎng)下載最新版本的Python，立即開始學(xué)習(xí)和練習(xí)。

學(xué)習(xí)語言和語法:在PC上直接學(xué)習(xí)Python可以讓您專注于學(xué)習(xí)Python的語法、語言特性和編程概念。您可以使用各種教程、在線資源和學(xué)習(xí)材料來提高編程技能。

在PC上學(xué)習(xí)Python的缺點(diǎn)

缺乏硬件支持:與樹莓派和行空板等嵌入式設(shè)備相比，pc通常沒有GPIO引腳和其他允許直接交互和控制外部硬件的接口。在PC上學(xué)習(xí)Python時(shí)，您可能無法直接處理與硬件相關(guān)的項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)，例如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，機(jī)器人，傳感器應(yīng)用程序等。

不容易安裝和配置:在PC上安裝和配置Python可能需要一些技術(shù)知識(shí)和步驟，這對(duì)于初學(xué)者或不熟悉計(jì)算機(jī)操作或編程概念的人來說可能會(huì)感到困惑。

樹莓派由于其靈活性、可擴(kuò)展性及與硬件交互的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)Python方面很受歡迎。但是僅僅為了學(xué)習(xí)Python而購買樹莓派可能不是最劃算的選擇。對(duì)于想要專注于學(xué)習(xí)Python和從事Python相關(guān)項(xiàng)目的初學(xué)者來說，行空板（UNIHIKER）可能是一個(gè)很好的選擇，它具有簡單的學(xué)習(xí)曲線、豐富的硬件接口和社區(qū)支持。在個(gè)人PC上學(xué)習(xí)Python是一個(gè)簡單的選擇，但缺乏硬件交互。所以，初學(xué)者可以根據(jù)自己的需求，選擇適合自己學(xué)習(xí)Python的方式。