Raspberry Pi project: Rekenmachine in Python programmeren
In dit project ga je leren hoe je een rekenmachine kunt programmeren in Python. Dit is een basis project voor de Raspberry Pi. Je hebt de Thonny Python IDE (Integrated Development Environment) nodig. Deze staat standaard geïnstalleerd op de Raspberry Pi OS. Je leert hoe je verschillende statements en functies kunt toepassen. Met dit project leer je de basisfuncties van Python.
Deze handleiding behandeld:
- Niveau – Beginner 30%
- Tijdsduur 30 min 35%
- Kosten – €70,30 50%
Stap 1: Benodigdheden:
- Raspberry Pi 4B
- Raspberry Pi 4B voeding
- Micro-SD-kaart Raspberry Pi OS
- Micro-HDMI naar HDMI kabel
- Muis & toetsenbord
- Monitor
Stap 2: Aansluiten & Opstarten
Plaats de micro SD-kaart (met Raspbian) in de micro SD-kaartsleuf aan de onderkant van de Raspberry Pi. Aan de zijkant van de Raspberry Pi 4B zitten twee Micro HDMI poorten. Plaats de Micro HDMI kabel in de linker poort, en het HDMI uiteinde in een monitor. Sluit een toetsenbord & muis aan op de USB poorten en plaats als laatste de voedingskabel in de USB-C poort.
Je set-up is nu klaar om te worden opgestart. Als je de Raspberry Pi opstart krijg je een bureaublad te zien. Tijdens de eerste keer opstarten moet je een aantal gegevens zoals taal, tijd, internet, etc instellen. Dit wordt stap voor stap uitgelegd en hoef je maar één keer te doen.
De Python IDE start je op door bij het hoofdmenu, onder “Programmeren”, de “Thonny Python IDE” te kiezen. Vervolgens krijg je dit scherm te zien (figuur 1):
Figuur 1
Stap 3: Functies en statements
Python is de gebruikelijke programmeertaal voor software schrijven in Raspberry Pi. Deze voorbeeldcode is dan ook in Python geschreven. In de voorbeeldcode gebruiken we verschillende functies en statements. Veel van deze functies kunnen onbekend zijn, dus daarom behandelen we deze functies een voor een. Let op dat Python hoofdlettergevoelig is. Dit betekent dat Python onderscheid maakt tussen de invoer van woorden met en zonder hoofdletters. Zo doen sommige functies het niet als je het woord met een hoofdletter typt, omdat het met een kleine letter hoort, of andersom.
Functies en statements in de voorbeeldcode:
Stap 4: programmeren
Je kunt de onderstaande code kopiëren en plakken. Wij raden aan om de code zelf over te nemen aangezien je daar meer van leert. Vergeet niet om de code op een logische plek op te staan. Als je de voorbeeldcode (zie figuur 2) hebt ingevoerd en opgeslagen, kun je de code starten. Dit doe je door ctrl+t in te drukken of door “Run current script in terminal” te selecteren onder het kopje “Run”. Als je de code start, kom je eerst bij de menukeuze. Hierbij moet je een keuze maken welke functie je wilt gebruiken. Voer dan je gewenste getal in, en druk op enter. Daarna worden er twee getallen gevraagd die je wilt gebruiken voor de som. Het antwoord van de som wordt een regel eronder geprint (zie figuur 3). Als de code een foutmelding geeft, kun je deze opzoeken door middel van ctrl+F5, of door “Debug current script (nicer)” te selecteren onder “Run”.
menukeuze = 0 #Variabele menukeuze moet een getal zijn tussen de 0 en de 7
while menukeuze in (0,1,2,3,4,5,6,7):
print(“Menukeuze:”)
print(“1:Machtsverheffen 2:Vermenigvuldigen 3:Delen 4:Gehele deling”)
print(“5:Berekenen van de rest van de gehele deling 6:Optellen 7:Aftrekken”) #De menukeuzes worden geprint
menukeuze = int(input(“Maak een keuze: “))
print(“”)
if menukeuze > 7 or menukeuze < 1:
print(“verkeerde menukeuze”)
print(“”)
menukeuze = 0 #terug naar de menukeuze
else:
a = float(input(“geef getal a: “))
b = float(input(“geef getal b: “))
if menukeuze == 1:
c = a**b #Machtverheffen
print (a,”^”,b,”=”,c)
print (“”)
elif menukeuze == 2:
c = a*b #Vermenigvuldigen
print (a,”*”,b,”=”,c)
print (“”)
elif menukeuze == 3:
c = a/b #Delen
print (a,”/”,b,”=”,c)
print (“”)
elif menukeuze == 4:
c = a//b #Gehele deling
c_afgerond = format(c,’.0f’) #Variabel c, afgerond op 0 getallen achter de komma
print (“Gehele getal”,a,”/”,b,”=”,c_afgerond)
print (“”)
elif menukeuze == 5:
c = a%b #Mudulo
c_afgerond = format(c,’.0f’) #Variabel c, afgerond op 0 getallen achter de komma
print (“Restgetal”,a,”/”,b,”=”,c_afgerond)
print (“”)
elif menukeuze == 6:
c = a+b #Optellen
print (a,”+”,b,”=”,c)
print (“”)
elif menukeuze == 7:
c = a-b #Aftrekken
print (a,”-“,b,”=”,c)
print (“”)
Figuur 2
Figuur 3
Als je dit project succesvol gerealiseerd hebt, weet je verschillende functies te gebruiken in Python. Zo welke berekeningen je kunt maken, en welke rekenkundige operatoren je daarvoor nodig hebt. Dit kun je later bij nog veel andere projecten toepassen.
Voetnoten
Hier staan de functies en variabelen uitgelegd, die gebruikt zijn in de voorbeeldcode.
opmerkingen:
Soms is het handig om een opmerking/aantekening in de code te plaatsen. Dit kan je doen door middel van een #. De tekst die je achter de # typt, heeft verder geen invloed op de code. Als je meerdere regels achter elkaar als opmerking wilt hebben, kan je dit doen door middel van de opmerking schrijven tussen twee keer drievoudige aanhalingstekens (“””)
Voorbeelden:
# Dit is een opmerking
“””
Dit is een opmerking,
bestaande uit meerdere regels.
“””
variabelen:
Variabelen zijn letters of woorden, waarin je gegevenswaarden kan opslaan. In zo’n variabele kan je een getal, een woord, of een andere variabele worden opgeslagen. Als je een woord in een variabele wilt zetten, moet je het wel tussen aanhalingstekens zetten (” “). Een variabele wordt gemaakt op het moment dat je er voor het eerst een waarde aan toekent. Een variabele kan handig zijn, als er een veranderbaar woord of getal aan gekoppeld zit.
Voorbeelden:
a = 5
b = “Elektronica voor jou”.
print():
De print() is een functie die de variabele of de tekst, die je tussen de haakjes hebt gezet, op het scherm laat zien. Hiervoor moet je wel eerst de code starten.
input():
De input() functie doet hetzelfde als de print() functie, maar daarbij wordt gelijk een input gevraagd. Als je wilt dat er een getal moet worden ingevoerd, zet je voor de ‘input’ een int, float of een complex. Dit hang af van welk soort getal je wilt hebben. Als gebruiker moet je als antwoord een woord of getal invoeren, door middel van het in te typen en daarna op enter te klikken.
int:
Een int (integer) gebruik je alleen voor gehele, positieve en negatieve getallen.
float:
Een float gebruik je voor komma getallen.
complex:
Een complex gebruik je voor complexe getallen.
afronden floats:
Als je wilt dat een float afgerond wordt, kan je dit doen door middel van de functie; format(variabele,’.1f’). In dit geval rond je af op 1 cijfer achter de komma. Als je op 2 cijfers achter de komma wilt afronden, schrijf je format(variabele,’.2f’) etc.
if:
Betekent letterlijk ‘als’. Dit is een manier van Python om te zeggen: ‘als de voorwaarde (die achter de ‘if’ staat) waar is, voer dan de code uit die eronder staat. Als de voorwaarde niet waar is, slaat Python deze code over.
elif:
(else if) Betekent letterlijk ‘anders als’. Dit is een manier van Pythons om te zeggen: ‘als de vorige voorwaarde niet waar is, kijk dan of deze voorwaarde waar is. Als deze voorwaarde inderdaad waar is, voert Python de code uit die onder de elif staat. Als deze voorwaarde niet waar is, slaat Python deze code over.
else:
Betekent letterlijk ‘anders’. Dit is een manier van Python om te zeggen: ‘als de vorige voorwaarde niet waar is, dan moet je deze code uitvoeren’.
relationele operators:
Een relationele operator gebruik je om twee waardes met elkaar te vergelijken. Deze vergelijkingen komen vaak in if vergelijkingen voor. Zie voor de relationele operators de tabel hieronder.
| Relationele operators: | |
| > | Is groter dan |
| < | Is kleiner dan |
| >= | Is groter of gelijk aan |
| <= | Is kleiner of gelijk aan |
| == | Is gelijk aan |
| != | Is ongelijk aan |
rekenkundige operators:
Een rekenkundige operator gebruik je om sommen te maken. Voorbeelden van deze operatoren zie de tabel hieronder.
| Rekenkundige operators: | |
| + | Plus |
| – | Min |
| * | Keer |
| / | Delen |
| % | Modules (rest van een deelsom) |
| // | Geeft een geheel getal na deling afgerond naar beneden |
| ** | exponent |
while:
Een loop is een stukje code, die steeds herhaald wordt. Met een while loop kun je herhaaldelijk een stukje code laten uitvoeren. Dit doet de while zolang de voorwaarde, die achter de ‘while’ staat, waar is. Als de voorwaarde niet (meer) waar is, eindigt de loop.