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Raspberry Pi-Projekt: Programmieren eines Taschenrechners in Python 

In diesem Projekt lernen Sie, wie Sie einen Taschenrechner in Python programmieren. Dies ist ein Basisprojekt für den Raspberry Pi. Sie benötigen die Thonny Python IDE (Integrated Development Environment). Dies ist standardmäßig auf dem Raspberry Pi-Betriebssystem installiert. Sie lernen, wie Sie verschiedene Anweisungen und Funktionen anwenden. In diesem Projekt lernen Sie die Grundfunktionen von Python kennen. 

Dieser Leitfaden behandelt: 

  • Level - Anfänger 30% 30%
  • Dauer 30 min 35% 35%
  • Kosten - 70,30 € 50% 50%

Schritt 2: Verbinden und starten

Legen Sie die Micro-SD-Karte (mit Raspbian) in den Micro-SD-Kartensteckplatz an der Unterseite des Raspberry Pi ein. An der Seite des Raspberry Pi 4B befinden sich zwei Micro-HDMI-Anschlüsse. Stecken Sie das Micro-HDMI-Kabel in den linken Anschluss und das HDMI-Ende in einen Monitor. Schließen Sie eine Tastatur und eine Maus an die USB-Anschlüsse an und stecken Sie das Netzkabel schließlich in den USB-C-Anschluss.

Ihr Setup kann jetzt gestartet werden. Wenn Sie den Raspberry Pi starten, sehen Sie einen Desktop. Beim ersten Start müssen Sie eine Reihe von Daten wie Sprache, Zeit, Internet usw. einstellen. Dies wird Schritt für Schritt erklärt und Sie müssen dies nur einmal tun.

Sie starten die Python-IDE, indem Sie im Hauptmenü unter „Programmierung“ die Option „Thonny Python IDE“ auswählen. Sie sehen dann diesen Bildschirm (Abbildung 1):

Hier sehen Sie den Raspberry Pi Imager. Klicken Sie auf die linke Schaltfläche. Es trägt die Bezeichnung "OS WÄHLEN".

Figuur 1

Schritt 3: Funktionen und Anweisungen

Python ist die gängige Programmiersprache für das Schreiben von Software in Raspberry Pi. Dieser Beispielcode ist daher in Python geschrieben. Im Beispielcode verwenden wir verschiedene Funktionen und Anweisungen. Viele dieser Funktionen sind möglicherweise unbekannt, daher werden wir diese Funktionen einzeln behandeln. Beachten Sie, dass bei Python zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden wird. Dies bedeutet, dass Python zwischen der Eingabe von Wörtern mit und ohne Großbuchstaben unterscheidet. Einige Funktionen funktionieren beispielsweise nicht, wenn Sie das Wort mit einem Großbuchstaben eingeben, da es mit einem Kleinbuchstaben geschrieben werden sollte oder umgekehrt.

 

Funktionen und Anweisungen im Beispielcode: 

Schritt 4: Programmierung

Sie können den folgenden Code kopieren und einfügen. Wir empfehlen, dass Sie den Code selbst kopieren, da Sie mehr daraus lernen werden. Vergessen Sie nicht, den Code an einer logischen Stelle abzulegen. Wenn Sie den Beispielcode eingegeben und gespeichert haben (siehe Abbildung 2), können Sie den Code starten. Sie tun dies, indem Sie Strg + t drücken oder unter der Überschrift "Ausführen" "Aktuelles Skript im Terminal ausführen" auswählen. Wenn Sie den Code starten, gelangen Sie zunächst zur Menüauswahl. Sie müssen eine Auswahl treffen, welche Funktion Sie verwenden möchten. Geben Sie dann Ihre gewünschte Nummer ein und drücken Sie die Eingabetaste. Dann werden zwei Zahlen gefragt, die Sie für die Summe verwenden möchten. Die Antwort auf die Summe wird eine Zeile weiter unten gedruckt (siehe Abbildung 3). Wenn der Code einen Fehler ausgibt, können Sie ihn mit Strg + F5 nachschlagen oder unter „Ausführen“ die Option „Aktuelles Skript debuggen (besser)“ auswählen.

Menüauswahl = 0 #Variable Menüauswahl muss eine Zahl zwischen 0 und 7 sein
während Menüauswahl in (0,1,2,3,4,5,6,7):
    Drucken („Menüauswahl:“)
    print ("1: Potenzierung 2: Multiplikation 3: Teilen 4: Ganze Division")
    print ("5: Berechnen Sie den Rest der Division 6: Addition 7: Subtrahieren") #Die Menüoptionen werden gedruckt
    Menüauswahl = int (Eingabe („Treffen Sie eine Auswahl:“))
    drucken ("")
    wenn Menüauswahl> 7 oder Menüauswahl <1:
        Drucken ("falsche Menüauswahl")
        drucken ("")
        Menüauswahl = 0 # zurück zur Menüauswahl
    sonst:
        a = float (Eingabe (“gib Nummer a:“))
        b = float (Eingabe ("Nummer b geben:"))
    wenn Menüwahl == 1:
        c = a ** b #Erhöhen Sie die Leistung
        print (a, "^", b, "=", c)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 2:
        c = a * b #Multiply
        print (a, "*", b, "=", c)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 3:
        c = a / b #Share
        print (a, "/", b, "=", c)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 4:
        c = a // b # Ganze Teilung
        c_rounded = format (c, '. 0f') #Variable c, auf 0 Dezimalstellen gerundet
        print ("Ganze Zahl", a, "/", b, "=", c_rounded)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 5:
        c = a% b #Mudulo
        c_rounded = format (c, '. 0f') #Variable c, auf 0 Dezimalstellen gerundet
        print ("Verbleibende Nummer", a, "/", b, "=", c_rounded)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 6:
        c = a + b # Addition
        print (a, "+", b, "=", c)
        drucken ("")
    elif Menüauswahl == 7:
        c = ab #Subtract
        print (a, ”-“, b, ”=”, c)
        drucken ("")

Figuur 2

Figuur 3

Wenn Sie dieses Projekt erfolgreich abgeschlossen haben, wissen Sie, wie Sie verschiedene Funktionen in Python verwenden. Welche Berechnungen können Sie durchführen und welche arithmetischen Operatoren benötigen Sie? Sie können dies später für viele andere Projekte verwenden.

Fußnoten

Die im Beispielcode verwendeten Funktionen und Variablen werden hier erläutert.

Bemerkungen:
Manchmal ist es nützlich, einen Kommentar / eine Notiz in den Code einzufügen. Sie können dies mit einem # tun. Der Text, den Sie nach dem # eingeben, hat keinen weiteren Einfluss auf den Code. Wenn Sie mehrere Zeilen hintereinander als Kommentar haben möchten, können Sie dies tun, indem Sie den Kommentar zwischen doppelte Anführungszeichen ("") schreiben.

Beispiele:
# Dies ist ein Kommentar

"" "
Dies ist ein Kommentar,
bestehend aus mehreren Zeilen.
"" "

Variablen:
Variablen sind Buchstaben oder Wörter, in denen Sie Datenwerte speichern können. In einer solchen Variablen können Sie eine Zahl, ein Wort oder eine andere Variable speichern. Wenn Sie ein Wort in eine Variable einfügen möchten, müssen Sie es in Anführungszeichen (”“) setzen. Eine Variable wird erstellt, wenn Sie ihr zum ersten Mal einen Wert zuweisen. Eine Variable kann nützlich sein, wenn ihr ein veränderbares Wort oder eine veränderbare Nummer zugeordnet ist.

Beispiele:
a = 5
b = "Elektronik für Sie".

drucken():
Print () ist eine Funktion, die die Variable oder den Text anzeigt, den Sie zwischen die Klammern auf dem Bildschirm gesetzt haben. Dazu müssen Sie zuerst den Code starten.

input ():
Die Funktion input () funktioniert genauso wie die Funktion print (), es wird jedoch sofort eine Eingabe angefordert. Wenn Sie eine Zahl eingeben möchten, setzen Sie ein int, float oder complex vor die 'Eingabe'. Dies hängt davon ab, welche Art von Nummer Sie möchten. Als Benutzer müssen Sie ein Wort oder eine Zahl als Antwort eingeben, indem Sie es eingeben und dann auf die Eingabetaste klicken.

int:
Sie verwenden nur ein int (Ganzzahl) für ganze, positive und negative Zahlen.

schweben:
Sie verwenden einen Gleitkommawert für Komma-Zahlen.

Komplex:
Sie verwenden einen Komplex für komplexe Zahlen.

Schwimmer abrunden:
Wenn Sie möchten, dass ein Float gerundet wird, können Sie dies mithilfe der Funktion tun. Format (Variable, '. 1f'). In diesem Fall runden Sie auf 1 Dezimalstelle. Wenn Sie auf 2 Dezimalstellen runden möchten, schreiben Sie das Format (Variable, '. 2f') usw.

ob:
Bedeutet wörtlich "wenn". Dies ist eine Python-Methode, um zu sagen: "Wenn die Bedingung (die nach dem" Wenn "steht) wahr ist, führen Sie den darunter liegenden Code aus. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, überspringt Python diesen Code.

eLeben:
(sonst wenn) bedeutet wörtlich "anderes wenn". Dies ist eine Pythons-Art zu sagen: „Wenn die vorherige Bedingung nicht erfüllt ist, prüfen Sie, ob diese Bedingung erfüllt ist. Wenn diese Bedingung tatsächlich erfüllt ist, führt Python den unter elif aufgeführten Code aus. Wenn diese Bedingung falsch ist, überspringt Python diesen Code.

sonst:
Bedeutet wörtlich "anders". Dies ist eine Python-Methode, um zu sagen: "Wenn die vorherige Bedingung nicht erfüllt ist, sollten Sie diesen Code ausführen."

Vergleichsoperatoren:
Sie verwenden einen Vergleichsoperator, um zwei Werte zu vergleichen. Diese Gleichungen erscheinen oft in if-Gleichungen. In der folgenden Tabelle finden Sie die Vergleichsoperatoren.

Vergleichsoperatoren:
Ist größer als
Ist weniger als
>= Ist größer oder gleich
<= Ist kleiner oder gleich
== Entspricht
!= Ist ungleich zu

Rechenzeichen:
Sie verwenden einen arithmetischen Operator, um Summen zu bilden. Beispiele für diese Operatoren finden Sie in der folgenden Tabelle.

Rechenzeichen:
+ Mehr
- Min.
* Mal
/ Teilen
% Module (Rest der Teilungssumme)
// Gibt eine ganze Zahl zurück, nachdem die Division abgerundet wurde
** Exponent

während:
Eine Schleife ist ein Code, der immer wieder wiederholt wird. Mit einer while-Schleife können Sie wiederholt einen Code ausführen. Das while tut dies, solange die Bedingung nach dem 'while' wahr ist. Wenn die Bedingung (nicht mehr) erfüllt ist, endet die Schleife.

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