Ce livre s'adresse à toute personne qui souhaite disposer des connaissances nécessaires pour maîtriser le langage Python et être en mesure de développer efficacement des programmes pour le nano-ordinateur Raspberry Pi. Afin de rendre cet apprentissage plus concret, l'auteur propose au lecteur des projets de mise en application des connaissances acquises. La lecture de ce livre ne nécessite pas de connaissances particulières en développement ou en électronique, néanmoins une connaissance des environnements Linux ou UNIX est un plus.

Pour commencer, l'auteur explique comment installer et configurer des modules Python sur le Raspberry Pi. Il présente ensuite les bases importantes de l'algorithmique pour permettre au lecteur de s'approprier le langage Python (boucles, conditions, types et structures de données) ainsi que des concepts plus avancés (classes, syntaxe en compréhension, fonction lambda, générateur, gestion des exceptions…). L'auteur apporte ensuite les connaissances nécessaires pour administrer correctement le Raspberry Pi avec Python (avec la ligne de commandes ou avec l'écriture de scripts), et ainsi gérer les utilisateurs, explorer le système de fichiers ou encore utiliser les signaux UNIX.

Dans les chapitres qui suivent, le lecteur découvre comment construire des applications orientées console avec la bibliothèque urwid et des applications graphiques avec la bibliothèque tkinter. Un chapitre met l'accent sur la programmation web et décrit comment construire son propre serveur web, écrire ses scripts CGI ou programmer ses premiers formulaires HTML. Pour les développeurs plus expérimentés, l'auteur donne une introduction à l'incontournable framework web Flask.

Les aspects multimédia et audio du Raspberry Pi sont également étudiés, notamment comment dessiner avec Pillow ou comment manipuler l'audio avec pyalsaaudio. Deux chapitres s’attardent sur la persistance de données (XML, JSON ou encore SQL avec SQLite) ainsi que sur l'écriture de tests unitaires et la documentation de scripts.

Pour finir, l'auteur guide le lecteur dans la découverte et le fonctionnement des broches GPIO du Raspberry Pi. À l'aide de schémas et de photos, il détaille le raccordement d'un écran LCD avec le Raspberry Pi.

Pour la rédaction du livre, l'auteur a utilisé le Raspberry Pi 4 modèle B. À l'exception du dernier chapitre et des broches GPIO spécifiques à cette version du Raspberry Pi, l'utilisation d'une autre version du Raspberry Pi est tout à fait possible.



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Avant-propos

1. Introduction

Raspberry Pi 4, premier contact

1. Introduction au Raspberry Pi 4
2. Démarrage de Raspberry Pi OS
   1. 1. Historique
3. Comprendre l’écosystème Python : quelle version utiliser ?
4. Installer des bibliothèques Python
   1. 1. La méthode aptitude
   2. 2. La méthode pip
   3. 3. pip ou aptitude ?
5. IDLE : l'éditeur de code en Python pour Python
6. Conclusion

Python : bases et concepts avancés

1. Hello World
2. Les types de base : int, float, str et bool
   1. 1. L’entier : int
   2. 2. Le flottant : float
   3. 3. La chaîne de caractères : str
   4. 4. Le booléen
3. Les structures de données : list, dict, tuple
   1. 1. La liste
   2. 2. Le tuple
   3. 3. Le dictionnaire (ou table de hachage)
   4. 4. L’ensemble : le set
4. Les instructions, conditions et boucles
   1. 1. La condition if
   2. 2. La condition else
   3. 3. La boucle for
   4. 4. L’instruction break
   5. 5. L’instruction continue
   6. 6. La boucle while
5. Les opérateurs
   1. 1. Opérateurs arithmétiques
   2. 2. Opérateurs logiques
   3. 3. Opérateur d’appartenance
   4. 4. Opérateur d’affectation
6. La classe
   1. 1. Premiers pas
   2. 2. Exposer les attributs d’une classe
   3. 3. Composition de classes
   4. 4. Réutiliser du code
7. Les fonctions
   1. 1. Définir une fonction
   2. 2. La fonction anonyme
8. La syntaxe en compréhension
9. Itérateur et générateur
10. La gestion des exceptions
11. L'import des modules avec le mot-clé import
12. Le gestionnaire de contexte
13. Conclusion

Administration du Raspberry Pi en Python

1. Introduction
2. Naviguer dans le système de fichiers avec les modules os et pwd
   1. 1. Manipuler et interroger le système de fichiers
   2. 2. Explorer le système de fichiers du RaspberryPi
3. Interagir avec l'interpréteur Python via le module sys
4. Lancer des commandes shell avec le module subprocess
5. Chercher des fichiers avec le module glob
6. Comparer des fichiers ou répertoires avec le module filecmp
7. Capturer des signaux UNIX avec le module signal
8. Écriture de scripts avec le module argparse
9. Conclusion

Le Raspberry Pi en console avec urwid

1. Introduction
2. urwid, les fondamentaux
3. Projet #1 : une horloge en console
4. Projet #2 : un navigateur de fichiers en console
5. Projet #3 : un hôte virtuel
6. Conclusion

Programmation d’interfaces graphiques avec tkinter

1. Les fondamentaux
2. Projet #1 : Hello world avec tkinter
3. Projet #2 : une visionneuse d'images
4. Projet #3 : un éditeur de texte
5. Conclusion

À l'assaut du Web avec le Raspberry Pi

1. Webscraping facile avec les modules requests et html
2. Développer un serveur HTTP avec le module http.server
3. Exécuter des scripts avec le module cgi
4. Envoyer des e-mails avec le module smtplib
5. Écrire une API légère avec Flask
6. Conclusion

Multimédia et audio sur le Raspberry Pi

1. Dessiner avec Pillow
   1. 1. Créer et manipuler des images
   2. 2. Dessiner des figures géométriques
2. Contrôler les entrées et sorties audio avec pyalsaaudio
3. Projet #1 : un enregistreur/lecteur audio
4. Conclusion

Persistance de données sur le Raspberry Pi

1. Introduction
2. Sérialisation et désérialisation avec les modules pickle et shelve
3. Traiter des fichiers CSV avec le module csv
   1. 1. Création et lecture d’un fichierCSV
   2. 2. Créer son propre dialecte CSV
4. Manipuler des données XML avec le module xml.etree.ElementTree
   1. 1. Créer et sérialiser un fichier XML
   2. 2. Interroger un fichier XML
   3. 3. Ajouter et supprimer des nœuds
5. Travailler avec le format d’échange de données JSON via le module json
6. Gestion d’une base de données SQL légère avec le module sqlite3
7. Conclusion

Documenter et tester ses scripts en Python

1. Introduction
2. Consulter de la documentation avec pydoc3
3. Documenter et tester son code en une seule fois avec le module doctest
4. Écriture de tests unitaires avec le module unittest
5. Benchmarker son code avec le module timeit
6. Déboguer ses programmes avec le module pudb
   1. 1. Déboguer pas à pas
   2. 2. Déboguer à un endroit précisdu programme
7. Conclusion

Raspberry Pi et GPIO

1. Les GPIO, comment ça marche ?
2. Connecter un écran LCD 16x2 au Raspberry Pi
3. Projet #1 : communiquer avec l'écran LCD
4. Projet #2 : créer un tube FIFO dédié à l'écran LCD
5. Projet #3 : écrire des messages depuis une interface en ligne de commande
6. Projet #4 : piloter l'écran LCD depuis une interface graphique tkinter
7. Conclusion