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Objectifs pédagogiques / Compétences visées
- Programmer efficacement en Python des applications IoT pour Raspberry Pi.
Niveau requis
Etre initié à la programmation structurée et avoir des connaissances sur l'architecture matérielle d'un PC et de Linux souhaitées.
Public concerné
Programmateurs et chefs de projets.
Programme
Jour 1
Présentation de Raspberry
- Architecture interne : RAM, CPU, Socket, Ethernet , GPIO (General Purpose Input/Output)...
- Système d'exploitation Linux : Raspbian, Debian...
- Périphériques et montages électroniques externes pour Raspberry Pi
- IDE (Integrated Development Environment) pour Python : PyDev, Thonny...
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Prise en main de Raspberry
- Installation et configuration de l'IDE Python
Administration de Raspberry
- Gestion de sessions
- Gestion de fichiers
- Gestion de processus et logs
- Installation de logiciels
- Image et boot : Berryboot, Noobs et IMG
- Gestion de périphériques /dev et USB
- Système de fichiers : mount, /dev , /var, /home...
- Configuration réseau et gestion de services
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Manipulation de fichiers : commandes de base
- Manipulation de processus : commandes de base
- Démarrage et arrêt du système : init, shutdown...
- Installation de logiciels
- Configuration réseaux et installation de services
Jour 2
Langage de programmation Pyhton
- Langage interprété
- Organisation d'un script ou module
- Exécution et passage d'argument en ligne de commande
- Accéder à une aide
- Commentaires et indentations
- Modèle mémoire : head et GC (Garbage Collector)
- Variables : déclarations et portée
- Types de données scalaires : int, str, float...
- Types agrégés : List, tableaux, set, queue, list, dict, chaine...
- Opérateurs : arithmétiques, logiques, relationnels, spéciaux...
- Instructions de contrôle : if / else, while, for...
- Notions des fonctions et passage d'arguments
- Gestion des exceptions : try / except / final
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Création d'un premier programme Python, avec passages d'arguments
- Utilisation des variables et de ses types
- Exploitation des tableaux
- Utilisation des structures de contrôle principales de Python
- Création de fonctions et appel de celles-ci
- Ajout de la gestion des exceptions aux programmes réalisés durant la journée
Jour 3
Langage de programmation Python - Suite
- Création et utilisation de modules en Python
- Les expressions régulières en Python
- Gestion de modules (pip) : installation, création et importation
- Modules standards : OS, sys, random, string...
- Gestion de I/O : entrées / sorties standards, accès aux fichiers et redirections
- Particularités de la programmation Python sur Raspberry
- Programmation des GPIO (General Purpose Input/Output) Rasberry
- L'instruction "with" en Python
- Les arguments *args, **kargs
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Création et utilisation de modules
- Utilisation des modules standards
- Accès aux fichiers depuis Python
- Pilotage par Python de montage électronique via GPIO
Aspect avancés du developpement Python sur Raspberry
- Traitements parallèles et concurrents en Python : les différences
- Traitements parallèles avec les threads en Python
- La programmation concurrente en Python
- Communication réseaux avec les sockets : TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol)
- Les WebSockets en Python et avantage des messages non sollicités
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Mise en oeuvre du multi-threads en Python
- Mise en oeuvre de la communication via Sockets
Jour 4
La programmation orientée objet (POO)
- Les classes en Python
- Attributs et méthodes
- Les constructeurs
- Les instances
- Le paramètre self
- Héritage en Python
- Utilisation de super en Python
- Mise en œuvre du polymorphisme
- Les annotations
- Les classe d'exceptions
- La persistance avec pickle et json
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Mise en oeuvre de la programmation objet en Python
- Création de classes, propriétés et méthodes
- Ajout de constructeurs
- Développement de l'héritage
- Exploitation du polymorphisme
- Ajout du traitement d'exception dans les classes
Conception d'interfaces graphiques
- Présentation de l'API de gestion graphique Tkinter
- Gestion
- Fenêtres
- Evènements souris / clavier
- Gadgets visuels
- Menus
- Boîtes de dialogues
- Texte
- Graphique vectoriel
- Problématique dite graphique et multi-thread
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Réalisation d'une interface graphique avec Tkinter
- Intégration à l'interface des différents contrôles visuels et gestion programmatique de ceux-ci
Jour 5
Mise en oeuvre de Raspberry
- Rappels sur GPIO
- Affichage sur Raspberry
- Présentation de PWM (Pulse Width Modulation)
- Présentation de MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)
- Projet développé d'accès au GPIO depuis un programme Python
- Projet d'affichage de nombres aléatoires sur Raspberry
- Projet de contrôle de moteurs connectés à Raspberry, via PWM (Pulse Width Modulation)
- Projet d'échanges entre deux Raspberry, via le protocole MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Modalités d’évaluation des acquis
- En cours de formation, par des études de cas ou des travaux pratiques
- Et, en fin de formation, par un questionnaire d'auto-évaluation ou une certification (M2i ou éditeur)
