Curso sobre Python e Arduino – Parte 1

Olá makers tudo bem? Hoje temos um tutorial diferente, vamos começar um série sobre Python e Arduino! Esta será a introdução ao Python, apresentaremos os conceitos, um pouco da história e para que serve. Esperamos que
gostem <3.

O que é Python?

Python é uma linguagem de programação desenvolvida com o propósito de ser simples, organizado e fácil de entender, o que não era frequente nas linguagens de tipo C da época (1982). Quem teve a ideia dessa linguagem foi o holandês Guido van Rossum, onde em Amsterdã junto com um grupo de amigos desenvolveu suas idéias. O que difere o Python das outras linguagens além de sua praticidade é o seu amplo campo de atuação, não tendo uma especialização como a Java, que tem como foco a aplicação em redes ( jogos, aplicativos móveis etc).

Hoje, o Python recebe muitos patrocínios por ser uma linguagem que ajudou muito o mundo das tecnologias, uma vez que é multiplataforma, ou seja, um mesmo programa pode rodar tanto em um celular, quanto em um computador de sistema operacional Windows e como em Linux. Também possui uma fundação sem fins lucrativos ( Python Software Foundation ) que coordena o desenvolvimento de tal linguagem, sendo por meio da comunidade que vem a maioria das ideias de implementação, na qual são filtradas e selecionadas pela fundação para sair na próxima atualização.

MycroPython

O MicroPython é uma placa (também conhecida com PyBoard) de anexo feita pelo físico e programador Damien George, residente da Austrália, servindo como uma implementação da linguagem Python 3 otimizada para microcontrolador, sendo assim, compatível com microcontroladores como raspberries, placas com ESP 32 entre outros.

Inclusive já fizemos aqui no Arduino Ômega um post com o Raspberry programado no MicroPython, acesse o link < Desenvolvendo uma estação meteorológica com Raspberry Pi Pico – (arduinoomega.com) > e confira.

Onde é usado?

Como já dito anteriormente, o Python não tem uma área de atuação específica, podendo ser usado em diversas áreas, porém, por ter um bom suporte para cálculos é bastante usado em inteligência artificial e computação 3D. Empresas grandes como a Google tem como base de vários de seus setores a linguagem Python, além de patrocinar, outros exemplos são o Youtube e a empresa brasileira Globo (usado nos sites).

Neste tutorial, além de toda essa introdução, vamos te ensinar o que é programação em Python e como fazer a primeira programação na IDE Pycharme, fazendo o tradicional “Hello World”, e nosso objetivo final será um assistente virtual comandado por voz e controlando o Arduino Uno que estará conectado na USB de seu computador, se ficou curioso dá uma olhadinha no vídeo abaixo:

O nosso objetivo final em vindouros tutoriais será fazer um assistente virtual

Introdução a linguagem Python

Um programa Python, executa instrução após instrução, ou seja, a execução é linear, gerando ao final um arquivo .py. Nos blocos de código, como nas condicionais que iremos estudar mais a frente, a indentação tem a função de delimitar esses blocos e organizá-los.

Imagem: Livro Python para desenvolvedores de Luiz Eduardo Borges, pag 24

Neste capítulo da nossa série sobre Python e Arduino, iremos iniciar nossa programação em Python conhecendo os Tipos de variáveis, como que se escreve na Tela do Computador, como recebe um dado do mundo externo, as formas de condicionais do programa e por fim uma introdução a bibliotecas.

Variáveis

O Python possui tipagem dinâmica, ou seja, você não precisa declarar o tipo de variável que está usando, basta escrever o valor que o Python identifica e irá atribuir corretamente. Os principais tipos internos de variáveis são números, sequências, mapas, classes, objetos e exceções, mas iremos focar primeiramente nos números (int e float), lógicos (bool) e sequências de texto (strings).

int: guarda números inteiros entre -2147483648 e 2147483647, utiliza 4 bytes.

float: guarda números com ponto flutuante, frações ou seja números reais entre (aproximadamente) 10-38 e 1038, utiliza 6 bytes, precisão de 8 dígitos.

Ao contrário dos números reais, os números representáveis pelo hardware são finitos. A maneira como os tipos de ponto flutuante são armazenados é abstrata para o programador, entretanto, o hardware segue o padrão IEEE 754 (Standard for Floating-Point Arithmetic).

boolean: variáveis que podem assumir apenas 2 estados, true (verdadeiro) ou false (falso).

String: Uma variável do tipo String pode ser iniciada ou inicializada de forma semelhante a uma variável de tipo primitivo além de poder ser iniciada através de construtores como será visto mais à frente.

A iniciação é feita com literais do tipo String . Um literal do tipo String é uma sequência de caracteres iniciada e terminada com aspas. O operador + também funciona com strings de uma maneira diferente dos números. Ele funciona concatenando strings, ou seja, juntando duas strings:

O operador * também funciona com strings, multiplicando seu conteúdo por um inteiro. Vamos checar esse resultado:

Segue na imagem abaixo um exemplo das variáveis estudadas:

O resultado será conforme imagem abaixo:

Entrada e saída

Os comandos de entrada e saída no Python ou em qualquer outra linguagem de programação possuem o objetivo de comunicar o seu código com o mundo exterior, ou seja, o comando de entrada permite que o usuário envie dados do mundo exterior, como do teclado, sensores ou mouse, para uma variável do programa, aquela variável que definimos o tipo associada ao comando, e o comando de saída permite exibir, mostrar, imprimir, por exemplo na tela do computador, mensagens, expressões, gráficos, imagens e/ou valores armazenados em variáveis do programa.

O comando de Entrada permite receber o valor digitado no teclado, por exemplo, pelo usuário e atribuir esse valor a variável que foi associada ao comando. Comando (função) de entrada do python: input. Saiba que ele irá interromper a execução do programa para esperar que o usuário digite o valor solicitado no teclado, então cuidado no uso deste comando, pois ele pode ser criado e nada informado ao usuário e com isso ele ficar sem saber o que fazer, logo é boa prática junto com o comando de input tenha um texto orientando o que o usuário deve fazer e ao final da digitação basta ser pressionada a tecla “Enter”. Após isso, o valor digitado será movido para variável associada ao input.

Forma Geral: variável = input(‘Mensagem para o usuário’)

Exemplo: nome = input(‘Digite o seu Nome Completo’)

Por padrão, o comando input move valores do tipo String para as variáveis associadas ao comando. Porém caso o usuário deseje digitar um número, deve ser usado o tipo de variável correspondente a variável para o python entender que não se trata de um texto e sim de um valor numérico.

Para receber um número inteiro escreva no seu código o nome da variável = int(input(‘Texto a ser mostrado ‘)), é essa composição da função input com a função int que garante que o resultado final armazenado na variável será um número inteiro.

Para receber um número real escreva no seu código o nome da variável = float(input(‘Texto a ser mostrado ‘)), neste caso o uso da função float garantirá que o resultado final que será armazenado na variável seja um número real.

O comando de saída nós já usamos aqui em nosso e-book para imprimir os tipos de variáveis, porém vamos oficializar a estrutura e teoria desta função no Python.

O comando print (função) permite exibir na tela do usuário mensagens, expressões e/ou valores armazenados em variáveis do programa, sua sintaxe é:

print(‘Mensagem para o usuário’, variável)

No exemplo abaixo o algoritmo recebe o ano de nascimento do usuário, o ano atual e imprime a idade, quer tentar fazer? Pois faça uma pausa nesta leitura, abra seu Pycharm (QUE JÁ ERA PRA ESTAR ABERTO!) e tente resolver essa atividade.

Na próxima aula (aula 02 desta série) vamos aprender sobre as condicionais e laços de repetição em Python, na aula 03 iremos iniciar e escrita do nosso código em Arduino e na aula 04 o nosso assistente virtual, então fica ligado aqui no blog Arduino ômega porque toda semana sairá uma nova aula desta série ASSISTENTE VIRTUAL POR VOZ COM PYTHON E ARDUINO.

Conclusão

E por hoje acabou galera. Concluímos outro artigo, dessa vez um pouco mais “chatinho”, mas calma que é só o começo ! Em nossa série sobre Python e Arduino, iremos aprender muitas coisas novas! No próximo artigo vamos dar início a um projeto básico com python e logo logo vai melhorando, esperem ansiosos por nós, um xêro e fui <3.

Sobre Sandro Mesquita 19 artigos
Prof. Sandro Mesquita, Msc. Eng de Software, CREA - 44680 .

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