🕒 : 3 h maximum

Prérequis:

TP RPI_0 et RPI_1 effectués , machine R
cours sur python3 et cours langage C de l’ année 1

But:

Mettre en oeuvre du développement logiciel avec Python et langage C (gcc)

Répertoire du travail:

~/Works/RPI_2

Installation

installer la lib pour utiliser libgpiod dans python

sudo apt update
sudo apt install python3-libgpiod  # Installe le binding Python pour libgpiod

Interpréteur en ligne , python3

on va reprendre le montage du tp précédent.

bruno@rpi364:~/Works/RPI_2 $ python
Python 3.9.2 (default, Mar 20 2025, 02:07:39) 
[GCC 10.2.1 20210110] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

en ligne de commande on va piloter la led GPIO17

>>> import gpiod                   #charger la librarie gpiod
>>> chip = gpiod.Chip('gpiochip0') # Crée un objet chip à partir de la classe gpiod.Chip.
>>> led = chip.get_line(17)
>>> led.request(consumer="LED", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)
>>> led.set_value(1)  # ON
>>> led.set_value(0)  # OFF
>>> led.release()  # Libération propre

On v a ici s’initier la POO , programmation orientée objet

# Importation de la classe gpiod depuis le module gpiod
# En POO: On importe la 'boîte à outils' principale contenant les classes nécessaires
>>> import gpiod

# Instanciation de l'objet 'chip' à partir de la classe Chip
# En POO: gpiod.Chip est le constructeur qui crée un objet représentant le contrôleur matériel
# 'gpiochip0' est le nom du device matériel (vérifiable avec gpiodetect)
>>> chip = gpiod.Chip('gpiochip0')

# Création d'un objet 'led' à partir de la méthode get_line() de l'objet chip
# En POO: get_line() est une méthode d'instance qui retourne un objet Line
# 17 correspond à l'offset (GPIO17 en numérotation BCM)
>>> led = chip.get_line(17)

# Configuration de l'objet led via la méthode request()
# En POO:
# - consumer="LED" : Nom arbitraire pour identifier l'usage (principe d'encapsulation)
# - type=... : Spécifie le comportement de l'objet (ici sortie)
# Cela illustre le principe d'abstraction: on configure sans savoir comment c'est implémenté
>>> led.request(consumer="LED", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)

# Utilisation de la méthode set_value() de l'objet led
# En POO: 
# - set_value() est une méthode qui modifie l'état interne de l'objet
# - 1/0 représente l'état HIGH/LOW (interface simplifiée vers le matériel)
>>> led.set_value(1)  # ON - Active la sortie (méthode publique d'interface)

>>> led.set_value(0)  # OFF - Désactive la sortie

# Appel de la méthode release() pour libérer les ressources
# En POO:
# - Gestion propre des ressources (destruction explicite)
# - Bonne pratique pour éviter les fuites mémoire et les conflits matériels
# - Analogie avec le destructeur (mais appelé manuellement ici)
>>> led.release()  # Libération propre de l'objet led

Concepts POO illustrés :

Encapsulation :
- Les détails matériels sont cachés dans les objets Chip et Line
- On interagit via des méthodes simples (set_value()) sans voir la complexité sous-jacente
Abstraction :
- gpiod.Chip abstrait le contrôleur matériel
- LINE_REQ_DIR_OUT est une constante qui masque les détails bas niveau
Messaging :
- led.set_value(1) envoie un « message » à l’objet pour changer d’état
Gestion du cycle de vie :
- Construction : gpiod.Chip()
- Utilisation : méthodes request(), set_value()
- Destruction : release()

Vous allez revoir les concepts de la POO en étudiant le C++

Passons au code blink.py

#!/bin/python3i
mport gpiod
import time

# Configuration
LED_CHIP = 'gpiochip0'  # Nom du contrôleur GPIO
LED_PIN = 17            # Numéro GPIO (BCM)
INTERVAL = 1.0          # 1 seconde allumé, 1 seconde éteint (0.5 Hz)

# Initialisation
chip = gpiod.Chip(LED_CHIP)          # Ouvre le contrôleur GPIO
led = chip.get_line(LED_PIN)         # Récupère la ligne GPIO
led.request(consumer="blink", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)  # Configure en sortie

# Clignotement
try:
    while True:
        led.set_value(1)             # Allume la LED
        time.sleep(INTERVAL)         # Attend 1 seconde
        led.set_value(0)             # Éteint la LED
        time.sleep(INTERVAL)         # Attend 1 seconde
        
except KeyboardInterrupt:
    pass

# Nettoyage
led.set_value(0)                     # Éteint la LED
led.release()                       # Libère la GPIO
chip.close()                        # Ferme le contrôleur
print("Programme arrêté, LED éteinte")

Saisir ce code et le tester

répertoire: blink , code : blink.py

Avec le Debugger pdb

bruno@rpi364:~/Works/RPI_2/blink $ python3 -m pdb blink.py
> /home/bruno/Works/RPI_2/blink/blink.py(2)<module>()
-> import gpiod
(Pdb) n
> /home/bruno/Works/RPI_2/blink/blink.py(3)<module>()
-> import time
(Pdb) n
> /home/bruno/Works/RPI_2/blink/blink.py(6)<module>()
-> LED_CHIP = 'gpiochip0'  # Nom du contrôleur GPIO
(Pdb) n
> /home/bruno/Works/RPI_2/blink/blink.py(7)<module>()
-> LED_PIN = 17            # Numéro GPIO (BCM)
(Pdb) p LED_CHIP
'gpiochip0'
(Pdb)

Commandes essentielles :
- n (next) : Exécute la ligne suivante
- c (continue) : Continue jusqu’au prochain point d’arrêt
- p <variable> : Affiche la valeur (ex: p LED_PIN)
- l (list) : Montre le code autour de la ligne actuelle
- q (quit) : Quitte le débogueur

Tester ce code avec pdb

vous pouvez vous aider du cours python

Donner l’organigramme et le PL avec Monia

Avec l’ILS on va reprendre le 2 ème schéma (déjà vu)

Code ilsled.py

Répertoire : ilsled , code : ilsled.py

#!/usr/bin/env python3
# Script de copie GPIO27 → GPIO17 - Version pédagogique

# Importation des bibliothèques
import gpiod  # Pour contrôler les GPIO
import time   # Pour les petites pauses

# === Configuration ===
BROCHE_ENTREE = 27   # GPIO27 en entrée (capteur/bouton)
BROCHE_SORTIE = 17    # GPIO17 en sortie (LED/relais)
NOM_CHIP = 'gpiochip0' # Nom du contrôleur GPIO (toujours gpiochip0 sur RPi)

# === Initialisation GPIO ===
# 1. On ouvre le contrôleur GPIO
chip = gpiod.Chip(NOM_CHIP)

# 2. On configure les broches :
#    - GPIO27 en entrée (pour lire un bouton/capteur)
#    - GPIO17 en sortie (pour piloter une LED/relais)
entree = chip.get_line(BROCHE_ENTREE)
sortie = chip.get_line(BROCHE_SORTIE)

entree.request(consumer="entree", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_IN)
sortie.request(consumer="sortie", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)

# === Boucle principale ===
try:
    print("Démarrage de la copie GPIO27 → GPIO17 (CTRL+C pour arrêter)")
    
    while True:
        # 1. Lire l'état actuel de GPIO27 (0 ou 1)
        etat_entree = entree.get_value()
        
        # 2. Copier cette valeur sur GPIO17
        sortie.set_value(etat_entree)
        
        # 3. Petite pause pour éviter de surcharger le CPU
        time.sleep(0.05)  # 50ms

except KeyboardInterrupt:
    # === Nettoyage ===
    print("\nArrêt propre du programme...")
    entree.release()
    sortie.release()
    chip.close()
    print("GPIO libérées, script terminé.")

Saisir ce code et tester

Répertoire: ilsled , code: ilsled.py

Prérequis:

But:

Répertoire du travail:

Installation

Interpréteur en ligne , python3

Concepts POO illustrés :

Passons au code blink.py

Saisir ce code et le tester

Avec le Debugger pdb

Tester ce code avec pdb

Donner l’organigramme et le PL avec Monia

Avec l’ILS on va reprendre le 2 ème schéma (déjà vu)

Code ilsled.py

Saisir ce code et tester

Donner les organigrammes et Pl avec Monia

Conclusion du TP

RPI_2 Python

Prérequis:

But:

Répertoire du travail:

Installation

Interpréteur en ligne , python3

Concepts POO illustrés :

Passons au code blink.py

Saisir ce code et le tester

Avec le Debugger pdb

Tester ce code avec pdb

Donner l’organigramme et le PL avec Monia

Avec l’ILS on va reprendre le 2 ème schéma (déjà vu)

Code ilsled.py

Saisir ce code et tester

Donner les organigrammes et Pl avec Monia

Conclusion du TP