As melhores linguagens de programação para usar com o Raspberry Pi

A série Raspberry Pi de computadores de placa única serve como intermediário entre os domínios da computação física e digital. Este dispositivo versátil pode ser caracterizado como uma fusão de um microcontrolador Arduino e um computador pessoal, fornecendo aos usuários a capacidade de gerenciar circuitos eletrônicos e operar um sistema operacional abrangente.

Embora a seleção de uma linguagem de programação apropriada seja crucial para desbloquear os recursos completos de um Raspberry Pi, vamos nos aprofundar nas linguagens mais usadas nesta plataforma e avaliar suas vantagens distintas, a fim de facilitar sua seleção de uma opção adequada.

Pitão

A elevada estima em que o Python é mantido pelos usuários do Raspberry Pi pode ser atribuída à sua fusão criteriosa de acessibilidade, clareza e adaptabilidade. Esta linguagem versátil está incluída como parte do pacote de software padrão que acompanha os dispositivos Raspberry Pi, juntamente com o Thonny Integrated Development Environment, tornando-a a escolha preferida para a grande maioria dos usuários que procuram programar seu Raspberry Pi.

A utilização de scripts Python é predominante no ecossistema Raspberry Pi devido aos seus recursos de interface proficientes com vários componentes eletrônicos, como sensores e atuadores. Essa versatilidade é aprimorada ainda mais pela disponibilidade de bibliotecas abrangentes que facilitam a integração perfeita entre diferentes dispositivos de hardware e aplicativos de software. Além disso, muitos Raspberry Pi HATs e placas complementares compradas vêm equipados com scripts baseados em Python, tornando-o uma ferramenta essencial para a implementação de projetos envolvendo esses componentes.

Dois forks populares da linguagem de programação Python foram desenvolvidos especificamente para operação em placas de microcontroladores, como o Raspberry Pi Pico. Esses garfos incluem CircuitPython e MicroPython. Embora ambos os forks compartilhem semelhanças na funcionalidade, eles diferem em termos de conjuntos de recursos e aplicações pretendidas. O CircuitPython foi otimizado para oferecer um conjunto mais abrangente de bibliotecas e drivers, enquanto o MicroPython foi projetado para fornecer apenas os componentes essenciais necessários para executar o código nas placas do microcontrolador. Como resultado, o código compilado do MicroPython tende a ser um pouco mais rápido e consumir menos memória em comparação com o CircuitPython. Para aqueles que buscam uma solução ideal para programar microcontroladores, pode ser benéfico explorar mais e determinar qual linguagem atende melhor às suas necessidades.

Se você está apenas começando com o Python, pode encontrar muitos tutoriais e cursos úteis para iniciantes em sites como Codecademy e Coursera , bem como na [documentação do Python] oficial (https://docs.python.org/3/) e em livros como “Automate the Boring Stuff with Python” de Al Sweigart.

Arranhar

O Scratch é uma plataforma computacional altamente acessível, projetada especificamente para jovens aprendizes, que permite a criação de algoritmos complexos e aplicativos de software por meio da utilização de blocos de construção visualmente estruturados. Essa abordagem inovadora de codificação capacita indivíduos de todas as idades a navegar no domínio da tecnologia digital com facilidade e proficiência.

A característica única do Scratch que o diferencia de outras linguagens de programação é a utilização de blocos de código de arrastar e soltar, que simplificam o processo de programação para iniciantes, eliminando a complexidade associada aos métodos de codificação tradicionais. Esses blocos de código podem ser interconectados para executar operações envolvendo texto, imagens, som e até mesmo componentes eletrônicos físicos.

O Scratch, muitas vezes visto como uma ferramenta para iniciantes devido ao seu estilo de programação baseado em blocos, possui potência e versatilidade notáveis, tornando-o acessível a programadores de todos os níveis de proficiência.

Deve-se reconhecer que o Scratch tem suporte de biblioteca limitado em comparação com o Python, e a edição de código via entrada de teclado pode ser mais eficiente do que utilizar seu sistema baseado em blocos. No entanto, serve como uma excelente introdução à programação e as proficiências adquiridas com o Scratch podem ser benéficas na transição para outros idiomas.

O próprio Scratch fornece acesso a uma variedade de projetos interativos, completos com instruções detalhadas, no site oficial do Scratch (https://scratch.mit.edu/). O site de projetos Raspberry Pi também possui um caminho de projeto Introdução ao Scratch.

##Java

Java é uma linguagem de programação versátil e orientada a objetos que pode operar em várias plataformas fornecidas com as condições necessárias. Possui adaptabilidade inigualável, permitindo que os desenvolvedores criem aplicativos em uma plataforma e os disseminem sem esforço para vários sistemas. Considerando o fato de que você está compondo código em um Raspberry Pi para implantação em outras plataformas, Java é sem dúvida uma opção preferida.

biblioteca Pi4J e a biblioteca Device I/O. Embora essas bibliotecas possam carecer de algumas funcionalidades quando comparadas com as fornecidas pelo Python, espera-se que elas funcionem satisfatoriamente para a maioria dos projetos

Java é uma das várias linguagens de programação pré-instaladas no sistema operacional Raspberry Pi, juntamente com Python, Scratch e C++. Os usuários têm a opção de utilizar o BlueJ Integrated Development Environment (IDE) que acompanha o sistema operacional, ou podem optar por instalar o Microsoft Visual Studio Code para recursos mais avançados. Para saber mais sobre os IDEs mais recomendados para o Raspberry Pi, consulte a lista a seguir.

O código Java tem uma vantagem em termos de velocidade quando comparado ao código Python, pois o Java é uma linguagem compilada enquanto o Python é interpretado. Embora o Java não ofereça o mesmo nível de acesso direto ao hardware que linguagens como C++

Existem vários livros excelentes sobre programação Java, como “Head First Java” de Kathy Sierra e “On Java 8” de Bruce Eckel. O Oracle Java Documentation e o curso on-line massivo de programação Java da University of Helsinki também são altamente recomendados para iniciantes.

##C/C\+\+

Com um Raspberry Pi, a utilização das linguagens de programação C e C++ é altamente recomendada devido às suas excepcionais capacidades de desempenho e controle total sobre o hardware. Embora essas linguagens possam apresentar uma curva de aprendizado mais acentuada em comparação com alternativas como Python e Scratch, as vantagens que elas oferecem são substancialmente dignas de nota.

Acessar os recursos de hardware do Raspberry Pi diretamente por meio de C ou C++ fornece amplo poder para operações intensivas, como desempenho multimídia, jogos avançados e recursos de programação abrangentes.

C++ é uma linguagem de programação de uso geral, compilada e estaticamente tipada, desenvolvida por Bjarne Stroustrup como uma extensão da linguagem de programação C. Caracteriza-se pelo suporte à programação orientada a objetos e programação genérica, entre outras funcionalidades. A principal diferença entre C e C++ reside em seus recursos orientados a objetos, com C++ oferecendo suporte mais robusto para esse paradigma por meio do uso de recursos como classes, modelos, namespaces e tratamento de exceções. Além disso, C++ fornece gerenciamento de memória aprimorado em comparação com C, incluindo suporte para alocação e desalocação automática de memória, bem como suporte para ponteiros e referências.

Após uma consideração mais aprofundada, deve-se observar que dominar o C++ pode ser uma tarefa desafiadora para aqueles que já se tornaram proficientes em Python ou Java. No entanto, adquirir um conhecimento prático de qualquer idioma pode servir como um próximo passo apropriado para o avanço de suas habilidades. Para começar a explorar as complexidades do C++, os interessados ​​podem querer consultar a seguinte lista de recursos:

##JavaScript

Apesar das crenças de alguns indivíduos, o JavaScript é considerado uma linguagem de programação abrangente. Sua aplicação principal está no domínio do desenvolvimento da Web, onde é incorporada como parte dos componentes front-end e back-end de vários sites e aplicativos da Web.

A utilização de JavaScript, juntamente com outras linguagens de script da web, incluindo HTML e CSS, é particularmente vantajosa ao construir uma interface de usuário interativa para os empreendimentos Raspberry Pi Internet of Things (IoT) e servidores da web.

A utilização de JavaScript na computação física requer a instalação do Node.js, que serve como ambiente de tempo de execução para o desenvolvimento do lado do servidor. Uma infinidade de bibliotecas estão acessíveis para Node.js que permitem a manipulação dos pinos GPIO e várias interfaces no Raspberry Pi. Essas bibliotecas são geralmente adequadas para projetos básicos de Raspberry Pi. Além disso, é recomendável explorar o processo de construção de um bot do Twitter baseado em fotografia usando Raspberry Pi e Node.js.

Uma base sólida no desenvolvimento da Web pode levar alguém a selecionar o JavaScript como sua linguagem de programação preferida. O motivo é que o código JavaScript opera perfeitamente em vários navegadores, eliminando a necessidade de um Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) para sua implementação. Em vez disso, tudo o que é necessário é um editor de texto básico e o navegador Chromium pré-instalado em um dispositivo Raspberry Pi executando o Raspberry Pi OS.

A Mozilla Developer Network (MDN) tem um manual abrangente de JavaScript e referências adequadas para iniciantes e programadores experientes. Tutoriais e projetos interativos podem ser encontrados em sites como freeCodeCamp e Javascript.info.

Qual deles você deve escolher?

A seleção de uma linguagem de programação para utilização com o Raspberry Pi deve levar em consideração vários fatores relevantes, incluindo, mas não se limitando a, o nível de proficiência atual, as complexidades intrínsecas do projeto em questão e o grau de dedicação para adquirir conhecimento neste campo.

Começar com uma linguagem na qual você já é proficiente é recomendado se você deseja começar a aprender a programar. Isso permite que você se concentre em expandir seu conjunto de habilidades em vez de dominar uma nova sintaxe. À medida que os requisitos do seu projeto mudam, você pode achar vantajoso explorar idiomas adicionais. Ter uma base sólida em princípios fundamentais de programação permite que você se adapte e escreva códigos em vários idiomas com mais facilidade.

Cada linguagem de programação tem seus méritos

O Python é uma excelente seleção para programadores novatos e experientes devido à sua acessibilidade e versatilidade. Para quem está começando, o Scratch é altamente recomendado, pois é fácil de usar e divertido. Para aplicativos que requerem execução rápida e controle refinado sobre recursos de hardware, C/C++ é a escolha preferida. Java ocupa um ponto médio no espectro de facilidade de uso, oferecendo níveis proporcionais de desempenho. O JavaScript amplia ainda mais os recursos do Raspberry Pi para desenvolvimento web dinâmico. Em última análise, a decisão sobre a linguagem de programação mais adequada para os projetos do Raspberry Pi é individual.