[রাস্পবেরি পাই](https://raspberrypi.org) হলো একটি সিংগেল বোর্ড কম্পিউটার । আমরা বিভিন্ন ইকোসিস্টেমের সেন্সর এবং অ্যাকচুয়েটর ব্যবহার করতে পারি, আর এই লেসনে আমরা [Grove](https://www.seeedstudio.com/category/Grove-c-1003.html) নামের বেশ সমৃদ্ধ একটি হার্ডওয়্যার ইকোসিস্টেম ব্যবহার করবো। আমাদের রাস্পবেরি পাই (সংক্ষেপে "পাই") এর কোডিং এবং Grove সেন্সরগুলো আমরা নিয়ন্ত্রণ করবো পাইথন ল্যাংগুয়েজে।
যদি আমরা আমাদের আইওটি হার্ডওয়্যার হিসাবে রাস্পবেরি পাই ব্যবহার করি, তবে দুটি অপশন আছে - সবগুলো লেসন পড়ে সরাসরি রাসপবেরি পাই তে কোডের মাধ্যমে কাজ করা অথবা কম্পিউটার থেকে 'হেডলেস' পাই এবং কোডের সাথে দূরবর্তীভাবে সংযোগ করতে পারেন।
কাজ শুরু করার আগে আমাদের গ্রোভ বেস হ্যাটটি আপনার পাইয়ের সাথে সংযুক্ত করতে হবে।
### কাজ - সেটাপ
Grove বেস হ্যাটটি রাস্পবেরি পাই এ ইন্সটল করা এবং পাই কে সেই অনুসারে কনফিগার করা।
১. গ্রোভ বেস টুপিটি রাস্পবেরি পাই এর সাথে সংযুক্ত করতে হবে। নিচের ছবির মতো, জিপিআইও পিনগুলো বরাবর আমরা গ্রোভ হ্যাট বসাতে পারবো।
আমরা যদি সরাসরি রাস্পবেরি পাই তে কাজ করতে চাই, সেক্ষত্রে আমাদেরকে Raspberry Pi OS এর ডেস্কটপ ভার্সন ব্যবহার করতে হবে এবং প্রয়োজনীয় সব উপাদান ইন্সটল করতে হবে।
#### কাজ - সরাসরি রাস্পবেরি পাই
আমাদেরকে রাস্পবেরি পাই সেটাপ করে নিতে হবে।
1. [ রাস্পবেরি পাই সেটাপ গাইড](https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up) থেকে সব নির্দেশ অনুসরণ করে আমাদের পাই সেটাপ করে নিতে হবে। এটিকে এবার কীবোর্ড/মাউস/মনিটরের সাথে যুক্ত করি। তারপর ওয়াইফাই বা ইথারনেটে সংযুক্ত করে, সফটওয়্যর আপডেট করে নিতে হবে। এক্ষেত্রে যে অপারেটিং সিস্টেম আমরা ডাউনলোড করবো তা হলো **Raspberry Pi OS (32 bit)** , এটিই রেকমেন্ডেড হিসেবে মার্ক করা থাকে ।
গ্রোভ সেন্সর ও একচুয়েটর ব্যবহার করে কাজ করার জন্য, আগেই একটি এডিটর ইন্সটল করতে হবে যাতে আমরা কোড লিখতে পারি এবং বিভিন্ন লাইব্রেরি ও ট্যুল ব্যবহার করতে পারি - এতে করে সহজেই আমরা গ্রোভে কাজ করতে পারবো।
1. পাই রিব্যুট করার পরে, উপরের মেন্যু বার থেকে **Terminal** আইকনে ক্লিক করে তা চালু করতে হবে অথবা *Menu -> Accessories -> Terminal* এভাবে চালু করতে হবে।
2. ওএস এবং সব সফটওয়্যর আপডেট করা আছে কিনা তার জন্য নীচের কমান্ড টা রান করতে হবে।
```sh
sudo apt update && sudo apt full-upgrade --yes
```
3. গ্রোভে সকল লাইব্রেরি ইন্সটল করার জন্য নিচের কমান্ড রান দিই।
পাইথনের অন্যতম শক্তিশালী একটি সুবিধা হলো [pip packages](https://pypi.org) ইন্সটল করতে পারা - পিপ প্যাকেজ হলো অন্যদের তৈরী ও পাবলিশ করা কোডের প্যাকেজ। মাত্র ১টা কমান্ড দিয়েই পিপ ইন্সটল করে ব্যবহার করা যায়। এই গ্রুভ ইন্সটল স্ক্রিপ্ট টি রান করলে, তা আমাদের প্রয়োজনীয় সকল ট্যুল ইন্সটল করে নিবে।
4. আমাদের রাস্পবেরি পাই টি মেন্যু থেকে অথবা নিচের স্ক্রিপ্ট রান করে রিব্যুট করে নিই।
```sh
sudo reboot
```
5. পাই রিব্যুট হওয়ার পর, টার্মিনাল আবারো চালু করতে হবে আর [Visual Studio Code (VS Code)](https://code.visualstudio.com?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) ইন্সটল করতে হবে। এই এডিটরের সাহায্যেই মূলত আমরা সব কোড লিখবো।
```sh
sudo apt install code
```
ইন্সটলেশনের পর টপ মেন্যু থেকেই ভিএস কোড পাওয়া যাবে।
> 💁 পছন্দানুসারে যেকোন পাইথন আইডিই বা এডিটর ব্যবহার করলেই হয়, কিন্তু আমরা এখানে সম্পূর্ণ টিউটোরিয়াল সাজিয়েছি ভিএস কোডের উপর ভিত্তি করে।
6. Pylance ইন্সটল করতে হবে। পাইথনে কোড করার জন্য, এটি ভিএস কোডের একটি এক্সটেনশন। [Pylance extension documentation](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-python.vscode-pylance&WT.mc_id=academic-17441-jabenn) থেকে এটি ইন্সটল করার সকল নির্দেশনা পাওয়া যাবে।
### পাই তে রিমোট একসেস
কম্পিউটারের কীবোর্ড/মাউস/মনিটরের সাথে যুক্ত না রেখে, সরাসরি এটিতে কোডিং না করে, আমরা 'হেডলেস' হিসেবে এটাকে রান করতে পারি। এক্ষেত্রেও ভিস্যুয়াল স্টুডিও কোড ব্যবহার করে আমরা কনফিগারেশন এবং কোডিং করবো।
#### পাই অপারেটিং সিস্টেম সেটাপ করা
পাই ওএস কে একটি এসডি কার্ডে ইন্সটল করে রাখতে হবে।
##### কাজ- পাই ওএস সেটাপ
হেডলেস পাই ওএস সেটাপ করা :
1. [Raspberry Pi OS software page](https://www.raspberrypi.org/software/) থেকে **Raspberry Pi Imager** ডাউনলোড এবং ইন্সটল করতে হবে।
1. কম্পিউটারে একটি এসডি কার্ড প্রবেশ করাতে হবে (এডাপটার প্রয়োজন হতে পারে) ।
1. রাস্পবেরি পাই ইমেজার চালু করতে হবে ।
1. রাস্পবেরি পাই ইমেজার থেকে **CHOOSE OS** সিলেক্ট করি। তারপর *Raspberry Pi OS (Other)* সিলেক্ট করতে হবে *Raspberry Pi OS Lite (32-bit)* এর পরে ।
> 💁 Raspberry Pi OS Lite হলো মূলত Raspberry Pi OS এরই একটি ভার্সন যার ডেস্কটপ ইন্টারফেস বা এই সংক্রান্ত ট্যুল নেই। হেডলেস পাই তে এসব দরকার নেই বলেই লাইট ভার্সন নেয়া হচ্ছে যাতে প্রক্রিয়াটি সংক্ষিপ্ত হয় এবং দ্রুত ব্যুট করা যায়।
1.**CHOOSE STORAGE** এ ক্লিক করে, এসডি কার্ড সিলেক্ট করি ।
1.**Advanced Options** চালু করতে হবে, `Ctrl+Shift+X` প্রেস করে। এখান থেকে আমরা পাই এর কিছু প্রি-কনফিগারেশন করতে পারবো।
1. এখন **Enable SSH** বক্সে টিক দিতে হবে এবং পাই ইউজারের জন্য পাসওয়ার্ড সেট করতে হবে। এই পাসওয়ার্ডটি আমরা পরে পাইতে লগ ইন করতে ব্যবহার করবো।
1. যদি আমাদেরকে পাই কে ওয়াইফাইয়ের সাথে সংযোগ স্থাপনের মাধ্যমে কাজ করার ইচ্ছে থাকে, তাহলে **Configure WiFi** চেক বাক্সটি চেক করুন এবং আমাদের ওয়াইফাই, এসএসআইডি এবং পাসওয়ার্ড লিখে, দেশ নির্বাচন করতে হবে। যদি ইথারনেট ক্যাবল ব্যবহার করি, তবে এটি করার দরকার নেই। এখানে অবশ্যই নিশ্চিত থাকতে হবে যে, পাই কে যে নেটওয়ার্কে সংযোগ করা হচ্ছে, সেই একই নেটওয়ার্কে কম্পিউটারটি যুক্ত রয়েছে।
1.**Set locale settings** বক্সে টিক দিতে হবে এব দেশ এবং টাইমজোন দিতে হবে।
1.**SAVE** সিলেক্ট করি।
1. এবার **WRITE** ক্লিক করলে ওএস আর এসডি কার্ডের কাজ শুরু। যদি ম্যাক-ওএস ব্যবহার করলে এক্ষেত্রে পাসওয়ার্ডটি প্রবেশ করতে বলা হবে যা ডিস্ক ইমেজ এ কাজ করার একসেস দেয়।
অপারেটিং সিস্টেমটি এসডি কার্ডে 'write' করা হবে এবং কার্ডটি সম্পূর্ণ হয়ে গেলে ওএস দ্বারা 'ইজেক্ট' করে দেওয়া হবে এবং ইউজারকে অবহিত করা হবে। এটি হয়ে গেলে, কম্পিউটার থেকে এসডি কার্ড সরিয়ে তা পাই তে প্রবেশ করিয়ে তা চালু করতে হবে।
#### পাই এর সাথে সংযোগ
পরবর্তী ধাপ হলো পাই তে রিমোট একসেস পাওয়া। এটি `ssh` ব্যবহার করে করা যায়, যা ম্যাক-ওএস, লিনাক্স এবং উইন্ডোজের সাম্প্রতিক ভার্সনগুলোতে রয়েছে।
##### কাজ - পাই এর সাথে সংযোগ
পাই এ রিমোট একসেস
1. টার্মিনাল বা কমান্ড প্রম্পট চালু করতে হবে এবং পাই কে যুক্ত করার জন্য নীচের কমান্ডটি চালু করতে হবে।
```sh
ssh pi@raspberrypi.local
```
উইন্ডোজের পুরাতন ভার্সন, যেসবে `ssh` নেই সেখানে কী করা যায় ? খুব সহজ - OpenSSH ব্যবহার করা যাবে। ইন্সটল করার সব নির্দেশনা [OpenSSH installation documentation](https://docs.microsoft.com//windows-server/administration/openssh/openssh_install_firstuse?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) এ পাওয়া যাবে।
1. এটি পাইয়ের সাথে সংযুক্ত হয়ে এবং পাসওয়ার্ড চাইবে।
আমাদের কম্পিউটার নেটওয়ার্ক `<hostname>.local` এই কমান্ডের মাধ্যমে জানতে পারাটা বেশ নতুন একটি ফীচার লিনাক্স এবং উইন্ডোজে। যদি লিনাক্স বা উইন্ডোজে এইক্ষেত্রে হোস্টনেম পাওয়া না গিয়ে বরং এরর আসে তাহলে, অতিরিক্ত সফটওয়্যার ইন্সটল করতে হবে যাতে করে 'ZeroConf networking' চালু করা যায় (এপল ডিভাইসের জন্য 'Bonjour'):
1. লিনাক্স ব্যবহারকারী হলে, Avahi ইন্সটল করতে হবে নীচের কমান্ড ব্যবহার করে:
```sh
sudo apt-get install avahi-daemon
```
1. উইন্ডোজে সবচেয়ে সহজে 'ZeroConf networking' চালু করার জন্য [Bonjour Print Services for Windows](http://support.apple.com/kb/DL999) ইন্সটল করলেই হবে। এছাড়াও [iTunes for Windows](https://www.apple.com/itunes/download/) ইন্সটল করলেও হবে, আর এতে কিছু নতুন সুবিধা রয়েছে যা স্ট্যান্ড-এলোন হিসেবে সাধারণত পাওয়া যায়না।
> 💁 যদি `raspberrypi.local` ব্যবহার করে কানেক্ট করা না যায় , তখন পাই এর আইপি এড্রেস ব্যবহার করতে হবে। এই সংক্রান্ত নির্দেশনা [Raspberry Pi IP address documentation](https://www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/ip-address.md) এ বিস্তারিত দেয়া রয়েছে।
1. রাস্পবেরি পাই ইমেজার এডভান্সড অপশনে যে পাসওয়ার্ডটি সেট করা হয়েছিল, তা প্রবেশ করাতে হবে।
#### পাই এ সফ্টওয়্যার কনফিগার
একবার পাইয়ের সাথে সংযুক্ত হয়ে গেলে, আমাদেরকে খেয়াল রাখতে হবে ওএস আপ টু ডেট রয়েছে কিনা এবং গ্রোভ হার্ডওয়ারের সাথে যুক্ত বিভিন্ন লাইব্রেরি এবং সরঞ্জাম ইনস্টল করতে হবে।
##### কাজ - পাই সফ্টওয়্যার কনফিগার
পাই সফ্টওয়্যার কনফিগার এবং গ্রোভ লাইব্রেরি ইন্সটল করা।
1.`ssh` সেশন থেকে, নিচের কমান্ডগুলো রান করতে হবে এবং আপডেট করার পর , পাই রিব্যুট করতে হবে।
পাইথনের অন্যতম শক্তিশালী একটি সুবিধা হলো [pip packages](https://pypi.org) ইন্সটল করতে পারা - পিপ প্যাকেজ হলো অন্যদের তৈরী ও পাবলিশ করা কোডের প্যাকেজ। মাত্র ১টা কমান্ড দিয়েই পিপ ইন্সটল করে ব্যবহার করা যায়। এই গ্রুভ ইন্সটল স্ক্রিপ্ট টি রান করলে, তা আমাদের প্রয়োজনীয় সকল ট্যুল ইন্সটল করে নিবে।
1. নিচের কমান্ডটি রান করে রিব্যুট করতে হবে:
```sh
sudo reboot
```
পাই রিব্যুট হওয়ার পর `ssh`সেশন শেষ হয়ে যাবে। রিকানেক্ট করার আর প্রয়োজন নেই।
#### রিমোট একসেসের জন্য ভিএস কোড কনফিগার
পাই কনফিগার করার পরে, এটাতে Visual Studio Code (অর্থাৎ VS Code) এর মাধ্যমে কানেক্ট করা যাবে।
##### কাজ - রিমোট একসেসের জন্য ভিএস কোড কনফিগার
প্রয়োজনীয় সফ্টওয়্যার ইনস্টল করে এবং পাই এর সাথে রিমোট বা দূরবর্তী সংযোগ স্থাপন করতে হবে।
1. [VS Code documentation](https://code.visualstudio.com?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) অনুসারে ভিসুয়াল স্টুডিও কোড ইন্সটল করতে হবে।
1. তারপর [VS Code Remote Development using SSH documentation](https://code.visualstudio.com/docs/remote/ssh?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) অনুসরণ করে প্রয়োজনীয় সব কম্পোনেন্ট ইন্সটল করতে হবে।
1. একই গাইড ফলো করে রাস্পবেরি পাই কে ভিএস কোডের সাথে সংযুক্ত করতে হবে।
1. কানেক্ট হয়ে যাওয়ার পরে [managing extensions](https://code.visualstudio.com/docs/remote/ssh#_managing-extensions?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) অনুসারে [Pylance extension](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-python.vscode-pylance&WT.mc_id=academic-17441-jabenn) রিমোট মাধ্যমে পাই তে ইন্সটল করতে হবে।
## Hello world (হ্যালো ওয়ার্লড)
কোন নতুন প্রোগ্রামিং ভাষা বা প্রযুক্তি শেখা শুরু করার সময় এটি প্রচলিত রয়েছে যে - একটি 'হ্যালো ওয়ার্ল্ড' অ্যাপ্লিকেশন তৈরির মাধ্যমে যাত্রা শুরু করা । 'হ্যালো ওয়ার্ল্ড'- একটি ছোট অ্যাপ্লিকেশন যা `"Hello World"` আউটপুট হিসেবে প্রদান করবে আর এতে আমরা বুঝতে পারি যে আমাদের সব কনফিগারেশন ঠিক আছে কিনা।
এক্ষেত্রে 'হ্যালো ওয়ার্ল্ড' অ্যাপটি নিশ্চিত করবে যে আমাদের পাইথন এবং ভিজ্যুয়াল স্টুডিও কোডটি সঠিকভাবে ইনস্টল করা হয়েছে।
এই অ্যাপ্লিকেশনটি `nightlight` নামে একটি ফোল্ডারে থাকবে এবং নাইটলাইট অ্যাপ্লিকেশনটি তৈরি করতে এই অ্যাসাইনমেন্টের পরবর্তী অংশগুলিতে এটি বিভিন্ন কোডের সাথে পুনরায় ব্যবহার করা হবে।
### কাজ - হ্যালো ওয়ার্লড
'হ্যালো ওয়ার্ল্ড' অ্যাপ তৈরী করা
1. ভিএস কোড চালু করতে হবে। সরসারি রাস্পবেরি পাই অথবা কম্পিউটার থেকে এটি করা যাবে যা Remote SSH extension দিয়ে পাই এর সাথে যুক্ত ।
1. ভিএস কোডের টার্মিনাল চালু করতে হবে, এজন্য আমাদেরকে এই ধারা অনুসরণ করতে হবে *Terminal -> New Terminal অথবা `` CTRL+` `` টাইপ করে। এটি `pi` ইউজারের হোম ডিরেক্টরি চালু করবে।
1. নিচের কমান্ড রান করার মাধ্যমে কোড এর জন্য একটি ডিরেক্টরি ক্রিয়েট করা হবে এবং আমরা `app.py` নামের একটি পাইথন ফাইল সেই ডিরেক্টরি তে তৈরী করছি:
```sh
mkdir nightlight
cd nightlight
touch app.py
```
1. এই ফোল্ডারটি ভিএস কোডের মাধ্যমে ওপেন করতে হবেঃ *File -> Open...* তারপর *nightlight* folder সিলেক্ট করে **OK** তে ক্লিক করতে হবে।
> 💁 এই কোডটি চালানোর জন্য স্পষ্টভাবে `Python 3` কল করতে হবে কেননা ডিভাইসে যদি পাইথন 3 (সর্বশেষ সংস্করণ) ছাড়াও পাইথন 2 ইনস্টল করা থাকে সেক্ষেত্রে সমস্যা এড়ানোর জন্য। যদি আমাদের পাইথন 2 ইনস্টল থাকে তবে `Python` কল করলে, পাইথন 3 এর পরিবর্তে পাইথন 2 ব্যবহার হবে যা আমাদের অবশ্যই এড়িয়ে চলতে হবে।
