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Pythonを使用したreTerminal向けQt

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

pir

はじめに​

このWikiでは、Pythonを使用してreTerminal上でQtを使った独自のユーザーインターフェースを構築する方法を説明します。ここでは開発にPySide2を使用しています。PySide2はQt for Pythonプロジェクトの公式Pythonモジュールであり、Qt5フレームワーク全体へのアクセスを提供します。Qt for Pythonを使用すると、よりユーザーフレンドリーな方法でインタラクティブなユーザーインターフェースを構築できます！また、非常に柔軟で使いやすく、学習曲線も短いです。

以下のガイドに従うことで、LCD上のボタンをクリックするだけでreTerminalのSTAおよびUSR LEDを制御するアプリケーションを作成できるようになります。それでは始めましょう！

開発環境の準備​

reTerminal上で​

  • ステップ1. こちらで説明されているように、オンボードLCD、外部ディスプレイ、またはSSHを使用してreTerminalにアクセスし、ターミナルウィンドウで以下を入力します。
sudo apt install qml-module-qtquick-shapes python3-pyside2.qtqml python3-pyside2.qtcore python3-pyside2.qtnetwork python3-pyside2.qtgui python3-pyside2.qtwidgets python3-pyside2.qtquick qtquickcontrols2-5-dev qml-module-qtcharts qml-module-qtquick-controls qml-module-qtquick-controls2
  • ステップ2. QtQuick.Studioコンポーネントを手動でインストールするためのコンパイルツールをインストールします。
sudo apt install qt5-qmake

注意: デフォルトのDebianおよびUbuntu OSにはこのモジュールが含まれていないため、QtQuick.Studioを手動でインストールする必要があります。

  • ステップ3. QtQuick.Studioモジュールをインストールします。
git clone https://github.com/Pillar1989/qtquickdesigner-components.git
cd qtquickdesigner-components
qmake
make
sudo make install

注意: 最新のQtQuick.Studioモジュールは現在のRaspberry Pi OSでは動作しないため、Debian GNU/Linux 10 (buster)に移植しました。

以下のエラープロンプトは無視して構いません。

Some of the required modules (qtHaveModule(quick)) are not available.
Skipped.

これでreTerminal上で必要なパッケージのインストールが完了しました。

ホストPC上で​

注意: お使いのオペレーティングシステムに適したインストーラーをダウンロードしてください。

  • ステップ2. 左側のナビゲーションメニューの拡張機能タブをクリックし、検索ボックスにremote developmentと入力します。

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  • ステップ3. Remote Developmentを選択し、インストールをクリックします。

  • ステップ4. キーボードでF1を押し、sshと入力してRemote-SSH:Connect to Host...を選択します。

pir

  • ステップ5. 以下を入力します。
[email protected]

注意: piはユーザー名であり、192.xxx.xx.xxはreTerminalのIPアドレスです。

  • ステップ6. ユーザーのパスワードを入力します。

これでSSHを使用してreTerminalに正常にログインしました。

  • ステップ7. ステップ2と同様にPython拡張機能をインストールします。

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  • ステップ8. Qt for Python拡張機能をインストールします。

pir

  • ステップ9. File > Open Folder...に移動し、開きたいフォルダを選択します。

注意: 後でVisual Studio Codeを使用してreTerminal内にファイルを作成し、プロジェクトを構築します。

これで開発環境の準備が正常に完了しました。

プロジェクトの構築​

次に、プロジェクトの構築に進みます。ワークフローは以下の通りです：

  1. グラフィックデザインソフトウェアでUIをデザインする
  2. .qmlファイルを作成し、グラフィックデザインソフトウェアで得られたUI要素の位置に基づいてUIを構築する
  3. フルスクリーンUIアプリケーション用の別の.qmlファイルを作成する
  4. Pythonファイルを作成し、LEDを制御するための関数を記述する
  5. アプリを実行するためのPythonファイルを作成する
  6. Pythonファイルを実行するためのスクリプトを作成する
  7. 作成したアプリをアイコンをダブルクリックして開けるようにするデスクトップショートカットを作成する

作成する必要があるファイルは以下の通りです：

  • LedGui.qml - グラフィカル要素を含むUI
  • App.qml - フルスクリーンUIアプリケーション
  • ledControl.py - LED制御関数
  • main.py - アプリを実行する
  • led_start.sh - Pythonファイルを実行する
  • led.desktop - アプリを開く

UIのデザイン​

まずUIをデザインする必要があります。これには、無料のオンライングラフィックデザインソフトウェアであるGravit Designerを使用します。

  • ステップ1. このリンクをクリックしてGravit Designerを開きます

  • ステップ2. Get Startedをクリックし、無料アカウントを作成するか、FacebookまたはGoogleで直接ログインします

  • ステップ3. キャンバスサイズを1280 x 720pxに設定し、Create!をクリックします

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注: reTerminal LCDの解像度が1280x720pxであるため、このサイズに設定します。

  • ステップ4. Rectangle形状を選択します

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  • ステップ5. UIのタイトルバー用の長方形を描画します。左マウスボタンを押しながらドラッグし、マウスを離します

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  • ステップ6. UIのタイトルバー用の長方形を描画します（同じ手順を繰り返します）

  • ステップ7. UIのボタン用の以下の形状を描画します

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  • ステップ8. 形状を選択し、INSPECTORタブでFillsを選択します

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  • ステップ9. 色をクリックして選択した形状を塗りつぶします

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  • ステップ10. 残りの形状を以下のように塗りつぶします

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  • ステップ11. 閉じるボタンを追加します

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  • ステップ12. Text toolをクリックします

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  • ステップ13. テキストブロックを配置し、「LED TEST」と入力します

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  • ステップ14. テキストブロックをクリックし、サイズと色を変更します

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  • ステップ15. 同じ手順を繰り返して以下を作成します

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これでUIのデザインが完了しました。

qmlでUIを構築​

次に、Gravit Designerからのデザインをqmlに転送し、UIを構築します。

  • ステップ1. Microsoft Visual Codeを使用してreTerminalにSSH接続し、前述のようにフォルダを開きます。

  • ステップ2. 右クリックしてNew Folderを選択します

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  • ステップ3. フォルダ名を入力し、そのフォルダに入ります

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  • ステップ4. フォルダを右クリックしてNew Fileを選択します

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  • ステップ5. ファイル名を.qml拡張子付きで入力します

pir

注: 最初の文字は大文字にしてください。

  • ステップ6. .qmlファイルを開き、以下のコードをコピーします：
// ライブラリをインポート
import QtQuick 2.8
import QtQuick.Controls 2.1

/* Item型はQt Quickのすべてのビジュアルアイテムの基本型です。ここでは1280と720を選択しています。
これはreTerminal LCDの解像度が1280x720であるためです。*/
Item {
    // qmlを識別
    id: ledControl
    // アプリの幅と高さを定義
    width: 1280
    height: 720

    // 見出し用の長方形ブロック
    Rectangle {
        id: titleBlock
        x: 0 // 長方形ブロックのx軸位置
        y: 0 // 長方形ブロックのy軸位置
        width: 1280 // 長方形ブロックの幅
        height: 175 // 長方形ブロックの高さ
        color: "green" // 長方形ブロックの色
        /* 色フィールドには**16進数値**も入力できます */
    }

    // 左上ボタン（ON）
    Button {
        id: staGreenOn
        x: 159
        y: 272
        width: 200
        height: 91
        text: "ON" // ボタン内のテキスト
        font.pointSize: 28 // テキストフォント
        palette.button: "green" // ボタンの色
        palette.buttonText: "white" // テキストの色
        // Pythonファイル内のボタン制御クラスにアクセスしてLEDをオンにする
        onClicked:
        {
            _Setting.staGreenOn()
        }
    }

    // 左下ボタン（OFF）
    Button {
        id: staGreenOff
        x: 159
        y: 496
        width: 200
        height: 91
        text: "OFF"
        font.pointSize: 28
        palette.button: "green"
        palette.buttonText: "white"
        onClicked:
        {
            _Setting.staGreenOff()
        }
    }

    // 中央上ボタン（ON）
    Button {
        id: staRedOn
        x: 540
        y: 272
        width: 200
        height: 91
        text: "ON"
        font.pointSize: 28
        palette.button: "red"
        palette.buttonText: "white"
        onClicked:
        {
            _Setting.staRedOn()
        }
    }

    // 中央下ボタン（OFF）
    Button {
        id: staRedOff
        x: 540
        y: 496
        width: 200
        height: 91
        text: "OFF"
        font.pointSize: 28
        palette.button: "red"
        palette.buttonText: "white"
        onClicked:
        {
            _Setting.staRedOff()
        }
    }

    // 右上ボタン（ON）
    Button {
        id: usrGreenOn
        x: 918
        y: 272
        width: 200
        height: 91
        text: "ON"
        font.pointSize: 28
        palette.button: "green"
        palette.buttonText: "white"
        onClicked:
        {
            _Setting.usrGreenOn()
        }
    }

    // 右下ボタン（OFF）
    Button {
        id: usrGreenOff
        x: 918
        y: 496
        width: 200
        height: 91
        text: "OFF"
        font.pointSize: 28
        palette.button: "green"
        palette.buttonText: "white"
        onClicked:
        {
            _Setting.usrGreenOff()
        }
    }

    // 閉じるボタン
    Button {
        id: close
        x: 1200
        y: 0
        width: 80
        height: 31
        palette.button: "red"
        palette.buttonText: "white"
        text: "X"
        onClicked:
        {
            _Setting.closeWindow()
        }
    }

    // 見出し
    Text {
        id: title
        x: 500
        y: 37
        color: "white"
        text: "LED TEST"
        font.pixelSize: 60
    }

    // STA GREENテキスト
    Text {
        id: staGreen
        x: 135
        y: 400
        text: "STA GREEN"
        font.pixelSize: 45
    }

    // STA REDテキスト
    Text {
        id: staRed
        x: 547
        y: 400
        text: "STA RED"
        font.pixelSize: 45
    }

    // USR GREENテキスト
    Text {
        id: usrGreen
        x: 891
        y: 400
        text: "USR GREEN"
        font.pixelSize: 45
    }
}

図形の位置とサイズを取得​

Gravit Designer内で、図形ブロックを選択し、INSPECTORタブから位置とサイズを取得します。

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テキストの位置とサイズを取得​

Gravit Designer内で、テキストブロックを選択し、INSPECTORタブから位置とサイズを取得します。

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フルスクリーン UI の構築​

次に、フルスクリーン UI を構築します。

  • ステップ 1. 以前作成したルートフォルダを開き、そのフォルダ内に新しい .qml ファイルを作成します。

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  • ステップ 2. .qml ファイルを開き、以下のコードをコピーします。
// ライブラリをインポート
import QtQuick.Controls 2.1

// UI 要素を含むアプリケーションウィンドウのプロパティ
ApplicationWindow {
    id: application
    width: 1280
    height: 720
    visible: true
    visibility: "FullScreen"

    // アプリケーションの最初のウィンドウを初期化
    property var iniITEM: "LedGui.qml"

    // スタックベースのナビゲーションモデル
    StackView {
        id: stackview
        initialItem: iniITEM
    }
}

これでフルスクリーンアプリの構築が完了しました。

LED を制御する方法​

次に、reTerminal の LED を制御するためのメソッドを取得する Python ファイルを作成します。

  • ステップ 1. 以前作成したルートフォルダを開き、そのフォルダ内に新しい .py Python ファイルを作成します。

pir

  • ステップ 2. 作成した .py ファイルを開き、以下のコードをコピーします。
# ライブラリをインポート
import sys
import os
from PySide2.QtCore import *

# ボタン制御を処理するクラス
class Setting(QObject):

    # staGreen ON/OFF
    @Slot()
    def staGreenOn(self):
        # ON にする
        os.system("sudo sh -c 'echo 255 > /sys/class/leds/usr_led2/brightness'")
    @Slot()
    def staGreenOff(self):
        # OFF にする
        os.system("sudo sh -c 'echo 0 > /sys/class/leds/usr_led2/brightness'")

    # staRed
    @Slot()
    def staRedOn(self):
        os.system("sudo sh -c 'echo 255 > /sys/class/leds/usr_led1/brightness'")
    @Slot()
    def staRedOff(self):
        os.system("sudo sh -c 'echo 0 > /sys/class/leds/usr_led1/brightness'")

    # usrGreen
    @Slot()
    def usrGreenOn(self):
        os.system("sudo sh -c 'echo 255 > /sys/class/leds/usr_led0/brightness'")
    @Slot()
    def usrGreenOff(self):
        os.system("sudo sh -c 'echo 0 > /sys/class/leds/usr_led0/brightness'")

    # ウィンドウを閉じる
    @Slot()
    def closeWindow(self):
        sys.exit()

これで LED を制御するための Python ファイルが完成しました。

アプリを実行するための Python ファイルを準備​

次に、構築したアプリを実行するための Python ファイルを作成します。

  • ステップ 1. 以前作成したルートフォルダを開き、そのフォルダ内に新しい .py ファイルを作成します。

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  • ステップ 2. 作成したファイルを開き、以下のコードをコピーします。
# ライブラリをインポート
from PySide2.QtQml import QQmlApplicationEngine
from PySide2.QtWidgets import *
from PySide2.QtCore import *
from ledControl import Setting

# アプリを起動
if __name__ == '__main__':
    app = QApplication([])
    engine = QQmlApplicationEngine()
    # 以前作成したフルスクリーンアプリの場所
    url = QUrl("./App.qml")
    context = engine.rootContext()
    seting = Setting()
    context.setContextProperty("_Setting", seting)
    engine.load(url)
    app.exec_()

Python ファイルを実行するスクリプトを準備​

  • ステップ 1. 以前作成したルートフォルダを開き、そのフォルダ内に新しい .sh ファイルを作成します。

pir

  • ステップ 2. 作成したファイルを開き、以下を入力します。
#!/bin/bash
cd $HOME/ledApp
DISPLAY=:0 python3 main.py

注意: ここで $HOME/ledApp は main.py ファイルの場所です。

  • ステップ 3. reTerminal 内でターミナルウィンドウを開き、アプリのルートディレクトリに移動します。
例:
cd /ledApp
  • ステップ 4. led_start.sh を実行可能ファイルにします。
chmod +x led_start.sh

アプリを起動するデスクトップファイルを準備​

  • ステップ 1. 以前作成したルートフォルダを開き、そのフォルダ内に新しい .desktop ファイルを作成します。

pir

  • ステップ 2. 作成したファイルを開き、以下を入力します。
[Desktop Entry]
Encoding=UTF-8
Name=LED Test
Comment=IconTest Link
Exec=/home/pi/ledApp/led_start.sh
Type=Application
Categories=Application;Development;

注意: Exec は以前作成したスクリプトの場所です。

  • ステップ 3. reTerminal 内でターミナルウィンドウを開き、アプリのルートディレクトリに移動します。
例:
cd /ledApp
  • ステップ 4. led.desktop を実行可能ファイルにします。
chmod +x led.desktop

アプリを起動​

  • ステップ 1. reTerminal の LCD を使用して ledApp フォルダに移動します。

  • ステップ 2. LED Test ファイルをダブルクリックします。

以下のような出力が表示されます。

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これでボタンをクリックすると、LED が点灯するのが確認できます！

アプリのデバッグ​

開発中にアプリをデバッグするプロセスを確認しましょう。

  • ステップ 1. 以前説明したように、Microsoft Visual Studio Code を使用して SSH 経由で reTerminal にログインします。

  • ステップ 2. MobaXterm のような SSH アプリケーションを使用して、X11 サーバー機能を有効にした状態で SSH 経由で reTerminal にログインします。

注意: X11 は reTerminal のディスプレイを転送し、PC 上にポップアップ表示するために必要です。

  • ステップ 3. Microsoft Visual Studio Code で reTerminal にすべてのコードを書き込んだ後、MobaXterm を使用して main.py ファイルを実行します。
python3 main.py

直接テスト​

上記の手順に従って環境をセットアップし、コードを直接コピーして実行します。

git clone https://github.com/lakshanthad/Python_ReTerminalQt5_LED_UI
cd Python_ReTerminalQt5_LED_UI
python3 main.py

最後に、新しいウィンドウに出力が表示されます。コードにエラーがある場合は、MobaXterm のターミナルウィンドウにエラーが表示されます。

ボーナスデモ​

Qt for Python を使用した、より興味深いデモを体験したい場合は、この GitHub リポジトリ をチェックしてください。

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リソース​

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます！製品の使用体験がスムーズになるよう、さまざまなサポートを提供しています。お客様の好みやニーズに応じた複数のコミュニケーションチャネルをご用意しています。

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