软件与工具资源

• 操作系统官方下载地址：
• windows下的SD卡格式化软件 SD Formatter
• wondows下写入操作系统镜像软件
• 远程桌面访问VNC
  树莓派安装 tightvncserver,电脑安装RealVNC
• 远程桌面访问 RDP（比VNC效果好）
  树莓派安装xrdp,windows使用 mstsc命令
• 远程通过SSH方式访问树莓派，windows下可用的软件，putty和XSHELL
• Windows下开源且好用的解压软件Bandizip
• 开源的FTP服务器架设以及客户端软件FileZilla
• pypi国内镜像douban，使用方式在pip命令后加后缀，例如 pip install pygame -i https://pypi.douban.com/simple

树莓派操作使用

• 配置文件
  /boot/config.txt

• ip地址配置文件
  /etc/network/interfaces

• DHCP配置文件（如果采用静态ip，需要使用下列命令清除）
  sudo rm /var/lib/dhcp/*

• 网络名称配置文件
  /etc/hosts

• 配置命令
  sudo raspi-config

• 使用摄像头拍照
  rapistill -o xxx.jpg

• 使用摄像头录像(ms)
  raspivid -o video.h264 -t 10000

• 将树莓派作为网络存储服务器
  sudo apt-get install samba
  sudo apt-get install samba-common-bin
  为samba添加用户 sudo smbpasswd -a xxx
  修改 /etc/samba/smb.conf 第一行的工作组
  最下方添加

[USB]
path=/media/NAS
comment= NAS driver
valid users=xxx
writeable=yes
browseable=yes
create mask=0777
public=yes

samba restart

• 网络打印服务器 CUPS
  sudo apt-get install cups
  sudo usermod -a -G lpadmin xxx
  //增加一个浏览器用于界面管理，使用631端口
  sudo apt-get install iceweasel
  管理界面

• 屏幕截图 scrot
  sudo apt-get install scrot

• 延时截图
  scrot -d 5

• 鼠标截屏
  scrot -s

• I2C通讯工具
  sudo apt-get install i2c-tools
  sudo i2cdetect -y 1//如果是旧版本的话把1改为0

• 串口检测工具 minicom
  sudo apt-get install minicom
  minicom -b 9600 -o -D /dev/ttyAMA0
  首先要启用local echo功能才能看到反馈，按Ctrl+A,Z,E

树莓派硬件

• 安全规范
• GPIO引脚上的电压不能超过3.3V
• 每个输出电流不超过3mA
• 电源不高于5V
• 5V供电电源输出总电流不超过250mA
• 最简单的电压转换办法，利用470欧和220欧电阻串联分压，也可以按比例放大到47k，22k以降低电流损耗
  -GPIO输出能力汇总参考文章
• 树莓派配件
• Raspberry Squid，内置了电阻的LED灯和按钮配件。有pyton squid库
• 可以采用电机驱动装置RasPiBobot Board 为树莓派供电，电机驱动板python库raspirobotboard
• 传感器接口板[SenseHAT]，python库为sense-hat或者SenseHAT pro, explorerhat
• [计算模块]（https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-compute-module-new-product/)
• Pi Plate原型版用于焊接元件以快速开发
• 自行设计符合HAT标准的原型板，在config文件中启用 dtparam=i2cvc=on，烧写EEPROM工具
• 树莓派HAT标准硬件设计指南
• 开关交流电配件 PowerSwitch Tail II(光隔加继电器模块)
• 精确控制伺服电机，可以使用Servo Blaster库。
• 同时控制多台伺服电机，可以使用Adafruit的伺服电机HAT（hardware at top）,Adafruit文档
• 控制直流电机，可以通过L293D类似芯片搭建H桥，或者使用SparkFun的H桥模块。
• 控制步进电机可以使用RaspiRobot
• 监测移动可以使用被动红外运动检测模块PIR
• 测量电阻值可以通过连接电容通过测量电容充电时间的方法来实现
• 树莓派没有内置模拟量输入，采集模拟量可以通过MCP3008类似的ADC模块实现
• 测量温度可以采用不精确的TMP36或者高精度的数字温度传感器DS18B20
• 测量温湿度与气压的Sense HAT
• aLaMode板（带GPIO接口的Arduino平台）,由于aLaMode设计缺陷，需要在树莓派的以太网口缠一点绝缘胶带处理。
• 树莓派控制硬件视频

树莓派快速使用

• 媒体中心，安装OpenELEC_Pi2系统，使用kodi
• Office办公软件 abiword gnumeric
• 浏览器 chromium-browser
• 网络摄像头服务器，安装motion
• 配置

sudo vim /etc/motion/motion.conf
#将 daemon off改为on
#webcam_localhost=on改为off
sudo vim /etc/default/motion 
#将sart_motion_daemon=no 改为yes

• 启动 service motion start

• 运行老式模拟器游戏 安装 stella

• 安装JDK，运行minecraft（在树莓派3中该软件已经安装了）

  sudo apt-get install openjdk7-jkd(版本可能需要更新到8)
  wget http://getspigot.org/spigot18/spigot_server.jar
  java -Xms512M -Xmx800M -jar spigot_server.jar nogui
  #sudo vim eula.txt 
  #修改版权文件eula=false 改为true
  

• 运行游戏 Open Arena (很暴力)

• 无线电发射器 安装pifm库,需要在GPIO引脚4上面接根短导线当天线

  mkdir pifm
  cd pifm
  wget http://www.icrobotics.co.uk/wiki/imagies/c/c3/Pifm.tar.gz
  tar -xzf Pifm.tar.gz
  sudo ./pifm sound.wav 103.0 （待播放文件和频率)
  

• 图像处理 GIMP
  sudo apt-get install gimp

• 收听互联网广播 vlc

• gps模块 gpsd 和gpsd-clients ，命令，cgps -s,xgps

• 与arduino通讯可以采用pyserial串口或者给arduino 安装 PyFirmata固件

Linux命令参考

• 查看ip地址
  ifconfig （书中这个命令已经过期了）
  ip a

• 在系统启动时自动执行脚本
  修改 /etc/rc.local
  在第一行添加例如
  /user/bin python /home/pi/my_program.py &
  ** & 符号用于指示后台运行，否则将无法进入系统，非常重要**

• 让脚本自动运行
  /etc/init.d/my_server(my_server为自定义的脚本文件）

sudo chmod +x /etc/init.d/my_server （为文件添加运行权限）

• 定期自动运行脚本 crontab -e

• 搜索功能 find /home/pi (启动目录） -name abc.py

• 查看历史记录命令history !x（执行历史记录中第x条）

• 列出usb设备 lsusb

• 将命令输出到文本 ls ->abc.txt ->为重定向

• 连接文件 cat a.txt b.txt->c.txt

• 管道与正则表达式 ls *.py | grep Jun

• 隐藏输出 ls -> /dev/null

• 后台运行 abc.py &, 回到前台 fg

• 别名 alias l='ls -a'

• 使文件立即生效 source .bashrc

• 修改时间 sudo date 010203042031（MMDDHHMMYYYY）

• 存储空间 df -h

Python机器视觉

• 安装SimpleCV

sudo apt-get update
sudo apt-get install ipython python-opencv python-scipy
sudo apt-get install python-numpy python-setuptools python-pip
sudo pip install svgwrite
sudo pip install https://github.com/sightmachine/SimpleCV/zipball/master
运行simpleCV

• 使用python和树莓派摄像头的程序示例

import picamera
from SimpleCV import *

def get_camera_image():
    with picamera.PiCamera() as camera:
        camera.resolution=(1024,768)
        camera.awb_mode='off'
        camera.capture('tmp.jpg')
    return Image('tmp.jpg')

• python的picamera文档资料
• 边缘检测，边缘和方法 canny边缘，thresh确定边缘所需长度，distance圆形之间的距离

SimpleCV:1>c=Camera()
SimpleCV:2>i=c.getImage()
SimpleCV:3>i.show()
SimpleCV:4>i2=i.invert()
SimpleCV:5>i2.show()
SimpleCV:6>coins=i2.findCircle(canny=100,thresh=70,distance=15)
SimpleCV:7>coins
SimpleCV:8>coins.draw(width=4)
SimpleCV:9>coins.show()

from SimpleCV import *
c=Camera()
while True:
    i=c.getImage().invert()
    coins=i.findCircle(canny=100,thresh=70,distance=1)
    print(len(coins))

• 人脸检测 findHaarFeatures haar特征参考资料
• 运动检测blob detection,findBlobs
• 光学字符识别OCR,安装tesseract
• 利用尽可能少的引脚控制LED，可以使用Charlieplexing技术

python 控制树莓派硬件

• 开闭LED，首先需要python有超级用户权限以调用RPi.GPIO库,sudo python led_blink.py才能运行

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(18,GPIO.OUT)
try:
    while(True):
        GPIO.output(18,True)
        time.sleep(0.5)
        GPIO.output(18,False)
        time.sleep(0.5)
finally:
    GPIO.cleanup() #安全模式，使GPIO端口处于输入状态以避免短路

• **PWM输出 **

import RPi.GPIO as GPIO

led_pin=18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(led_pin,GPIO.OUT)

pwm_led=GPIO.PWM(led_pin,500)
pwm_led.start(100)

while True:
    duty_s=input("Brightness input (0-100):")
    duty=int(duty_s)
    pwm_led.ChangeDutyCycle(duty)

• ** 带有GUI的PWM控制程序**

from tkinter import *
import RPi.GPIO as GPIO
import time

led_pin=18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(led_pin,GPIO.OUT)

class App:
    def __init__(self,master):
        frame=Frame(master)
        frame.pack()
        self.check_var=BooleanVar()
        check=Checkbutton(frame,text='Pin 18',
            command=self.update,variable=self.check_var,
            onvalue=True,offvalue=False)
        check.grid(row=1)
    def update(self):
        GPIO.output(led_pin,self.check_var.get())

root=Tk()
root.wm_title('On/Off Switch')
app=App(root)
root.geometry("200x50+0+0")
root.mainloop()

• ** PWM输出**

import RPi.GPIO as GPIO
import time

led_pin=18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

#回调函数
def my_callback(channel):
    print('You pressed the button')

GPIO.setup(led_pin,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
#bounce time是GPIO库内置的防抖功能
GPIO.add_event_detect(led_pin,GPIO.FALLING,callback=my_callback,bouncetime=100)

i=0
while True:
    i=i+1
    print(i)
    time.sleep(1)

• 使用RaspiRobot控制双极步进电机

from rrb3 import *
import time

rr=RRB3(12.0,12.0) # battery,motor

try:
    while True:
        delay=input("Delay milliseconds between steps:")
        steps=input("How many steps forward?")
        rr.step_forward(int(delay)/1000.0,int(steps))
        steps=input("How many steps backward?")
        rr.step_reverse(int(delay)/1000.0,int(steps))
finally:
    GPIO.cleanup()

• 使用pygame检测键盘和鼠标移动

import pygame
import sys
from pygame.locals import *

pygame.init()
screen=pygame.display.set_mode((640,480))
pygame.mouse.set_visible(0)

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type==QUIT:
            sys.exit()
        if event.type==KEYDOWN:
            if chr(event.key)=='q':
                sys.exit()
            else:
                print("Code: "+str(event.key)+ " Char: "+chr(event.key)+"\n")
        if event.type==MOUSEMOTION:
            print("Mouse:(%d,%d)"%event.pos)

物联网与程序示例

• IFTTT用于建立自动发布的流程网站
• ThingSpeak用于发送twitter
• 一些示例程序