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树莓派入门

树莓派入门

作者: 出题老头 | 来源:发表于2020-10-12 11:55 被阅读0次

    最近需要使用树莓派进行开发,这里和大家介绍一下从入手到开发环境搭建全过程

    • 树莓派4b 8g版
      此版本可安装64位系统,但本文只涉及官方的32位Raspberry Pi OS (previously called Raspbian) 安装
    • 5V3A电源
      注意,树莓派一定要充足供电,否则在开发和运行程序时会出现各种问题,严重的时可能会损坏板子
    • 16G的SD卡一张➕读卡器
    • 散热片(建议)
    • 风扇(建议)
    • 官方摄像头picamera(可选)
    • 键鼠(可选)

    1. 系统篇

    这里介绍一下树莓派可以安装的系统

    系统烧写

    树莓派拼装之后,就可以烧写系统了,推荐两个软件:

    1. 我使用的windows系统进行的烧写,SD卡经读卡器插入系统后,先使用SDFormatter进行SD卡格式化,中途有可能出现格式化失败的情况,多格几次(过程很快)。注意,一定要选对了磁盘!!
      sdformatter主界面
    2. 下载以上介绍的系统里的其中一种,我使用的是Raspberry Pi OS (32-bit) with desktop and recommended software,虽然是新手玩家,但是若不是公司搞事情也不会使用树莓派,所以安装的这款。下载后为扩展名为".img"的景象文件,启动安装好的Win32 Disk Imager烧写工具界面如下
      Win32 Disk Imager主界面
      1. 点击文件夹图标,选择你下载的".img"系统镜像文件
      2. 检查Device是否是你的SD卡分区,不是的话选一下
      3. 点击"Write"进行烧写,此过程较慢,建议去打游戏
      4. 此时windows系统会提示SD卡异常,这是因为烧写之后的SD卡只能被Linux系统支持,在windows下SD卡部分内容无法被识别,所以不要慌张
      5. 我手头没有可以使用的多余的显示器,因此首次调试树莓派的时候只能通过ssh让自己电脑远程登录。而树莓派系统为了安全考虑,默认不会开启ssh。打开树莓派ssh方式很简单,即新建一个".txt"文档,重命名为"ssh"即可(注:不要任何扩展名),然后把这个文件拷贝到SD卡根目录
      6. 树莓派支持网线以太网连接上网和wifi上网,我使用wifi进行网络连接,
        新建一个名为"wpa_supplicant.conf"的文件拷入SD卡根目录,写入内容如下:
    country=GB
    ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
    update_config=1
    network={
        ssid="你的wifi名字"
        psk="你的wifi密码"
        priority=5
    }
    
    • 备注:按钮"Read"的作用是把SD卡的景象备份到电脑中
      1. 首先新建一个txt文档,并把".txt"修改成".img";
      2. 然后进行上面的1,2两个步骤;
      3. 最后一步点击"Read"按钮进行备份。

    烧写完成后,软件会提示"Success"字样,代表烧写成功
    把烧写好的SD卡插入树莓派,连接显示器,连接电源启动后可看到树莓派的完整界面


    启动后的树莓派桌面

    2.启动篇

    时间比较仓促,没有买树莓派的显示器,公司的电脑显示器暂时又不支持,怎么办???
    此时可以使用电脑远程登录树莓派。幸好之前配置了ssh和wifi信息,我们可以进行如下操作:

    1.扫描树莓派ip
    如果你有iphone手机,下载"DataPlicity" DataPlicity的app store截图

    通过此软件可以扫描到你是树莓派的ip地址


    软件启动界面,点击"scan for devices" 已扫描到树莓派ip

    Tips
    1:如果出现了多个ip不知道哪个是树莓派的,可以先关闭树莓派,扫描一次,然后再打开树莓派扫描一次,多出来的那个ip就是。
    2:如果手头有另一台电脑可以和树莓派所属wifi处于同一个网段,那么可以使用
    advanced ip scanner进行扫描

    advance ip scanner界面,点击绿色三角开始扫描
    3:树莓派在SD卡一侧有两个小灯,红色可以理解为供电情况,正常情况下此指示灯不会出现问题,还有个黄色指示灯,如果你启动树莓派且没有显示器,黄灯亮起的时候代表还没有完全进入系统,待黄灯灭掉后可以使用远程工具连接树莓派。
    2. 得到地址后进行远程连接

    远程连接可以使用三种,即:SSH工具,VNC,teamviewer
    在这里我们一一介绍

    1. 树莓派首次启动的时候,可通过SSH工具远程连接,我使用的是苹果mac系统,当然还可以在windows里使用像Xshell这种工具进行连接,我在这里使用mac自带的SSH工具。打开终端,输入一下命令(@后面是扫描到的树莓派地址):
    $ ssh pi@192.xx.xx.xx
    

    随后系统提示:

    pi@192.xx.xx.xx's password:
    

    然后输入你树莓派的密码

    Tips
    树莓派默认账号:pi
    树莓派默认密码:raspberry

    1. 如果你想玩树莓派的桌面界面,ssh是无法满足的,那么如果你的电脑和树莓派处于同一个网段里,我们可以通过VNC来远程登录树莓派桌面(因为树莓派系统自带VNC)
      在ssh登录树莓派之后,使用指令:
    $ sudo raspi-config
    

    进入树莓派配置界面


    树莓派系统配置界面

    选择 5 Interfacing Options 选项


    选择VNC
    选择VNC,将其可用,在退出界面时候,上图的<back>按钮会变成<finish>,选择此按钮进行确认,直到关闭掉此界面,VNC就打开了。
    1. 在电脑里下载VNC客户端,如此强大的软件免费,请放心下载。安装完毕后,输入树莓派的ip地址,然后再输入他的账号密码即可登录成功!!!(底部的软件导航忽略掉,不好用)
      启动后的树莓派桌面
    3.各种配置
    1. 更换apt-get镜像
    $ sudo nano /etc/apt/sources.list
    

    注释掉里面原来的源,添加清华源

    deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
    deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
    

    然后

    sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
    
    deb http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui
    deb-src http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui
    

    Tis:nano基本使用
    保存操作:ctrl+o 之后回车
    退出操作:ctrl+x

    重启机器

    更新apt-get索引:

    $ sudo apt-get update
    

    注:如果更新失败,很可能是因为树莓派的系统时间和网络时间差别过大,调整树莓派时间为当前时间即可:

    $ date -s "2020-10-10 10:10:10"
    

    索引更新成功后,更新apt-get所有软件,此过程时间较长

    sudo apt-get upgrade 
    
    1. 更换pip源为阿里豆瓣源
    sudo mkdir ~/.pip
    cd .pip
    sudo nano pip.conf
    

    在pip.conf里添加如下内容:

    [global]
    timeout = 10
    index-url =  http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
    extra-index-url= http://pypi.douban.com/simple/
    [install]
    trusted-host=
        mirrors.aliyun.com
        pypi.douban.com
    

    保存退出

    3. 进行系统配置
    $ sudo raspi-config
    

    根据以下提示修改设置(部分单词拼写可能有误)

    locallization-options change_local zh_CN utf-8 空格回车
    locallization-options change_timezone Asia shanghai
    locallization-options chagne_wifiCountry CN china
    Interface-opetions camera
    Interface-opetions serial 打开串口
    Interface-opetions remoteGpio 可远程控制引脚
    Adcance-opetions extand_filesystem 存储空间扩展到sd卡
    Adcance-opetions overscan 全屏展示树莓派
    Adcance-opetions audio 3.5mm
    Adcance-opetions resolution 16 分辨率
    Adcance-opetions pxiel doubing 两倍像素显示

    重启系统即可完成配置和应用!!!

    4. 安装中文字体
    $ sudo apt-get install fonts-wqy-zenhei
    
    5. 安装中文输入法
    $ sudo apt-get install fcitx fcitx-googlepinyin fcitx-module-cloudpinyin fcitx-sunpinyin
    
    6. 安装teamviewer

    当你的电脑和树莓派处于不同网段但又想远程登录桌面,可使用teamviewer方式

    $ wget http://download.teamviewer.com/download/linux/version_11x/teamviewer-host_armhf.deb
    $ sudo dpkg -i teamviewer-host_armhf.deb
    $ sudo apt-get -f install
    $ sudo apt-get install gdebi
    $ sudo gdebi teamviewer-host_armhf.deb
    

    安装成功后注册个teamviewer账号,登录teamviewer的账号获得id,别忘了配置个密码

    以上为树莓派从启动到配置的基本全部内容,完成之后别忘了导出个镜像,以便以后系统出了问题好回滚

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