Установить операционную систему на Raspberry pi 2 очень просто ведь разработчики микрокомпьютера обо всем позаботились и выпустили NOOBS (New Out Of the Box Software). NOOBS - это простой установщик операционных систем, который уже содержит в себе Raspbian linux, Arch, OpenELEC, Pidora, RISC OS, RaspBMC, Ubuntu MATE, OSMC.
Что нужно для первого запуска Raspberry pi 2?
- microSD-карта не менее 4 Гб, классом не ниже 4;
- блок питания 5В, не менее 1,8 А;
- HDMI-кабель;
- Монитор с HDMI;
- USB мышь и клавиатура;
- ПК с SD картридером для записи установщика на microSD;
- Ethernet подключение к интернету.
Пошаговая установка ОС на Raspberry pi 2.
- Форматируем microSD в FAT32. Здесь подойдет любая программа для управления разделами дисков. Например в Debian удобно использовать partitionmanager (apt-get install partitionmanager).
- Скачиваем ZIP установщика NOOBS с официального сайта Raspberry pi.
- Распаковываем файлы из ZIP архива в корень microSD.
- Вставляем microSD в Raspberry pi, подключаем Ethernet и HDMI кабели, мышь и клавиатуру, включаем блок питания.
- При первом запуске появится список операционных систем, которые можно установить на ваш Raspberry pi. Не обязательно ограничивать себя одной ОС, можно выбрать хоть все (если позволяет объем microSD). Для новичков я рекомендую выбрать Raspbian linux и дистрибутив открытого медиацентра OpenELEC (Open Embedded Linux Entertainment Centre). При последующих запусках микрокомпьютера, система будет спрашивать, какую из ОС загружать. Нажимаем кнопку Install и ждем пока выбранные дистрибутивы скачаются и установятся на microSD карту.
После того, как процесс установки завершится, загрузится меню настройки Raspbian (raspi-config). Здесь настраиваем регион, язык, дату и время и др. Можно будет перенастроить ОС позже запустив команду sudo raspi-config в терминале. Нажимаем Finish.
Теперь можно запускать наш Raspberry pi. При каждом запуске Raspbian linux будет предложено ввести имя пользователя: pi
По умолчанию Raspbian root password: raspberry
Затем запускаем графическую оболочку командой: startx
Если помимо ОС Raspbian linux вы установили медиацентр, вы получаете массу видеофильмов, ТВ-передач, подкастов и др. бесплатно из коробки. Но на английском языке. Для возможности просмотра фильмов и и ТВ-передач на русском нужно установить русскоязычный XBMC плагин, например, seppius, который можно скачать .
- Скачиваем этот ZIP-файл и кидаем его на флешку.
- Вставляем ее в Raspberry pi.
- Запускаем Raspberry pi под OpenELEC.
- Переходим Настройки -> Дополнения -> Установить из файла ZIP
- Выбираем наш файл на флешке
Теперь можно добавлять русскоязычные приложения в наш медиацентр.
Микрокомпьютер Raspberry Pi работает под управлением операционной системы. Так же, как и в обычных компьютерах, операционная система управляет всеми ресурсами компьютера и предоставляет пользователю определенный интерфейс для работы с программами. От того, какая выбрана система, зависит удобство использования устройства. Под Raspberry Pi написано множество разных операционок, в этой статье мы проведем краткий анализ их.
Практически все операционные системы для платы Raspberry Pi используют Linux в качестве базовой. Существует несколько официально поддерживаемых операционных систем:
- Raspbian – официальная ОС, которая обладает всем необходимым программным обеспечением. Рекомендуется использовать именно эту операционную систему для знакомства с Raspberry Pi.
- OpenELEC – медиапроигрыватель на основе Linux с открытым исходным кодом.
- OSMC (Raspbmc) – медиапроигрыватель с открытым исходным кодом на базе Kodi Media Center и Debian GNU/Linux.
- Поддержка Windows 10 в устройствах Raspberry Pi 2B.
Все ОС включены в NOOBS – это программа, в которой содержатся все перечисленные выше операционные системы и упрощающая их установку на Raspberry Pi. С помощью NOOBS возможна установка как одной ОС, так и нескольких, причем выбрать нужную систему можно при загрузке компьютера. Во время установки ОС создается специальный раздел RECOVERY, который позволяет вернуть систему к начальным настройкам.
Установка операционной системы на Raspberry Pi
Варианты установки
Существует 3 способа установки ОС на :
- покупка SD-карты с заранее установленной Raspbian или NOOBS;
- загрузка NOOBS на карту памяти и установка ОС Raspbian с нее;
- монтирование изображение Raspbian прямо на SD-карту.
Первый способ является наиболее простым – тут не требуется никаких дополнительных действий.
Во втором случае процедура установки выглядит следующим образом:
- В первую очередь карту памяти нужно отформатировать, указывая файловую систему FAT32.
- Скачивание архива с NOOBS, его распаковка на карту памяти так, чтобы файлы были в корневой директории.
- Вставка в Raspberry Pi необходимой периферии: клавиатуры, мыши и монитора через USB, подключение питания. В качестве монитора можно использовать телевизор, подключенный через RCA.
- Если экран подключен через RCA, нажать «3» на клавиатуре.
- В окне выбрать операционную систему Raspbian, русскую раскладку клавиатуры и язык. Русский язык нельзя установить. Нажать «Install», дождаться окончания процесса установки и включения.
- В появившемся меню «Configuration Tool» в третьем пункте выбрать второй вариант для установки графического интерфейса LXDE.
- Нажать «Done», дождаться перезагрузки.
- Если нужен вход с помощью логина и пароля, в графе логин ввести pi, пароль raspberry, после этого откроется рабочий стол.
Монтирование образа Raspbian на SD-карту.
- Скачивание архива с изображением с сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/
- Распаковка, после чего получится файл.img.
- Вставка карты памяти в ПК.
- Монтирование установленного файла.
- Повтор 3 и 4 пунктов предыдущей инструкции.
- Повтор пунктов 6-8 предыдущей инструкции.
Сравнение операционных систем для Raspberry Pi
| ОС | Последняя версия | Отличительные свойства |
| Raspbian | Для установки последней версии нужно перезагрузить ОС и ввести код
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade Произойдет обновление, затем нужно перезагрузить Raspberry Pi. |
Стандартная операционная система на базе Debian, которая специально создана под обеспечение этого миникомпьютера. Поставляется с набором стандартных программ и утилитами. В разделе «программирование» имеется более десятка различных приложений для программирования. В системе установлен браузер Chromium, пакет LibreOffice для работы с документами. |
| OSMC | OSMC Kodi 16 | Медиацентр на базе Kodi. Является наиболее функциональным программным обеспечением для мультимедиа. ОС имеет чистый интерфейс, меню появляется в левой части экрана, в нем можно выбрать носители (аудио, видео, картинки), устанавливать настройки и проверять программы. |
| 8.0.4 | Операционная система, предназначенная для проигрывания медиафайлов. Интерфейс как у Kodi. Обладает высокой скоростью работы. По сравнению с OSMC более закрытая ОС, в ней нельзя изменять системный уровень, имеются ограничения на доступ к отдаленным сервисам. | |
| Kano OS | Kano OS 3.13 | Операционная система, идеально подходящая для обучения. Яркий дружественный и удобный интерфейс, ничего лишнего. На сайте разработчика можно купить множество дополнительных комплектующих для RaspberryPi и собрать своими руками полноценный конструктор. |
| DietPi | Diet Pi | Основанная на Debian операционная система, занимающая всего 400 Мб на карте памяти! Не требовательна к ресурсам, поддерживается быстрая установка всех популярных программ |
| Windows 10 IoT Core | Windows 10 IoT | Специальная версия Windows для разработчиков, созданная для компьютера Raspberry Pi. Совместима только с ПК с установленной Windows 10. Для работы требуется установка на ПК Visual Studio, так как Windows 10 IoT Core не работает в одиночку. С помощью этой ОС можно создавать множество различных проектов. |
| ОС RISC | 2009.06, последняя тестовая версия 2010.03 | Отдельная операционная система, которая не построена на Linux, не имеет ничего схожего с другими ОС. Работает как однопользовательская система. Все приложения являются каталогами с восклицательным знаком перед названием, система хорошо работает с перетаскиванием файлов в папки. Система не используется как основная ОС, работает совершенно по-другому. |
| RetroPie | RetroPie 4.3.7 | Эмулятор, который позволяет играть на разнообразных консолях. Операционная система основана на Raspbian, но также имеется отдельно собранный образ RetroPie. |
| Pidora | Pidora 18 | Операционная система, основанная на проекте Fedora. По сравнению с Debian формат пакетов имеет расширение RPM. ОС содержит несколько различных сред для разработки программного обеспечения. |
В этот же день я создал заказ (кстати, в то время уже можно было заказать «официально» в Российскую Федерацию) и стал ждать свою «малину». Информационное письмо обещало отгрузку в течение максимум 6 недель, но в этот срок я так и не получил свою плату. Во время звонка в московское представительство RS, менеджер фирма дал понять, что поставки скоро будут, но когда - неизвестно.
17 августа мне на email пришло сообщение от сотрудницы Московского RS, что моя плата доставлена в офис и ее можно забирать (т.к. заказать из RS с доставкой на дом нельзя, потому что DHL не доставляет посылки частным лицам). Собственно говоря, в этот же день я и получил свой компьютер Raspberry Pi!
Весь необходимый набор комплектующих был куплен мною заранее (собственно говоря, все позаимствовал от других устройств). Я использовал:
- 4Gb Class6 SD-карту от Transcend
- NoName usb-зарядник на 1А с MicroUSB кабелем
- HDMI кабель Hama
- Ethernet-кабель
Действо первое. Установка ОС.
В качестве ОС для Raspberry была выбрана Raspbian (как я понял из форумов, практически все сборки сделаны на основе Debian, поэтому выбор, на мой неискушенный взгляд, не особо богат). Данная ОС широко описана в интернете, а также оптимизирована специально для RPi.Образ ОС можно скачать с официального сайта: 2012-07-15-wheezy-raspbian.zip . Образ заархивирован в ZIP, сам имеет расширение IMG. Его необходимо разархивировать.
Также, потребуется утилита Win32DiskImager , запустить которую необходимо с правами администратора.
Устанавливаем вашу SD карту в кард-ридер, смотрим в Проводнике, какую букву она получила в системе (чтобы ненароком не затереть данные на другом носителе).
В программе Win32DiskImager выбираем скачанный ранее образ Raspbian, выбираем нужную букву носителя и жмем Write. На предложенное предостережение отвечаем “Yes”.
Пойдет процесс заливки ОС на карту и разбиения ее на разделы:
Процесс закончится сообщением об успехе:
Теперь необходимо немного подредактировать файл config.txt в корне карты памяти – это конфигурационный файл системы для Raspberry Pi. Обратите внимание, что приведенные мною настройки актуальны для ЖК мониторов с разрешением экрана 1920*1080.
Следует раскомментировать параметр disable_overscan=1
(если Вы не планируете использовать RCA выход).
Советую также установить фиксированное разрешение, для этого раскомметруйте строки hdmi_group
и hdmi_mode
. Значение параметра hdmi_mode
следует изменить в соответствии с таблицей, которая приведена (также, по этой ссылке приведены другие параметры, которые, возможно, будут Вам полезны). Например, для монитора с разрешением 1920*1080 следует написать hdmi_mode=16
.
Не забываем сохранить изменения, отсоединяем SD-карту и вставляем ее в Raspberry Pi.
Подключаем к плате питание и видим на мониторе процесс загрузки, который нас (во всяком случае - пока) мало интересует. Наблюдаем радостное мигание лампочек Raspberry Pi:
При первой загрузке автоматически будет запущена программа настройки системы raspi_config :
- Выполняем команду expand_rootfs , которая расширит root раздел на всю SD-карту.
- Входим в раздел configure_keyboard и устанавливаем наиболее подходящий тип клавиатуры. Я выбрал Logitech Cordless Desktop
- Затем, входим в раздел change_pass устанавливаем новый пароль для пользователя pi (обратите внимание, что вводимые символы не отображаются вообще, даже в виде звездочек!).
- Устанавливаем дополнительные локали с помощью пункта change_locale (я не стал этого делать и оставил единственную локаль по умолчанию - en_GB UTF8).
- Устанавливаем часовой пояс (set_timezone ). Например, если Вы живете в Москве, необходимо найти пункт Europe, а в нем - Moscow
- Memory_split устанавливаем в соотвествии с собственным желанием, рекомендую отвести под video – 32Mb, если планируете пользоваться графическим интерфейсом.
- Обязательно активируем ssh !
- Если хотим, чтобы при загрузке Raspbian автоматически запускалась графическая среда – активируем опцию boot_behaviour .
На этом установка и первичная настройка системы завершена!
Следующая часть будет интересна тем, кто особо не знаком с Linux (как был и я).
Действо второе. Установка вебсервера и настройка Samba.
Не забывайте, что если Ваш Raspberry подключен в сеть, то можно использовать SSH доступ, что во много раз удобнее.Перед началом работы обновим apt-get
:
sudo apt-get update
Установка Web-сервера:
Устанавливаем MySQL:sudo apt-get install mysql-server mysql-client
Когда запросит установить пароль для root – укажите любой пароль, который Вы запомните.
Устанавливаем Lighttpd:
sudo apt-get install lighttpd
С этого момента Rpi будет откликаться тестовой страницей, если набрать ее IP адрес в браузере любого компьютера в сети!
Устанавливаем PHP5:
sudo apt-get install php5-cgi
Теперь необходимо активировать PHP в настройках сервера. Открываем файл в редакторе nano:
sudo nano /etc/lighttpd/lighttpd.conf
Пункт server_modules должен выглядеть вот так:
server.modules = ("mod_access",
"mod_fastcgi",
"mod_alias",
"mod_compress",
"mod_redirect",
"mod_rewrite",)
А в самый конец файла добавьте вот это:
fastcgi.server = (".php" => (("bin-path" => "/usr/bin/php5-cgi",
"socket" => "/tmp/php.socket")))
Сохраняем, нажав +[X], [Y] и .
Осталось отредактировать файл конфигурации PHP5:
sudo nano /etc/php5/cgi/php.ini
Находим и раскоментируем (удаляем символ ";") строку cgi.fix_pathinfo = 1
. Сохраняем файл.
После всего проделанного, перезапускаем Lighttpd, выполнив команду:
sudo /etc/init.d/lighttpd restart
Установка и настройка Samba
Установим Samba:sudo apt-get install samba samba-common-bin
Так как моя Rpi находится в домашней сети, я решил не устанавливать пароль на доступ к папкам, а просто настроил публичный шаринг для всей сети.
Для этого открываем файл smb.conf:
sudo nano /etc/samba/smb.conf
Вместо всего имеющегося содержимого пишем:
workgroup = WORKGROUP guest ok = yes netbios name = Raspberry security = share browseable = yes path = /var/www writeable = yes browseable = yes
Сохраняем. Перезапускаем Samba:
sudo /etc/init.d/samba restart
С этого момента в вашей сети появилось новое устройство RASPBERRY, которое имеет папку www.
В ней Вы можете создать любые файлы, которые будут доступны для просмотра во всей сети с помощью браузера.
Кстати!
Гораздо удобнее управлять шарингом файлов и папок с помощь программы SWAT, которая предоставляет веб-интерфейс.
Установить ее очень просто:
sudo apt-get install swat
Панель управления SWAT будет расположена по адресу: http://:901
Логин и пароль соответствуют Вашей учетной записи (той, которой Вы пользуетесь для SSH)
Действо третье. Монтирование носителя файлов.
В качестве носителя я решил использовать обычную флэшку, которую подключил в один из USB портов Raspberry Pi. При желании можно подключить к Rpi и внешний жесткий диск, однако надо будет организовать для него отдельное питание, так как USB порты платы на такие нагрузки не рассчитаны и, в лучшем случае, жесткий диск просто не «заведется». Мне же объема флэшки (16Гб) должно вполне хватить.Подключаем носитель и выполняем команду:
sudo fdisk -l
Команда покажет все устройства, которые подключены к нашему устройству. Ищем в списке нужное устройство по его объему. Например, у меня нужная строка выглядит вот так:
Disk /dev/sda: 16.0 GB, 16013852672 bytes
Искомый путь к устройству - /dev/sda
, запомните его!
Запускаем fdisk
для форматирования носителя:
sudo fdisk /dev/sda
Вначале удаляем существующие разделы командой d
(выбираем нужные разделы цифрами), затем создаем новый с помощью команды n
(все значения принимаем по умолчанию), сохраняем проделанную работу с помощью команды w
.
Создаем файловую систему ext2 на носителе:
sudo mkfs -t ext2 /dev/sda1
Монтируем:
sudo mount -t ext2 /dev/sda1
Теперь необходимо обеспечить автоматическое монтирование носителя при каждой загрузке Raspbian. Для этого создаем папку:
sudo mkdir /mnt/flash
Отрываем файл настроек:
sudo nano /etc/fstab
и добавляем в него строку:
/dev/sda1 /mnt/flash ext2 defaults 0 0
Сохраняем и перезагружаем устройство. При загрузке носитель должен автоматически примонтироваться, что можно проверить командой:
df
Она выведет список примонтированных устройств с указанием точек их монтирования.
Кстати!
Рекомендую установить также файловый менеджер Midnight Commander для работы с файлами через консоль:
sudo apt-get install mc
Если Вы пользуетесь Putty для работы с SSH, то для корректной работы MC Вам необходимо сделать настройку. В настройках Putty установите значение Remote character set в разделе Translation на «UTF-8»:
Действо четвертое. Установка Transmission и настройка закачек
Мы подобрались к цели данного топика - установке и настройке Torrent-клиента на нашем устройстве. Я остановил свой выбор на Transmission.Устанавливаем Transmission:
sudo apt-get install transmission-daemon
Создаем директорию для закачек, для неоконченных закачек и для торрентов на подключенном носителе и даем права на запись:
sudo mkdir /mnt/flash/torrent
sudo mkdir /mnt/flash/torrentfiles
sudo mkdir /mnt/flash/incomplete
sudo chmod 777 /mnt/flash/torrent
sudo chmod 777 /mnt/flash/torrentfiles
sudo chmod 777 /mnt/flash/incomplete
Редактируем настройки:
sudo nano /etc/transmission-daemon/settings.json
Здесь необходимо поменять на указанные значения следующие параметры:
"cache-size-mb": 2;
"download-dir": "/mnt/flash/torrent",
"incomplete-dir": "/mnt/flash/incomplete",
"preallocation": 2,
"rpc-password": "любой удобный вам пароль (при перезапуске демона будет зашифрован)",
"rpc-username": "pi",
"rpc-whitelist-enabled": false,
"speed-limit-down": 3000,
"speed-limit-up": 1000,
К сожалению на высоких скоростях скачивания и отдачи Raspberry начинает очень сильно тормозить, поэтому экспериментальным путем были выявлены те ограничения, которые Вы видите в настройках выше.
Перезапускаем Transmission командой:
sudo /etc/init.d/transmission-daemon restart
С этого момента у Вас установлен рабочий Torrent-клиент, веб-панель управления которым доступна по адресу: http://:9091, логин pi, пароль Вы установили в конфигурационном файле.
Не забудьте также добавить папку /mnt/flash/torrent в сетевую шару через Samba, чтобы скачанные файлы можно было смотреть на других устройствах, например, на Вашем медиаплеере:
Название фильма намеренно изменено, такого фильма не существует
Стоит отметить, что с отдачей файлов по сети Raspberry Pi, на мой взгляд, справляется отлично - при копировании файла с Raspberry Pi на компьютер, максимальная скорость достигла 7Мб/сек, что практически соответствует максимальной скорости чтения для использованной флэшки.
Эпилог
На этом моя статья заканчивается. Raspberry Pi обеспечила огромный толчок в моем изучении многих аспектов работы с OC Linux. В планах есть еще много задумок, касающихся Raspberry Pi, которые я постараюсь реализовать и описать в моих дальнейших статьях.Буду рад замечаниям об ошибках от более опытных пользователей!
Самая мощная на сегодня модель Raspberry Pi 3 Model B имеет разъём HDMI для подключения монитора, 4 USB-порта для подключения USB устройств, Ethernet-порт для подключения к сети, встроенный Wi-Fi и Bluetooth, 4 ядерный 64-битный процессор ARM 1.2 ГГц, 1 ГБ оперативной памяти. В отличие от обычных компьютеров на маленькой плате Raspberry есть 40 контактов (пинов) GPIO, который могут использоваться как на вход, так и на выход с применением различных протоколов взаимодействия с внешними устройствами, что и позволяет подсоединять к плате различные датчики и исполнительные приборы.
1. Внешний вид, основные элементы, корпус.
Итак, в наших руках Raspberry Pi 3 Model B.
Верхняя сторона выглядит так:
Нижняя сторона:
На нижней стороне установлены слот для SD-карты и оперативная память. SD-карта служит постоянным запоминающим устройством и содержит файлы операционной системы, программ и файлы пользователя.
Для удобства обращения с платой предлагается множество различных корпусов, а вот детали одного из них, они соединяются между собой без винтов:
Но сначала на процессор и графический чип стоит установить радиаторы, поскольку эти микросхемы прилично греются при активной работе платы:
Вот теперь можно собрать корпус и пометить туда плату микрокомпьютера:
 |
 |
 |
Корпус имеет открывающуюся крышку для удобного подключения камеры, дисплея и контактов GPIO.
2. Подготовка к включению и первый запуск.
Для первого запуска Raspberry необходимо следующее:
- микро SD-карта с установленной операционной системой (OC) Raspbian, рекомендуемой для этого устройства (оптимальная емкость карты - 8 Гб, класс скорости - 10);
- монитор с HDMI входом;
- сетевой блок питания с выходным напряжением 5 В и током не менее 2 А, с выходным разъемом micro-USB;
- USB-мышь и USB-клавитура.
Образ операционной системы Raspbian, созданной на основе Linux Debian 8 Jessi, можно скачать в разделе Downloads сайта raspberrypi.org. Для начала можно воспользоваться образом RASPBIAN JESSIE LITE, как наиболее простым в изучении. Записать образ на SD-карту удобно из-под Windows с помощью программы Win32DiskImager. Способ установки и сама программа описаны на сайте Raspberry по адресу.
Вы также можете воспользоваться файлами, размещенными на нашем сайте в карточке Raspberry Pi 3 или напрямую скачать с Яндекс диска:
- образ операционной системы;
- программа Win32DiskImager.
Дальнейшее описание базируется именно на этом образе.
Мышь и клавиатура, подключенные к Raspberry без проблем распознаются системой. Можно также использовать беспроводную мышь и клавиатуру, например Bluetooth, но их надо настроить после запуска Raspberry, а для этого нужна хотя бы USB-мышь. У нас в хозяйстве не нашлось USB-клавиатуры, поэтому для первого запуска мы подключили USB-мышь, а также монитор и питание:
Кстати, на плате нет выключателя питания, она запускается сразу при подключении разъема, и начинается загрузка операционной системы. После загрузки на экране появляется рабочий стол с вполне привычными (но оригинальными) обоями и иконками:
На начальном экране имеются легко распознаваемые иконки Меню, интернет-браузера, менеджера Bluetooth, регулятора громкости, настройки сети и некоторые другие. Из них, пожалуй, самая нужная при настройке и работе - это черный экранчик в правой верхнем углу: терминал. С помощью терминала вводятся команды операционной системы. Поскольку далеко не все программы для Linux имеют графический интерфейс, их можно запустить и работать в них только посредством командной строки. Именно эту возможность и предоставляет терминал. Также все системные операции Linux, например установка и удаление программ осуществляются преимущественно через терминал. В OC используется программа LXTerminal, которая и запускается при щелчке правой кнопкой мыши по иконке. Следует заметить, что многие команды требуют ввода в начале строки приставку sudo (gksudo при запуске программ с графическим интерфейсом), что позволяет выполнить команду от лица администратора компьютера, то есть с наивысшими правами (sudo - Super User Do). Только администратор может устанавливать и удалять программы, а также менять параметры OC и ее конфигурацию.
После первой загрузки системы имеет смысл сразу подключиться к интернету, чтобы обновить файлы ОС до актуальной версии. В правом верхнем углу рабочего стола есть иконка с узнаваемым изображением двух терминалов. При подключении кабеля к разъему Ethernet на плате Raspberry происходит автоматическое подключение к локальной сети. Если щелкнуть мышью по этой иконке, появляется список беспроводных сетей, из которых можно выбрать свою и подключиться к ней, введя соответствующий ключ. При этом вместо терминалов на иконке появится стандартное изображение подключение к беспроводной сети. Именно такая ситуация показана на рисунке выше.
Надо сказать, что по сравнению с ранними версиями Linux многие задачи сейчас автоматизированы. Например, если ранее было необходимо из командной строки монтировать том при подключении обычной флешки, то сейчас флешка распознается при подключении в один из четырех разъемов USB на плате вполне самостоятельно и ей сразу можно пользоваться.
Теперь можно подключить, например, беспроводные мышь и клавиатуру по Bluetooth:
Это делается щелчком на иконке с логотипом Голубого Зуба рядом с индикатором подключение к сети в правом верхнем углу экрана. Далее надо нажать Add Device и выбрать ваши устройства из списка найденных беспроводных устройств.
Следует отметить, что при всем удобстве использовании Bluetooth устройств ввода с Raspberry - они не занимают разъемов USB - эти устройства в нашем случае периодически теряли связь с платой. Поэтому для стабильной работы, все же следует использовать USB-мышь и клавиатуру, а так же, в качестве альтернативного варианта, занимающего только один USB-разъем, комплект мыши и клавиатуры с одним приемопередатчиком по радиоканалу.
После соединения с сетью мы попробовали, используя уже и мышь и клавиатуру, зайти в интернет, щелкнув на иконке браузера. Сайты открывались без проблем, с приемлемой скоростью.
3. Знакомство с GPIO, программированием на Python и запуск светофора
Контакты GPIO, безусловно, являются очень интересной частью Raspberry, значительно расширяющей возможности микрокомпьютера для применения в электронных автоматизированных системах. С помощью этих контактов можно как считывать данные с огромного множества предлагаемых сегодня датчиков: температуры, давления, движения, наклона, ориентации, открытия и т.п., так и посылать команды на исполнительные устройства: реле, двигатели, актуаторы, серво-машины и многие другие.
Вот схема 40-контактного разъема GPIO:
Как видно, кроме обычных цифровых пинов вход/выход, принимающих или выдающих значения логических 0 и 1, имеются контакты, работающие по распространенным интерфейсам I 2 C, SPI и UART. Также есть возможность генерации ШИМ и прерываний от изменения уровней на входах.
Используем GPIO для моделирования работы светофора по нажатию кнопки, как это делается на редко используемых пешеходных переходах, где обычно горит зеленый свет для транспорта, а пешеход может кнопкой запустить программу включения красного света для транспорта. Алгоритм этой программы такой: при нажатии кнопки начинает мигать зеленый свет, затем на короткое время зажигается желтый, затем красный; красный свет горит некоторое время, затем короткое время горят красный и желтый, и, наконец, снова зеленый; далее система ждет очередного нажатия кнопки.
Для программирования этого алгоритма воспользуемся встроенной в образ ОС Raspbian интегрированной среды разработки (IDE) на языке Python (Пайтон). Язык Python имеет большое число достоинств, о которых можно почитать в сети, что делает его весьма хорошим инструментом как для начинающих программистов, так и для профессионалов. Это интепретирущий язык, его команды выполняются последовательно, одна за другой. В IDE Python команды можно выполнять, просто вводя их с клавиатуры и нажимая клавишу Enter в конце строки.
Среда разработки программ на языке Python запускается с рабочего стола последовательным выбором Menu - Programming - Python 3 . Далее, в открывшемся окне Python Shell следует нажать File - New File . В открывшемся окне редактора нужно набрать или скопировать следущий текст программы, обращая особое внимания на отступы в тексте, так как для программ на Python они имеют принципиальное значение:
#!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
RED_PIN = 36
YELLOW_PIN = 32
GREEN_PIN = 29
BUTTON_PIN = 40
print ("RPi.GPIO init start")
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
print ("RPi.GPIO init end")
print ("GPIO setup")
GPIO.setup(RED_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(YELLOW_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(GREEN_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(BUTTON_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.output(RED_PIN, 0)
GPIO.output(YELLOW_PIN, 0)
GPIO.output(GREEN_PIN, 1)
while True:
if inp==0:
for x in range(0, 5):
GPIO.output(GREEN_PIN, 1)
sleep(0.5)
GPIO.output(GREEN_PIN, 0)
sleep(0.5)
GPIO.output(YELLOW_PIN, 1)
sleep(2)
GPIO.output(YELLOW_PIN, 0)
GPIO.output(RED_PIN, 1)
sleep(5)
GPIO.output(YELLOW_PIN, 1)
sleep(1)
GPIO.output(RED_PIN, 0)
GPIO.output(YELLOW_PIN, 0)
GPIO.output(GREEN_PIN, 1)
Первая строка указывает, где в ОС находится интерпретатор Python.
Функция, начинающаяся с print , просто выводит свой аргумент на экран.
Строки, начинающиеся с GPIO.setup , задают режим выхода (OUT ) или входа (IN ) соответствующих пинов, а аргумент pull_up_down=GPIO.PUD_UP включает подтягивающий резистор на входе 40, к которому подключена кнопка. Поскольку программа на Python не имеет стандартного «вечного цикла», как, например в Ардуино, где загруженная в микроконтроллер программа выполняется бесконечно, пока подано питание, оператор while True: осуществляет этот цикл. Нам ведь надо возвращать наш светофор в исходное состояние всякий раз по завершению цикла его работы.
Оператор присвоения inp = GPIO.input(BUTTON_PIN) записывает в переменную inp значение на входе 40. Если кнопка не нажата - это 0, если нажата - 1. Если inp равно 0, то начинается цикл работы светофора:
- с помощью цикла for 5 раз мигает зеленый светодиод;
- на 2 секунды зажигается желтый (пауза задается оператором sleep);
- желтый гаснет, зажигается красный на 5 секунд и т д.
После окончания цикла работы светофора все начинается снова.
Теперь необходимо собрать электрическую схему с помощью проводов с разъемами без пайки:
 |
 |
Короткие ножки светодиодов (это минус) подключаем к земле - контакты 6, 14, 20; длинные (плюс) через резисторы 240 Ом - к контактам 29 (зеленый), 32 (желтый), 36 (красный).
Кнопку подключаем к контактам 39 и 40.
Теперь в редакторе с нашей программой выбираем Run - Run Modul или нажимаем F5, и программа начинает выполняться, ожидая нажатия кнопки.
Но вовсе неудобно каждый раз запускать программу с помощью оболочки. Удобнее, чтобы наша программа запускалась при включении питания Raspberry, ведь тогда устройство можно использовать автономно, без монитора, клавиатуры и мыши.
Для этого необходимо включить нашу программу в автозагрузку операционной системы.
Тут нам понадобится терминал, без него обойтись.
Сначала сохраним нашу программу в виде файла svetofor-rpi.py3 в корневом каталоге пользователя /home/pi .
Теперь запустим терминал и после приглашения pi@raspberrypi:~ $ наберем следующую строку: gksudo leafpad /etc/xdg/autostart/Svetofor.desktop .
Тем самым мы вызовем текстовый редактор leafpad и создадим файл Svetofor.desktop в папке автозапуска.
В текстовом редакторе набираем следующее:
Version=1.0
Encoding=UTF-8
Name=Svetofor
Comment=
Exec=sudo python /home/pi/svetofor-rpi.py3
Terminal=false
Type=Application
и сохраняем файл.
Основное в этом файле - строка, начинающаяся с Exec , которая запускает интерпретатор Python на выполнение программы svetofor-rpi.py3 .
Можно проверить, зайдя в папку /etc/xdg/autostart с помощью файлового менеджера, чья иконка в виде двух ящичков расположена в левом углу экрана, появился ли в этой папке файл Svetofor.
Теперь, если выключить питание, отключить монитор, мышь и клавиатуру, и снова включить питание, наш светофор начнет работать в автономном режиме!
Видео работы светофора:
Простой способ использовать ваш ноутбук в качестве дисплея для Raspberry Pi, если у вас нет под рукой HD монитора.
Этот урок появился тогда, когда мы работали над нашей "малиной", но под рукой не было ни одного HD-дисплея. Так появилась идея, которая поможет другим в такой же ситуации, - когда они могли бы использовать свой ноутбук в качестве монитора для своей Raspberry Pi.
Как мы знаем, Raspberry Pi известен как «Карманный компьютер» (англ. - Pocket-Size PC), но для отладки и проектных целей слишком громоздко иметь дополнительный дисплей для "малины". Кроме того, многие не имеют доступа к дисплею HDMI, поэтому мы выяснили, как можно легко подключить Pi к дисплею ноутбука.
Чтобы подключить Raspberry Pi к дисплею ноутбука, вы можете использовать сетевой кабель. Графический интерфейс пользователя Raspberry Pi (GUI - Graphical User Interface) можно просматривать через дисплей ноутбука используя Ethernet-соединение на 100 Мбит/сек. Есть много доступных программ, которые могут установить соединение между "малиной" и вашим ноутбуком. Мы использовали программное обеспечение сервера VNC для подключения Pi к нашему ноутбуку.
Установка VNC-сервера на ваш Pi позволяет удаленно видеть рабочий стол Raspberry Pi, используя мышь и клавиатуру, как будто вы сидите прямо перед своим Pi. Это также означает, что вы можете перенести плату куда-нибудь еще дома и все еще сможете её контролировать. Кроме того, интернет можно расшарить от WiFi вашего ноутбука через Ethernet. Это также позволит получить доступ к Интернету на Pi.
Настройка Raspberry Pi
Прежде чем перейти к подключению своего малинового Pi к дисплею вашего ноутбука, вам потребуется SD-карта с предустановленной ОС или нужно будет установить Raspbian на пустую SD-карту. Если вы не знакомы с командами Raspberry Pi, ознакомьтесь с руководством Basic Linux Commands, также в ближайших статьях мы постараемся создать небольшое руководство по подготовке SD-карты для "малины". В целом, можно даже найти в продаже SD-карты с предустановленной операционной системой Raspbian и NOOB.
- После настройки SD-карты вставьте её в Raspberry Pi.
- Затем подключите кабель микро-USB к "малине", чтобы включить её.
- Подключите свой Raspberry к ноутбуку через кабель Ethernet.
- Подключите к нему клавиатуру и мышь.
- Подключите HDMI-дисплей (HDMI требуется только для запуска Pi в первый раз).
- Включите питание Pi.
Расшаривание Интернета через Ethernet
В Windows: для совместного использования Интернета с несколькими пользователями через Ethernet, перейдите в "Центр управления сетями и общим доступом". Затем нажмите на сеть WiFi:
Нажмите «Свойства» (см. ниже), затем перейдите в раздел «Совместное использование» и нажмите «Разрешить другим пользователям сети подключаться» (англ. - Allow other network users to connect). Убедитесь, что сетевое подключение изменено на «Подключение по локальной сети» (англ. - Local Area Connection):
Замечание: выполнение этих действий будет обеспечивать динамический IP-адрес порта Ethernet на вашем ноутбуке и других устройствах, подключенных к вашему ноутбуку.
Теперь, чтобы проверить IP-адрес, назначенный вашему ноутбуку, нажмите на созданную новую ссылку для подключения к локальной сети:
Как показано выше, IP-адрес, назначенный ноутбуку: 192.168.137.1. Чтобы проверить IP-адрес, назначенный подключенному Ethernet-устройству, выполните действия ниже. Учитывая, что IP-адрес, назначенный вашему ноутбуку, 192.168.137.1, а маска подсети 255.255.255.0:
- Откройте командную строку
- Пропингуйте адрес вашего IP-адреса. Например: ping 192.168.137.255
- Остановите пинг через 5 секунд
- Проверьте ответ с устройства: arp -a
Настройка VNC-сервера для подключения Raspberry Pi к ноутбуку
Если у вас есть дисплей HDMI
Используя подключенный дисплей HDMI к вашему Pi, вы должны установить VNC-сервер на свою плату. Откройте LX-Terminal и введите следующие команды для установки VNC:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install tightvncserver
Если у вас нет дисплея HDMI
Если у вас нет дисплея даже для разовой настройки, вам не нужно беспокоиться. Установите Putty в соответствии с вашей конфигурацией Windows и через SSH вы можете подключиться к вашему Raspberry Pi. Когда вы получаете доступ к своему терминалу Pi, запустите те же команды, что и выше, для установки VNC.
Запуск VNC-сервера на Pi
Чтобы запустить VNC, введите в терминал SSH следующую команду:
$ vncserver:1
Вам будет предложено ввести и подтвердить пароль. Это будет только один раз, при первой настройке. Введите 8-значный пароль. Обратите внимание, что это пароль, который вам нужно будет использовать для подключения к вашей Pi удаленно. Вас также спросят, хотите ли вы создать отдельный «только для чтения» пароль (read-only) - говорим "нет" (no).
Теперь VNC-сервер работает на вашем Pi и теперь мы можем попытаться подключиться к нему. Во-первых, мы должны переключиться на ноутбук, из которого мы хотим управлять Pi. Затем настром клиент VNC для подключения к Pi.
Настройка клиентской стороны (ноутбук)
Скачайте VNC-клиент VNC и установите его. Когда вы впервые запускаете средство просмотра VNC, вы увидите следующее:
Введите IP-адрес вашей "малины", динамически переданный вашим ноутбуком (вы получили адрес раньше) и добавьте: 1 (номер порта) и нажмите "connect". Появится предупреждающее сообщение, нажмите «Продолжить»:
Введите 8-значный пароль, который был введен при установке сервера VNC:
Наконец, рабочий стол Raspberry Pi должен появиться как окно VNC. Вы сможете получить доступ к графическому интерфейсу и делать всё, как если бы вы использовали клавиатуру, мышь и монитор с Pi напрямую. Как и в случае с SSH, так как всё находится в вашей сети, ваш Pi может быть расположен где угодно, пока он подключен к сети.
Запуск VNC-сервера во время запуска Raspberry Pi GUI
Соединение вашей Pi удаленно с VNC отлично работает, пока вам не нужно перезагрузиться. Если всё-таки необходимость появилась вам нужно либо подключиться к SSH, либо перезапустить сервер VNC, либо организовать запуск VNC-сервера после перезагрузки Raspberry Pi. Чтобы гарантировать, что VNC запускается автоматически каждый раз при загрузке, выполните следующие команды в терминале - см. ниже.
Откройте папку «.config» на Pi: пользовательская папка (скрытая папка).
$ cd /home/pi
$ cd .config
Создайте в ней папку «autostart». Кроме того, создайте файл под названием «tightvnc.desktop» в этой папке. Вы можете использовать любой известный текстовый редактор для создания файлов. Для этого мы использовали gnome-text-editor:
$ mkdir autostart
$ cd autostart
$ gnome tightvnc.desktop
Измените содержимое файла следующим образом и сохраните файл:
Type=Application
Name=TightVNC
Exec=vncserver:1
StartupNotify=false
В следующий раз, когда вы перезагрузите свой Pi, vncserver запустится автоматически и без проблем подключит ваш Raspberry Pi к дисплею для ноутбука.
Всякий раз, когда вы хотите что-то сделать с вашим Pi, просто подключите его к ноутбуку с помощью кабеля Ethernet и включите его. Затем откройте VNCViewer, укажите IP-адрес вашего Pi, и вы можете использовать дисплей вашего ноутбука в качестве монитора Raspberry Pi.
