教程0_树莓派系统及wiringPi的安装

认识树莓派

树莓派(Raspberry Pi)是一款基于Linux系统的只有信用卡大小的单板机电脑。具有电脑的所有基本功能,它是由英国的树莓派基金会所开发,目的是以低价硬件及自由软件刺激在学校的基本计算机科学教育。

树莓派自问世以后,被越来越多的人所追捧,国外的普及度已经相当高,但由于环境的差异和树莓派开发的难度限制,国内对用树莓派的人相对来说属于小众。这几年赶上国内智能硬件的热潮,arduino这种简单的编程方式被越来越多的人所接受,树莓派也被越来越多的人所了解。为减少树莓派爱好者的开发难度,本基础教程主要介绍在树莓派上使用与arduino编程相似的编程库wiringPi一步步熟悉树莓派的IO操作及linux的基本操作方法。

了解树莓派创客社区

树莓派创客社区是由一群热爱开源、热爱创造的小伙伴们组织的开源社区。旨在与大家分享开源硬件上的点点滴滴,也希望尽我们的微薄之力为广大开源硬件爱好者提供一些帮助。

社区网站:http://www.52pi.net

服务QQ群:233426487

淘宝官方直营店:https://52pi.taobao.com

实验内容

  1. 烧写系统镜像;

  2. 连接电脑串口调试;

  3. 配置wifi无线网络连接;

  4. 安装wiringPi插件;

准备工作

0.树莓派板子

基础实验,树莓派所有版本都可以完成,本教程使用的是树莓派B+版本。

1.树莓派系统镜像

可到树莓派官网:www.raspberrypi.org下载。

2.USBTTL模块 (可到https://52pi.taobao.com购买)

用于电脑和树莓派的连接,通过串口输入命令及代码,也可使用其它连接方式,如:SSH

3. Win32DiskImager软件

用于系统镜像的烧写,其它软件皆可,如:USB Image Tool

4.PuTTY软件

官网:putty.org

电脑与树莓派通信的输入输出串口监视软件,支持快捷键操作(如:Ctrl + c),其它软件也可以使用。

5.USB无线网卡(可到https://52pi.taobao.com购买)

用于联网下载wiringPi和后续的ssh连接树莓派使用。

6.WiringPI

WiringPi(官网: wiringpi.com)是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数,WiringPi遵守GUN Lv3wiringPi使用C或者C++开发并且可以被其他语言包转,例如pythonruby或者PHP等。WiringPi中的函数类似于Arduinowiring系统,这使得熟悉arduino的用户使用wringPi更为方便。(树莓派联网后可通过命令下载安装)

7.microSD

用于烧写系统镜像,由于系统较大,尽量使用8GB以上的卡,高速卡更佳,树莓派系统都是放在在储存卡里的,类似于windows电脑的C盘。早期版本树莓派用的是SD卡,注意区分。

8.电源

为适用于多场景使用,建议购买5V 2A左右的电源,电源线为通用的microUSB线。

9.其它实验器件

可到树莓派创客社区https://52pi.taobao.com购买基础套件,包含所有基础实验用的元件,

如面包板、杜邦线、led灯、按键等。

实验步骤

一、烧写树莓派系统镜像

  1. 插入microSD卡到电脑上,打开Win32DiskImager软件,如下图:

1.注意选好盘符,可在电脑文件资源管理器中查看。

2.打开文件夹,选择镜像文件。

2) 选择好下载的镜像文件,点击(Write)进行烧写,如下图:

1.确认选择好的镜像文件版本。

2.点击Write)写入,弹出提醒对话框后点击(Yes)确认写入。

3) 等待系统镜像烧写完毕,会弹出烧写成功对话框,点击确认,系统镜像烧写完成。

二、开机登陆树莓派系统

1.插上烧写好镜像文件的microSD卡,插上USB无线网卡,连接好串口线,串口通信只需连接三根线,GND-GNDTX-RXRX-TX,如下图。

2.将USBTTL串口模块连接电脑,在电脑设备管理器中查看串口号(如:COM3)。

3.打开PuTTY软件,界面如下,先选择串口模式(Serial >> 选择对应的串口号(COM15 >> 选择正确的串口速率(Speed),linux的串口波特率默认都是115200bps树莓派系统也是linux内核,所以选用115200bps点击(Open)打开串口窗口,如下:

4.给树莓派插上电源供电开机,串口监视串口会输出系统开机信息,

输出显示(raspberrypi login:),输入用户名:pi ,输入密码(Password):raspberry 回车(输入密码时无显示,但是是有效的)。

显示输出如上pi@raspberrypi:~$ 开机完成。

配置树莓派连接wifi网络

1.使用wpa_cli命令行配置wifi无线网络

了解wpa_cli命令行

wpa_cli是命令行界面下的无线网连接工具。通过wpa_cli管理备选的网络列表。在备选网络中启用的网络,树莓派会自动试图连接。输入sudo wpa_cli启动wpa_cli的命令行界面(必须sudo提取权限)。常用的指令如下:

status:列出目前的联网状态。

list:列出所有备选网络。目前正连接到的网络会标[CURRENT],禁用的网络会标[DISABLE]

add_network:增加一个备选网络,输出新网络的号码(这个号码替代下文的[network_id])。注意新网络此时是禁用状态。

set_network [network_id] ssid “Your SSID”:设置无线网的名称(SSID)。

set_network [network_id] key_mgmt WPA-PSK:设置无线网的加密方式为WPA-PSK/WPA2-PSK

set_network [network_id] psk “Your Password”:设置无线网的PSK密码。

enable_network [network_id]:启用网络,启用后如果系统搜索到了这个网络,就会尝试连接。

disable_network [network_id]:禁用网络。

save_config:保存配置。

配置方式如下:

中途输出信息可无视,配置完成,输入Ctrl + c退出wpa_cli命令行。

退出后可输入ifconfig查看网络连接,也可以ping IP地址来测试网络是否连接。

四、通过网络使用GIT工具安装wiringPi

1.如果在你的平台上还没有安装GIT工具,可以输入以下命令安装:

sudo apt-get install git-core

若在这个过程中出现错误,请确认Raspbian版本是否为最新的,可以输入以下命令更新:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

安装完GIT工具后可通过GIT获得wiringPi的源代码

git clone git://git.drogon.net/wiringPi

若已经安装过wiringPi可输入以下命令更新。

cd wiringPi

git pull origin

进入wiringPi目录并安装wiringPi

cd wiringPi

./build

build脚本会帮助你编译和安装wiringPi

wiringPi安装完毕,基础实验准备工作已经完成,快快进入下一课程继续学习吧。

Raspberry Pi 使用科大镜像源

科大开源镜像站提供了raspbian的软件包镜像,国内的用户可以选择改用科大镜像站作为更新源。

科大镜像站官方已经提供了一份帮助文档,用于指导用户如何使用科大镜像更新raspbian。 但这份文档是基于 wheezy 的,最新的jessie版可以参考本文。

具体做法

修改之前,最好先备份原始的配置文件。例如,使用如下命令将两个源配置文件拷贝到HOME目录。

cp /etc/apt/sources.list ~
cp /etc/apt/sources.d/raspi.list ~

或者直接在原来配置文件的基础上修改,但将原有的配置全部注释掉(使用#注释)。

修改 source.list

更新后的/etc/apt/sources.list

#deb http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi
# Uncomment line below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://archive.raspbian.org/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi

# use ustc mirror:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi

实际修改是,将mirrordirector.raspbian.org替换为mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/

修改 raspi.list

更新后的/etc/apt/raspi.list

#deb http://archive.raspberrypi.org/debian/ jessie main ui
# Uncomment line below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://archive.raspberrypi.org/debian/ jessie main ui

# use ustc mirror:
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian/ jessie main ui

实际修改是,将archive.raspberrypi.org替换为mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org

Adafruit的树莓派教程第二课:第一次配置

概览

在这个系列教程的第一节课里,我们向你展示了如何为树莓派准备一个包含操作系统的SD卡。在这节课里,我们将会向你展示如何在树莓派第一次启动时进行设置。
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我们使用一个叫做Raspi-Config的工具进行配置,它会在第一次启动树莓派时自动运行。它会在桌面系统运行前启动,所以你需要使用方向键和回车键来定位菜单系统。

这有点像调整PC的BIOS设置。一旦你配置正确,你可能以后都不再需要配置第二次了。我们会先从一些重要的选项开始然后再介绍一些你可能想要配置的选项。

使用整个SD

这看上去好像有点怪怪的,但是树莓派默认只使用操作系统需要的SD卡空间。这意味着即使你有一个很大容量的SD卡,操作系统也不会使用那么多容量。
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为了解决这个问题使得SD卡的所有空间都被使用,使用上/下方向键选择”expand_roofts”菜单项然后敲一下回车。

一旦你按下了回车,你会看到屏幕闪烁,一个脚本被执行然后出现了下面的确认信息:
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再按一次回车回到主菜单。

使用全屏

因为树莓派也被设计用电视进行工作,你可能看到你的小派只使用了屏幕中间的一部分而在周围有许多未使用区域。
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不是所有的电视和显示屏都是如此,但是如果出现了这个情况,你可以改变Overscan为Disable Overscan来修复这个问题。
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使用左/右键来做出选择然后按一下回车。

如果在disable了overscan之后,你看不到屏幕的左边缘你可以看看”启动之后运行Raspi_Config”。

更改时区

先暂时跳过几个选项,下一步你需要做的是(除非你生活在GMT时区)更改时区。
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从这个选项里,首先选择Geographic Area,然后是在这个Area里的时区。

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启动到桌面

默认情况下,树莓派启动后你只有一个命令行。没有桌面,只有一个终端你可以进行登录和输入命令。

更改启动行为,让你能够自动登录并且启动到桌面环境,这无疑是你想做的终极配置,除非你不喜欢桌面环境。
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选择sensible选项然后按一下回车。

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其他选项

上面提到的配置项基本上都是在你第一次启动树莓派时必要的。下面列出了一些值得一提的其他配置项。

  • configure_keyboard – 它能够使你从一个长长的键盘布局列表中选择一个布局。
  • change_pass – 使你能够改变系统默认用户”pi”的密码。默认情况下,密码是”raspberry”,所以一些小心翼翼的人可能为了安全起见想更改密码。
  • memory_split – 使你能够调整显卡共享内存数量和主处理器内存数量。如果你想运行一些有大量图形的游戏或者播放视频,你得考虑调整这些选项。
  • ssh – 在之后的课程里我们将会教你使用ssh从另一台计算机上远程控制小派。这个选项将打开ssh使你能够进行远程操作。
  • update – 这个选项将会尝试寻找新版本的Raspi_Config并且下载它。在将来可能会有新的配置项加入,所以你可能也会想要更新它。

启动之后运行raspi-config

如果你发现你需要改变某些配置,你可以在任何时候运行raspi-config

点击桌面上的”LXTerminal”图标打开一个新终端。
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然后输入下面的命令然后按一下回车:

测试&配置

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重启你的小派-点击右下角的图标-这次你应该直接启动到桌面环境下了。

在下一教程里,我们将会学习如何为你的小派配置WiFi和寻找IP地址。

原文链接: adafruit.com 翻译: 极客范 Boyd Wang

译文链接: http://www.geekfan.net/8190/

Adafruit的树莓派教程第一课:为你的树莓派准备一张SD卡

概览

当你购买了一个树莓派,它可能会附带一张SD卡,也可能没有。SD卡对于树莓派来说非常重要,因为树莓派的操作系统和你的文档以及程序都是存储在SD卡里的。

 

即使你的小派自带了一张有操作系统的SD卡,也推荐升级到最新版本,因为新版本总是带来新功能和bug的修复。因为把操作系统写入SD卡会擦除掉SD上的所有数据,所以有必要用一个USB存储设备保存你的文档。这样在安装新版本系统格式化SD卡前就不用费事把你的数据转移到其他地方了。

如果你的小派没有带SD卡,那你需要一张最小4GB容量的卡,如果你需要更多的空间,那就买一张大点的。

这节课将教你如何为你的树莓派准备一张SD卡。

你需要的

为你的树莓派计算机准备一张SD卡,你需要:

一个”常规的”带有SD卡读卡器,或者一个附加的USB SD卡读卡器的计算机。这篇教程适用于Windows和Mac。你可以从Adafruit商店选购一个适用于所有USB接口的好又快的微型microSD读卡器。

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需要一个至少4GB容量的SD卡。你可以在Adafruit商店选购一个经过测试保证能在树莓派上使用的SD卡。

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下载一个镜像

要安装在SD卡里的操作系统必须从网上下载。它通常是一个zip文件然后解压出一个.img镜像文件。不论你下载的是什么镜像,实际的安装过程是一样的。

选择一个操作系统

现在有许多令人眼花缭乱的可以安装在树莓派上的操作系统,如果你是一位新手,就不要考虑Linux发行版之外的任何系统了,如果你是一位资深用户,那你也用不着看这篇文章啦。

选择一个发行版

已经决定了要安装Linux,但这还没完。 你现在得选择你要安装哪一个linux发行版。作为开源的操作系统,任何人都可以拿一款现行的发行版在打包前添加一些东西,或者以特定的方式配置它使它成为一个新的发行版选项为任何人使用。这也是树莓派上最流行的发行版”Raspbian”存在的原因。通过对”Debian”发行版进行配置并且添加有用的软件例如”IDLE”(一个python集成开发环境)和Scratch(一个学习游戏编程的系统)来使它适合在小派上工作。Adafruit对Raspbian进行了配置使它能够尽可能简单的使用GPIO接口来方便用户添加自己的电子元件到小派上。

Adafruit的教程(和几乎其他所有在线教程)都可以在下面两个操作系统中正常工作,所以我们建议你从中挑选一个:

事实上,你如果像我一样,把文档保存在单独的USB存储设备上,你可以尝试买两张SD卡然后两个系统都试一下。

乍一看好像二选一没什么选的,但从实际工作的角度来说,”Raspbian”是更加”标准化”的发行版,而Occidentalis对硬件方面的准备更充分。

之前说过,这两个发行版都会定期更新并且加入另一个上发现的特性。

顺便说一句,Occidentalis的命名来源于树莓的拉丁语名字(Rubus Occidentalis)。

现在,做出选择吧,下载zip或者img文件并且如果是一个zip文件把它解压到桌面上吧。

制作一张操作系统SD卡 – Windows Vista/7版

在Windows 7和Vista上有一个很有用的工具可以用来写入SD卡。不幸的是它不支持Windows XP。

步骤1.

从下面的地址下载Fedora ARM Installer:
http://fedoraproject.org/wiki/Fedora_ARM_Installer#Windows_Vista_.26_7

步骤2.

下载的是一个zip文件你得解压出来,将会解压出一个叫”faii-1.0.2-3-x32″的文件夹。如果你没有把它放在Program Files文件夹下面就不用考虑权限问题。你可以把它放在桌面上。

步骤3.

拔掉所有其他的USB存储设备和备用硬盘,这样你就能很容易的认出你的SD卡了。然后把你的SD卡插入机器上的插槽或者读卡器中。

步骤4.

右键单击fedora-arm-installer.exe然后选择以管理员身份运行。你将会看到下面的启动界面。

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步骤5.

选择镜像文件和设备。

通过单击Browse按钮定位到你要安装的发行版.img文件然后通过下拉列表选择设备。

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因为会被格式化,所以一定要确保选择了正确的设备,然后点一下Install。

安装将会花费几分钟时间,一旦操作完成,你将看到下面的界面:

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这就是全部过程了。你的SD卡已经准备好为小派服务了。

制作一张操作系统SD卡 – Mac版

Ray Vijoen写了一个实用的脚本使得在Mac上制作一张操作系统SD卡非常简单。它是一个shell脚本包含了创建操作系统SD卡的所有步骤,包括格式化。但你得使用命令行执行它。

步骤1.

https://github.com/RayViljoen/Raspberry-PI-SD-Installer-OS-X下载Rapberry-PI-SD-Installer-OS-X

在页面上找到”Download ZIP”按钮下载一个zip文件。

步骤2.

解压zip文件。它会解压出一个叫做”Raspberry-PI-SD-Installer-OS-X-master”的文件夹。

步骤3.

使用Finder找到img文件并提前把它移动到Raspberry-PI-SD-Installer-OS-X-master文件夹中。

你可以看到这里Occidentalis和Raspbian的镜像文件都有。没关系,你可以把你喜欢的镜像都放进去。

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步骤4.

打开终端应用 – 你将会在你的Mac上面的Applications文件夹下的Utilities里面找到它。

然后输入”cd “加Raspberry-PI-SD-Installer-OS-X-master文件夹路径。

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步骤5.

拔出所有插入到电脑上的其他存储设备。这将会使你更容易的认出你的SD卡。

插入SD卡,注意所有的数据将会被擦除。

步骤6.

通过下面的命令运行Pi Installer:

“Occidentalis_v02.img”是你要安装的发行版的img文件名。

系统会提示你输入Mac密码然后出现下列信息:

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步骤7.

输入你的SD卡旁边的编号。确保输入是正确的,因为你选择的驱动器将会被擦除。

接下来你只需要等待所有镜像文件安装完成。这将会花费几分钟的时间。你可以通过按下Ctrl+T来查看进度。

安装完成时你会看到下面的界面:

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这就是全部过程了。你的SD卡已经准备好为小派服务了。

测试&配置

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如果你计划使用多张SD卡,那最好把它们进行标记。在插入小派后能看到的一面上进行标记。

测试SD卡很简单 – 插入到小派上,然后连接一个键盘到USB口上,连接一个NTSC/PAL电视到AV输出或者HDMI显示器到HDMI接口上。然后通过一条Micro USB线另一端连接电脑或者充电器插头为小派供电。

你将会看到类似下面的信息,一个Adafruit/Raspberry的logo将会在左上角出现,然后是大量的文本输出。

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在下节教程里,你将会看到如何在第一次启动树莓派时配置它。

原文链接: adafruit.com 翻译: 极客范 Boyd Wang

译文链接: http://www.geekfan.net/8808/[download_baidu leaf=”” href=””][/download_baidu]

Linux烧写树莓派镜像

在终端中输入
$ df -h
插入SD卡,重复步骤1

比较两次输出结果,判断哪一个是SD卡的分区,格式应该类似于

/dev/sdb1
卸载SD卡
$ sudo umount /dev/sdb1

不用管是否有/dev/sdb2

确定原始设备名称

/dev/sdb1的原始设备名称为/dev/sdb
解压缩镜像文件后,写入

$ sudo dd bs=1M if=~/下载/2014-01-07-wheezy-raspbian.img of=/dev/sdb

等待几分钟以后烧写完成,dd命令在最后才会有统计信息

记录了2825+0 的读入
记录了2825+0 的写出
2962227200字节(3.0 GB)已复制,705.317 秒,4.2 MB/秒

为保险起见,可以运行

$ sudo sync 
确保所有数据都被正确写入了

将SD卡插入树莓派,应该可以使用了。