一、前言
相比单片机,树莓派功能要更强大,也是学习Linux很好的一个媒介。我之前一直从事单片机的开发,现在想自学树莓派编程,于是在网上找了不少资料,但是我遇到一个很尴尬的问题,网上的资料太多太杂了,还有一些资料是过时的,这反倒让我无处下手。因为树莓派有很多种编程的方法,找到一种适合自己的方法去入门会事半功倍。经过一段时间资料的收集和设备的调试,我终于把路线摸清楚了,现在我把自己的学习路线记录下来,供大家参考。
二、硬件准备
1. 树莓派(必选)
树莓派的型号有很多,根据自己的需求选择即可,我这里用的是3B+。
2. SD卡(必选)
初学者建议使用16G或以上的SD卡,因为树莓派的系统是直接装在SD卡上面的,本身就占据不少的内存,另外你后面使用的文件、缓存等也都是放在SD卡上面的,如果你只是使用一些很简单的功能,空间可能占用的不多,但是如果要做摄像头监控之类的,文件就会比较大。
3. 读卡器(必选)
只要是能读写SD卡的设备都可以,读卡器,带SD卡读写的USB扩展,或者带SD卡读写的超薄本等等。
4. 电源(必选)
电源最好使用独立的适配器,不要用电脑的USB供电,基本跑不起来,电流要达到2A或以上的(可以用5V2A手机的适配器)。电流不足可能会引起一些奇怪的bug,比如启动的时候电流是够的,然后当调用摄像头时电流就不够了,结果就是摄像头启动不了,但是设备也不会报错,这就很难发现问题了。
5. 显示器、鼠标、键盘(可选)
显示器、鼠标、键盘三件套是用来配置树莓派的,配置好之后可以不用,直接通过电脑远程控制即可。但是没有显示器的话配置起来会比较麻烦,如果你有台式电脑,直接用电脑的即可。如果是笔记本,据我的了解是不能用在树莓派上面的,还有如果你的键盘是无线蓝牙直连的,或者要装驱动,是不能直接使用在树莓派的,要那种有线或者带无线带接收头免驱的键盘才行。
需要买显示屏可以买那种7寸左右带触摸的,买回来除了配置树莓派之外还可以作为外设做一些显示触控设备,便宜又实用。
键鼠套装的话可以买体积小,使用方便。
6. HDMI线(可选)
如果要用显示器的话就要配一条HDMI线,不用的话可以不配。
7. 网线或WIFI路由(必选)
电脑远程控制树莓派可以通过有线网络或者无线网络,有线的话需要配一条网线,无线的话通过WIFI和电脑连接到同一个局域网即可。
8. 扩展板(可选)
扩展板是为了学习的时候有外设可调试,因为树莓派本身没有什么外设,即使调个LED灯都要外接,所以没有扩展板的话只能模拟测试,很多现象都看不出来。
扩展板根据自己的需求买。我用的是微雪的Pioneer600(某宝上面找不到,要在微雪官网上面采购),总体来说,这款扩展板性价比不算高,但是对于初学者来说很友好,接口是pin对pin的,可以直接接上树莓派,常用的外设也比较全(LEDUARTIICSPI按键显示屏),如果能把把这些外设都调完,那去做一些小项目是基本没有问题的了。
三、软件工具准备
1. SDFormatter
这是一款用来格式化SD卡的软件,除了这个,还有其他类似的软件也可以用。
2. Win32DiskImager
Win32DiskImager可以把镜像文件写入SD卡。
3. SSH远程调试工具
调试工具我比较推荐用Xshell或者MobaXterm,这两款都好用。
4. IP寻址工具
IP寻址工具有几个比较好用的,比如:Advanced IP Scanner,ipscan。我用的是ipscan。
软件下载地址:
树莓派实验室:https://shumeipai.nxez.com/download#os
百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1-lVAZyH2s-VTn5qeSnEPhA ,提取码:qwer
四、系统镜像下载和安装
1. 系统镜像下载
镜像可以在官网下载,不过下载速度可能会比较慢,我是在“树莓派实验室”下载,这个网站里面的资料还是挺全的。
树莓派官网:https://www.raspberrypi.org
树莓派实验室:https://shumeipai.nxez.com/download#os
百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1-lVAZyH2s-VTn5qeSnEPhA ,提取码:qwer
我装的是这个32位桌面版,这个版本既有可视化界面,又没有太多冗余的软件,比较简洁,如果需要什么软件的话自己下载即可,顺便可以熟悉一下树莓派下载软件的方式。
2. 系统镜像安装
1) 格式化SD卡
启动SDFormatter,选择自己SD卡所在盘符,点击格式化,等待完成即可。(如果SD卡之前没有分过区的话,用window自带的格式化也可以,分过区的话就要用这个软件,或者分区助手也行)
2) 写入镜像文件
打开Win32DiskImager,选择镜像文件(解压后的,文件类型是img),选择自己的SD卡,点击Write,写入时间可能比较久,耐心等待写入完成。
写入完成之后可以看到SD卡这个盘名称变成了“boot”,旁边还多了一个盘,这个不用管。
五、首次启动配置
我这里以桌面版的系统为例。
1、 硬件连接
树莓派连接好电源线、显示器、鼠标和键盘,如果用的是有线网络可以把网线接到路由器或交换机上。
2、 上电启动
上电启动树莓派,红灯常亮(电源供电正常),绿灯闪烁(正在读取SD卡),如果运行正常,显示屏会出现开机界面,等待开机完成。
注意:如果红灯亮起一会然后灭掉,显示屏右上角出现黄色闪电标志,说明电源的供电不足,需要更换电流更大的电源。
3、 配置树莓派
树莓派开机完成之后会弹出一个配置向导,根据向导完成配置即可、当然,也可以直接关掉,然后在配置页面修改。
特别说明:因为启动的界面不能截屏,用手机拍的图片有纹波,将就着看吧。
配置向导页面如下图所示:
这里有个亮点,如果你接了网线,后下角会显示树莓派当前的IP地址,记住这个IP,后面用的到。当然,记不住也没关系,有的是办法查IP。
1) 语言
语言可以默认用英文,我这个教程为了方便大家看,就改成中文(要配置完成并重启才能生效)。
2) 密码
设置一个登陆密码,后面经常会用到,可以先设置一个简单好记的密码,也可以空着不填直接下一步,空着的话默认密码是:raspberry
3) WIFI
可以直接连上你们家的WIFI,如果用有线的话也可以不连。
4) 软件更新
可以更新软件,也可以直接跳过,我这边不想等,直接略过。
5) 打开SSH和VNC
六、SSH远程命令控制
1、查找树莓派IP
查找IP有很多办法,我挑几种简单的。
1)网络连接详情
在树莓派可视化主页面上,鼠标放在网络图标上,会弹出网络的IP。
2)命令行查询
在树莓派命令窗口输入以下命令
ifconfig
3)IP寻址工具查询
在电脑上打开IP寻址工具(ipscan),找到树莓派的ip(如果同网段里面设备不多的话很好找的)。
注意:要先保证树莓派已经连上网络,另外IP寻址的结果不一定会出现树莓派的主机名,可以通过排除法确认IP。
2、SSH远程
我这里以MobaXterm为例,新建一个session,输入树莓派的IP,连接。
如果出现“login as:”字样,说明连接的IP是正确的。输入用户名和密码,(默认用户名:pi,默认密码:raspberry,如果前面配置的时候改了那就按新的)
七、远程桌面
1、在树莓派上下载xrdp
输入以下指令,下载xrdp并安装。
sudo apt-get install xrdp
2、打开win10自带远程桌面
输入树莓派的IP,连接,输入用户名和密码。(有需要的话可以在连接之前调整窗口大小)
如果你用的是默认密码,会弹出一个警告提示框,可以不用管。
八、总结
关于树莓派环境的搭建就讲到这里,其实方法有很多,我介绍的这种主要是基于显示器的,有可视化的界面,对于初学者来说可能更友好一点,缺点就是需要显示屏,如果不想配显示屏的可以用其他方法,后续我也会考虑出一期不带屏的。感谢大家看到这里,我也是刚入门树莓派,如果哪里说的不对,请一定要纠正,有什么疑问的话欢迎在评论区留言或者直接私信给我,谢谢!!!