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Absolute Beginner的入门指南raspberry pi

史蒂夫布兰望 2020年7月12日

Raspberry PI是一部伟大的小型计算机,用于一般学习编程,以及 嵌入式系统。它运行了一个版本 Linux OS (操作系统)称为 覆盆子PI OS. (以前打电话 raspbian. ,因此您将看到很多名称,包括此处),支持多种编程语言。它可以用作完整的桌面计算机。

但是,如果你是绝对的初学者,那么信息可以快速地压倒。有不同的版本的IT,不同的软件运行,以及连接到它的各种事物。你甚至在哪里开始?

通过“绝对初学者”,我的意思是知道如何浏览网络并做基本的文字处理的人,也许使用典型的桌面,笔记本电脑或平板电脑上的一些其他程序,但这真的是全部。如果你知道的那样,这是有用的,但这里没有必要。

本文以PDF格式提供,便于打印

您可能会发现一些详细介绍的一些照片和描述。但对于那些从未在这个级别工作的人,这一切都是新的。

有时即使最简单的事情也可以在学习新的事情时成为一块障碍。一旦我们获得经验,我们往往会忘记。我这里的一个主要目标是删除障碍。

本教程显示了最简单的入门方式,涵盖基本要素。我将用它作为其他教程的基础,在那里我会假设你有一个覆盆子pi奔跑。它涵盖:

  • 覆盆子PI OS版本
  • 覆盆子PI硬件
  • 您需要的零件
  • 订购和在哪里
  • 连接一切
  • 启动Noobs v2.8(Raspbian Stretch)或V3.1(Raspbian Buster)
  • 恢复模式
  • 复制Micro SD卡
  • USB棒
  • 在哪里找到帮助
一旦您有PI运行,您将能够随着时间的推移使用它来学习各种有用的技能:
  • 使用Linux,从基本到高级。
  • 在C,C ++,Python,Bash和许多其他语言中编程。
  • 与之沟通 远程设备和系统 超过 串行和网络接口.
  • 控制连接到的电子设备 别针标题 .
  • 使用pi作为一个 跨开发主人 用于编程其他嵌入式系统板运行 裸金属 ,Linux或RTOS(实时操作系统)。

对我来说,这真的很释放了现代电子和计算的潜力,可供那些有驱动器和坚持学习他们的人访问。这是您未来的真正投资。


简化

有很多方法可以解决这个和许多其他教程。我的重点是简单,简单,简单。

您唯一需要另一台计算机或智能手机的内容是在线订购一些内容。当您获得它时,其他一切都在PI上完成,只需几分钟即可。

这里最大的简化是您可以订购具有预安装PI软件的存储卡。

许多教程展示了如何自己下载软件并编程卡,这是一个完全精致的方法。但它增加了复杂性,可能成为绝对初学者的障碍。订购即用待使用的存储卡删除该障碍。

另一种简化是,首先使用,存储卡直接进入NOOB(盒子软件中的新功能),然后到 raspbian. 桌面。 Raspbian是Raspberry PI Linux的具体Debian分布。

某些卡和下载允许您从多个操作系统中进行选择。这是尝试不同的东西的好方法,但再次增加了复杂性。如果你碰到那样,请启动到raspbian。

覆盆子PI OS版本

最近的Raspberry PI OS(以前Raspbian)版本版本是代号为STRACT and Buster。您可以通过桌面背景识别它们。

这是左边的伸展和右边的吹风机:

您还将看到“Lite”版本的这些版本。不要在这里使用那些。 Lite部分意味着它们留出了桌面GUI(图形用户界面)软件。这对PI有用的是,它将充当服务器或嵌入其他东西,并且不需要GUI。但是在这里我们想要GUI,因为我们将使用PI作为完整的桌面计算机。

作为版本问题的示例,我有一张我在一段时间上订购的存储卡,延伸了它,但在我写这篇文章时,可用的存储卡有乐常。所以这篇文章的一部分使用伸展,部分使用Buster。

对于初学者而言,不同的版本只是均值的化妆品差异。您将看到您可以在不同的版本上做同样的事情,您可以在PI之间移动轻松运行不同的版本。

您可能遇到的一个真正的问题是释放的一些特定的PI软件可能没有更新Buster,并且无法对其进行工作。例如,快门,我喜欢用于捕获和编辑Linux系统上的屏幕截图的软件就是这样。幸运的是,两个版本都包括遮蔽截图程序,当您在键盘上的“打印屏幕”键时,将全屏映像捕获到.png文件。

从Raspbian到Raspberry Pi OS的名称更改为您应该在搜索信息时使用。使用旧名称在线在线有很多好的信息。

看看事情有多迅速变得复杂和混乱?


决定

我们要将PI设置为完整的桌面计算机,具有显示器监视器,键盘和鼠标。您将能够使用它来编程和常规用途,就像普通的笔记本电脑或台式电脑一样使用。

你只需要做两个决定。第一个是您是否只想立即牢记编程部分,或者您想添加嵌入式系统部分并获得其他项目以获取学习电子产品。如果您没有与它们开始,您可以随时添加那些。

第二个是您希望在监视器,键盘和鼠标上花费多少钱。


覆盆子pi.

我正在使用覆盆子pi 3 model b +。如果使用不同的模型,其中一些细节可能会有点不同,但大多数信息应该是相同的。

这是它看起来像的,小到足以适合手掌:

这些是它的各种连接器:

  • Micro USB端口: 这连接电源。
  • HDMI端口: 这连接到显示监视器。
  • 耳机插孔: 这连接到耳机。
  • 以太网端口: 这将通过以太网电缆连接到网络路由器(但PI也有内置WiFi,因此您可能不需要使用此问题)。
  • 4 USB端口: 这些连接键盘,鼠标和其他设备,如记忆棒。
  • 针接头: 这些引脚允许您连接各种其他电子设备,用于嵌入式系统。
  • Micro SD插槽(未显示,在PI背面): 这是您使用Raspbian软件插入存储卡的位置。

ESD安全

ESD(电静电放电)是指静电,使您的头发站起来的充电或者在触摸金属时会给您带来一点点震惊。

ESD安全装置保护您的电子产品免受静电放电。那个小火花你 请参阅可能损坏电子元件。当您处理裸板时,一切都更接触ESD。

保护PI的最简单方法是触摸您知道在触摸PI或连接到它的任何内容之前会发现您的火花的金属。

某些类型的服装材料可以产生静电。羊毛,丝绸和合成纤维,如涤纶和羊毛通常这样做。当你在头上拉羊毛或羊毛毛衣时,你真的注意到了。

您还可以购买具有腕带的ESD安全垫。将垫子放在工作表面上,并将所有电子产品放在上面。


零件:你需要什么

您需要以下业余爱好电子设备和办公设备,以使用PI作为台式计算机(所有价格中的所有价格):

  • 覆盆子PI板: $ 35-42,PI 3型号B +板如上所述。
  • MicroSD存储卡与Noobs和Raspbian: $ 10-15,8-16GB,运行PI的软件。您可以使用任何一个拉伸或播放器。这些可以由Noobs版本识别。在这里,我正在使用带有伸展的noobs v2.8,并且用buster使用noobs v3.1。
  • 电源供应: $ 7-10,为PI板提供电力。最后需要有一个USB微插头(这是 不是 与USB-C相同)。它需要5V,并为您插入PI的所有内容提供足够的电源(监视器除外,这将具有自己的单独电源)。带USB连接器的插头带也适用于此;然后,您需要一个USB电缆,用于PI的末尾,末端具有USB Micro连接器。
  • HDMI监视器: $ 75-300,显示器显示器,可以是您想要的任何尺寸。
  • HDMI电缆: $ 7-15,监视器电缆。
  • USB键盘: 20-30美元,键盘。您还可以使用蓝牙键盘和鼠标。
  • USB鼠标: $12-30, the mouse.
  • USB记忆棒: US $ 12-15,额外的闪存驱动器存储器用于存储您的文件(有几个好,所以您可以在丢失或损坏一个时进行多个副本)。
  • 空白microSD存储卡: 10-20,32-64GB,用于制作Noobs / Raspbian卡的备用工作副本。
  • microSD存储卡适配器: $ 7-15,用于连接备用卡。

带菜鸟的MicroSD卡也是您文件的主存储空间。但是,您不应直接使用预装卡。相反,您将在空白卡上制作它的副本并使用它。然后,您可以将原件存放为安全保留,以防您必须恢复它。

这意味着原始的空间量无关紧要。它是空白卡的大小,确定您的PI上的存储空间有多少。

嵌入式系统的其他项目

如果要使用嵌入式系统,则至少需要这些其他项目:

  • 面包板: 5-20美元,将零件插入。
  • 跳线电线,男性到男性和女性 - 女性: $ 3-5,连接零件,可以将它们束缚在一起,使男性对女性。面包板上的插座需要雄性末端,PI上的引脚需要雌性末端。也可提供雄性跳跃者。
  • 电阻: 分类值以控制电压和电流到零件(PI是低功耗器件,因此您不会冒险电击,但您确实有风险损坏部件)。
  • LED: 发光二极管,可以控制的最简单的输出设备。
  • 按钮或交换机: 最简单的输入设备可以读取。
  • DMM: $ 12- $ 75,数字多仪表,用于测量电阻,电压和电流。这是基本的电子设备故障排除工具。

您可以添加无限数量的其他零件,如各种电机,字母数字显示器,键盘,开关,编码器和不同传感器,用于检测光,声音,温度,湿度和移动,加上各种控制和通讯筹码。

最简单的方式开始使用电子部件的方法是获得包含各种各样的套件,20- $ 60,具体取决于包括的东西。


供应商:订购的地方

美国有两个伟大的网站,迎合了爱好电子产品, adafruit. Sparkfun. Electronics.。除了部分,他们还有很多教育资源。工业供应商 Digi-key. Electronics Mouser. Electronics. 还提供单一和小规模订单的爱好者;他们的网站可能会更难以使用,因为它们往往要朝向大规模的订单,并携带阳光下的一切。

虽然我从Adafruit获得了所有PI物品,但我已经从这些来源中获得了一些东西。如果您使用电子产品,您将使用它们所有。 Digi-Key和Mouser也是Adafruit和Sparkfun的分销商,因此如果一个物品在业余爱好供应商处缺货,您就可以从经销商那里获得它。

世界各地还有其他业余爱好,教育和经销商网站,亚马逊上有许多物品。截至本文的撰写,Covid19正在扰乱订单履行和供应链,因此某些事情可能暂时缺货在某些供应商处。您可能需要搜索不同的,以获取一切。此外,暂时可以暂停到某些区域。

订购时,请注意网站上列出的库存水平和交货时间。如果物品缺货,则在达到的前线时间可能是几周。

可以在消费电子和办公供应网站上找到监视器/电缆,键盘,鼠标,空白MicroSD卡和读取器等项目,以及USB棒。我为简单起见提供了一些链接,但肯定可以找到替代方案,包括组合包。


购物清单:订购什么

只是试图创建一个简单的购物清单是惊人的复杂性。我只是将您所需的项目放在一起,以简化通过网站导航。如果您转到其他网站,例如在美国以外,您可以使用这些页面上的信息来指导您。

下表列出了商品,供应商(截至5月10日);单击价格以打开具有该项目的供应商订单页面的新选项卡。

  • 表1:覆盆子PI: 主要pi项目单独。
  • 表2:覆盆子PI套件: 您还可以在套件中获取主PI项目。
  • 表3:电子部件: 如果您想学习嵌入式系统的电子产品。
  • 表4:办公设备: 办公设备使用pi。

表1:覆盆子pi

物品 adafruit. Sparkfun. Digi-key. Mouser.
覆盆子PI 3模型B + $35.00 $39.95 $39.38 $41.46
microSD卡Noobs 8GB $9.95 $9.95 $9.95
microSD卡Noobs 16GB $14.95 $19.95 $20.00 $14.95
电源供应 $7.50 $7.95 $13.75 $9.40

这些是我从Adafruit获得的物品(我以后添加了16GB Noobs V3.1卡):

表2:覆盆子PI套件

一个选项是购买预打包套件,包括表1中的所有项目(包括MicroSD存储卡适配器)。 Canakit有两个版本的:一个没有零件的入门套件,用于学习电子产品,以及与他们的终极套件。

物品 Canakit. 亚马逊
覆盆子PI 3型号B +入门套件 $79.95 $89.99
覆盆子PI 3型号B +终极套件 $89.95 109.99美元

表3:电子零件

你需要看这些来看看他们的内容;确保至少在“嵌入式​​系统的其他项目”中至少获得上面列出的项目。供应商在某些情况下提供多种类似的物品,因此您可以以不同的价格和可用性环顾四周。 DMM价格广泛变化;对于初始教育用途,您可以使用非常便宜的使用。

物品 adafruit. Sparkfun. 亚马逊
基本零件各种各样 $19.95 $16.95 $18.99
豪华零件各种各样 $49.95
电阻分类 $7.95 $8.99
面包板 $5.00 $5.95 $5.99
跳线电线,f-to-m $1.95 $1.95
跳线电线,m-to-m $1.95 $1.95
跳线电线,f-to f $1.95 $1.95
跳线电线,组合 $6.49
DMM. $74.95 $14.95 $10.32

表4:办公设备

从各种来源都有很多选择这些物品。这些是合理价格的一些建议。

物品 亚马逊 斯台斯特
HDMI监视器 114.99美元 $ 169.99
HDMI电缆 $7.00 $9.99
USB键盘 $22.08 $15.31
USB鼠标 $11.95 $9.54
USB记忆棒 $23.85 $24.99
microSD卡 $11.12 $19.99
microSD卡适配器 $6.99 $12.19

我几乎完全从Staples出发了相同的物品:


连接一切

解压缩一切并将其放在桌面或表格上:


这是插入的地方,但尚未插入它们。请注意,当PI右侧时,微SD卡倒置(金属触点朝上):


要插入卡,请将PI转过来并将卡轻轻插入插槽。卡的形状是 键入 ,意味着它只适合一个方式。如果感觉像卡不顺利,你可能会破坏错误的方式,键控是防止它继续下去。打击照片 (这些显示8GB Noobs V2.8卡; 16GB Noobs V3.1卡插头在完全相同):


把它一路推到:


请勿将显示器或PI电源插入墙壁插座。将PI重新转过来并将所有内容插入其中:


启动

下面的小节显示在Noobs V2.8和V3.1 Micro SD卡上启动拉伸和播放器,以及使用恢复模式。其他版本的Noobs应该看起来相似。我没有用V2.8卡获得第一个上电的照片,但我得到了其他一切的照片。

如果启动屏幕询问您要加载哪个操作系统,请选择Raspian。一旦您了解有关PI的更多信息,您就可以尝试其他系统。您可以看到类似于恢复模式的屏幕。

用伸展引导noobs v2.8

将显示器插入电源并将其打开,然后插入PI电源。很快,监视器应显示此初始启动屏幕(请注意PI上的红色电源LED):


然后你应该看到这个屏幕序列。有些人可能有更多的行印在其中:






当它完全启动并准备好了,您将看到左上角的图标:


您需要做的第一件事是配置系统的使用,包括连接到WiFi(如果要使用它而不是WiFi,也可以插入以太网电缆)。在菜单栏上,单击覆盆子PI图标。在出现的菜单上,将鼠标移动到“首选项”。在出现的子菜单上,单击“raspberry pi配置”:


它将使用“系统”选项卡显示此对话框。您可以更改各种设置,包括默认用户密码和系统主机名。默认用户名为“PI”,默认密码为“raspberry”。

单击“本地化”选项卡。这是您可以为地理位置配置系统的位置。

单击“设置区域设置...”按钮。在“区域设置”对话框中,选择您的语言和国家/地区,然后单击“确定”按钮:

单击“设置时区...”按钮。在“TimeZone”对话框中,选择您的区域和时区,然后单击“确定”按钮。我使用区域的系统移动设置;我在美国东部标准时间(est),但我 想跟踪夏令时的时间,所以我选择了Est5edt。 PI可能不会在右上角显示正确的时间,直到它通过Internet接收到时间同步消息。


单击“设置键盘...”按钮。在“键盘布局”对话框中,选择“国家/地区”和“变体”,然后单击“确定”:

在“raspberry pi配置”对话框中,单击“确定”。它将显示此重新启动对话框:

如果要配置WiFi,请单击“否”。否则,单击“是”,PI将重新启动。

要连接WiFi,请单击菜单栏右侧的WiFi图标(图标上的X在线表示它当前未连接)。 它将列出可用的AP(接入点)。我是andromeda(因为 和 romeda菌株 of course!).

在AP对话框“Pre Shared Key”框中,输入WiFi密码,然后单击“确定”:

PI应连接到WiFi并显示连接的图标:


要恰好查看您正在运行的Linux版本,请单击菜单栏中的终端图标,然后输入命令“UNAME -A”:


现在,您可以重新启动PI,以便配置更改将生效。单击菜单栏上左上角的PI图标,然后单击菜单上的“Shutdown ...”:

在“关闭选项”对话框中,单击“重启”按钮。


用Buster启动Noobs V3.1

这是我从Adafruit获得的Noobs V3.1 Micro SD存储卡:

如上用NOOBS V2.8所示,使用PI和Monitor Power拔出,将卡插入PI下侧的Micro SD插槽,并将显示器,键盘和鼠标电缆插入PI。

将显示器插入电源并将其打开,然后插入PI电源。很快,监视器应显示此初始启动屏幕:

在这里我正在使用不同的监视器,当它没有检测到信号时,显示该消息“无时间信息”消息。这条消息后,一旦它有一个信号,就会在几秒钟后消失。

然后你会看到 恢复模式屏幕:

然后它显示了这个屏幕,我没有抓住 当我第一次启动时伸展:

然后你应该看到这个屏幕序列。有些人可能有更多的行印在其中:


完全启动后,您将看到左上角的图标。但是,它将首先带您完成“欢迎覆盆子PI”配置。单击“下一步”:


选择您的国家/地区,语言和时区(我与“纽约”的时区相同),以及键盘设置,然后单击“下一步”:


如果您想要更改默认密码,请执行以下操作:


设置屏幕。如果屏幕上的图像不会全程进入边缘,请单击“此”复选框“此屏幕显示桌面周围的黑色边框”。单击“下一步”:


选择您要连接的WiFi网络。单击“下一步”:


如果您愿意,您可以检查软件更新。我跳过它,所以我点击了“跳过”:


设置完成。单击“重新启动”:


第一次PI连接到所选的WiFi网络,它将显示“预共享密钥”的对话框。输入WiFi密码。

看看到底 版本的Linux您正在运行,单击菜单栏中的终端图标,然后输入命令“uname -a”:

恢复模式

您是否注意到覆盖莓PI标志的屏幕,称“用于恢复模式,保持班次”,带有Shift键的图标?如果此时按住Shift键,而不是引导Raspbian,Noobs将进入恢复模式。

恢复模式允许您如果有的话,您可以在存储卡上恢复操作系统 腐败 它(在计算机上,损坏意味着对数据进行某种伤害,如删除关键文件,或以其他方式扰乱的东西,以便系统无法正常工作)。恢复模式还允许您使用不同的操作系统替换它。

关于恢复模式的警告是它将消除卡上的任何其他数据。这是制作文件副本始终是良好做法的原因之一。您应该定期备份您的文件,尤其是您正在使用的文件。您不希望在某些项目上工作几小时才能丢失,因为您没有额外的文件副本。

如果卡仍然存在 可引导 (仍然能够启动)并允许您在恢复之前保存文件,可以执行此操作。但是,如果没有,自上次副本以来您对文件进行了什么变化将会丢失。

当PI进入恢复模式时,您会看到此屏幕:

然后您将获得此屏幕,在那里您可以选择要安装的操作系统。右上角还有一个退出图标(或者您可以在键盘上点击键盘上的ESC /转义键)以取消恢复模式。默认选择Raspbian。

您可以随时自定义键盘选择:

选择Raspbian,单击“安装”图标以将其安装在卡上。此对话框为您提供了最后一次取消的机会。单击“是”。

该过程需要10-15分钟。虽然它正在运行,但显示屏将通过这样的屏幕循环:

完成后,您将获得此屏幕。单击“确定”时,PI将启动进入新安装的操作系统。

复制Micro SD卡

一旦PI在配置后重新启动,您应该做的第一件事就是制作Noobs Micro SD卡的副本,即当前主运行系统卡的副本。然后,您可以将该卡存放在一个安全的地方,以防您需要从中恢复。使用副本作为工作副本和主文件存储。

这是您将使用Micro SD卡读取器的位置,该读卡器插入PI上的USB端口。有不同的风格。我的结尾有USB和Micro USB连接器,并有两个卡插槽,一侧用于普通SD卡,另一侧用于Micro SD卡:

将Micro SD卡插入读卡器。请记住,这些卡片被关键了,所以他们只能以一种方式进行:

将读取器插入PI上的USB端口:

您可能会在屏幕上收到错误消息。只需单击“确定”,因为我们将完全擦除并重新格式化卡作为复制到它的一部分。但请注意它称此卡 / dev / sda1 它插入USB端口时:

在“Accesssities”菜单上,单击“SD卡复印机”:

将出现SD卡复印机对话框:

单击“从设备副本复制的”下拉“按钮。该列表显示了两种选择: / dev / mmcblk0 , 和 / dev / sda 。由于我们知道系统调用USB端口A / DEV / SDA设备中的卡,这意味着主运行系统卡是第一个/ dev / mmcblk0。单击该一个:

单击“下拉”按钮以“复制到设备:”。只有/ dev / sda将列出,因为系统不会让您复制到主运行系统卡。单击此处,然后单击“开始”:

将出现此对话框,警告您将删除“to”设备。单击“是”:

该程序将开始该过程,在快速连续中显示几件事。在此步骤中,它正在准备新卡上的分区。分区是一种将物理存储空间分成几个可以独立处理的逻辑存储空间的方式:

它将开始将数据从运行卡复制到新的数据,一次一个分区。它看起来不是取得进步,然后突然继续下一个。我花了大约30分钟:

虽然它正在运行,但PI上的绿色动作将迅速闪烁:

最后分区:

副本完成后,单击“确定”,然后单击“关闭”:

拔下PI电源线并用副本替换原始NOOBS卡。然后将电源插入并将原始卡存放在安全的地方。

Micro SD卡非常小且容易丢失,因此可以将它们放入旧丸瓶或其他更容易看到的其他东西是好的。

USB棒

要保存文件的副本或在系统之间交换文件,请使用USB闪存存储驱动器,称为 USB棒 。将一个插入USB端口时,PI将显示此对话框:

在删除USB棒之前,您应该 喷射 它。这不会物理地弹出棒,但它告诉软件完成将任何出色的数据写入它并更新它的存储信息。然后你可以删除它。如果您不这样做,则风险损坏棒,或者至少最近写入它的文件。

要弹出,请单击菜单栏右侧的弹出图标。 PI将显示所有可移动媒体设备的菜单:

单击USB棒。然后您可以从USB端口删除它:

在哪里找到帮助

要了解有关PI的更多信息,第一个来源是 覆盆子PI基金会的帮助部分,通过Raspberry PI菜单上的“帮助”项目访问:

还有许多额外资源,从博客和非正式视频到在线培训课程。


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