Raspberry Pi: установка Raspbian с помощью NOOBS. Raspberry Pi: настройка и управление

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.

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 :

1. Выполняем команду expand_rootfs , которая расширит root раздел на всю SD-карту.
2. Входим в раздел configure_keyboard и устанавливаем наиболее подходящий тип клавиатуры. Я выбрал Logitech Cordless Desktop
3. Затем, входим в раздел change_pass устанавливаем новый пароль для пользователя pi (обратите внимание, что вводимые символы не отображаются вообще, даже в виде звездочек!).
4. Устанавливаем дополнительные локали с помощью пункта change_locale (я не стал этого делать и оставил единственную локаль по умолчанию - en_GB UTF8).
5. Устанавливаем часовой пояс (set_timezone ). Например, если Вы живете в Москве, необходимо найти пункт Europe, а в нем - Moscow
6. Memory_split устанавливаем в соотвествии с собственным желанием, рекомендую отвести под video – 32Mb, если планируете пользоваться графическим интерфейсом.
7. Обязательно активируем ssh !
8. 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.

Перед началом работы обновим apt-get :
sudo apt-get update

Установка Web-сервера:

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

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.

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

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

Буду рад замечаниям об ошибках от более опытных пользователей!

Микрокомпьютер Raspberry Pi стал известен относительно недавно. Что же это за устройство и зачем оно нужно?

Raspberry Pi 2

Изначально разработчики планировали микрокомпьютер как дешевое устройство для обучения школьников информатике. Но что-то пошло не так. «Малиной» заинтересовалось довольно много народу. Всем интересно, что же это за микрокомпьютер - Raspberry Pi 2. Применение, настройку и установку сего девайса мы и разберем чуть ниже. А пока - немного истории.

Коротко о Raspberry Pi

Raspberry Pi был разработан в 2011 году. В течение нескольких лет он претерпел нешуточные изменения. Теперь это очень интересная платформа со множеством возможностей под названием Raspberry Pi 2. Применение этой платы возможно во всех мыслимых областях. Ее можно использовать как рабочий сервер «умного» дома, охранную систему с функцией распознавания лиц, мультимедийный центр и многое другое. Последняя модель Raspberry Pi 2 Model B+ имеет в своем арсенале четырехъядерный процессор с v7, 1 Гбайт оперативной памяти и видеоускоритель, способный запросто воспроизводить видео формата Full HD. USB-разъемы в количестве четырех штук также на месте. Для подключения монитора или телевизора используется выход HDMI.

Кроме того, микрокомпьютер имеет мизерное энергопотребление. Это относится и к Arduino, и к Raspberry Pi 2. Питание платы осуществляется через разъем microUSB при помощи обычного блока питания зарядного устройства смартфона.

Операционная система в Raspberry

Здесь все не так просто. Первоначальные версии микрокомпьютера не могли работать на обычных дистрибутивах. Для них приходилось создавать специальные версии систем. Все ОС основаны на дистрибутивах Linux. Есть даже специальные версии ArchLinux и Kali Linux для Raspberry Pi 2. Установка ОС на плату осуществляется с помощью карты памяти microSD и специального приложения NOOBS. В последней версии этого устройства при желании вполне реально использовать в качестве системы ОС Ubuntu и даже Microsoft Windows 10. Благодаря именно этому из Raspberry Pi стало возможным сделать домашний мультимедийный центр.

Однако по умолчанию все же настоятельно рекомендуется использовать ОС Raspbian, специально созданную для этого микрокомпьютера. Она основана на широко известном дистрибутиве Debian. Все управление осуществляется точно так же, как и обычной Linux-системой.

Установка ОС на Raspberry

Для на микрокомпьютер нам потребуется объемом минимум в 8 Гбайт. Кроме этого, нужен «обычный» рабочий компьютер с доступом в Интернет. Есть несколько способов инсталляции системы на Raspberry Pi 2. Установка ОС может производиться как при помощи самого установщика, так и путем разворачивания образа системы на карту памяти. Мы рассмотрим первый способ.

Для начала находим официальный сайт Raspberry и скачиваем zip-архив с Raspbian ОС. После этого распаковываем архив на карту памяти так, чтобы все файлы лежали в корне флешки. Подготовка закончена. Теперь вставляем карту памяти в микрокомпьютер и включаем его. Не забудьте перед этим присоединить клавиатуру и мышь к Raspberry Pi 2. Подключение осуществляется через USB-разъемы. После успешной загрузки появится приветственное окно конфигуратора. Здесь вы сможете настроить все нужные параметры. Язык по умолчанию - английский. Русского нет и не предвидится. Рабочим окружением ПО является LXDE. Несколько модифицированное легковесное рабочее окружение идеально подходит для Raspberry Pi. После успешной установки системы конфигуратор вам об этом сообщит. Теперь можно начинать работу, и у вас полностью собран микрокомпьютер Raspberry Pi 2. Применение обновлений с момента выхода последней версии операционной системы и установку всех необходимых программ мы рассмотрим чуть ниже.

в ОС Raspbian

После успешной инсталляции системы следует подготовить некоторое количество программ для Raspberry Pi 2. Установка производится через центр приложений Pi Store. Обновление компонентов осуществляется с помощью терминала. Как и в любом дистрибутиве Linux, следует использовать команду apt-get update. При установке программ из Pi Store следует быть очень внимательным, поскольку далеко не все они там бесплатны. Если вы хотите сделать свой микрокомпьютер полностью свободным, то лучше всего использовать дистрибутив Ubuntu. Процесс установки точно такой же.

После успешной установки и настройки операционной системы для микрокомпьютера самое время задуматься о том, для чего можно использовать Raspberry Pi 2. Применение его может охватывать самые разные области. Raspberry Pi найдет применение в автомобилях, дома, в качестве серверов, «мозгов» для роботов.

Медиацентр на базе Raspberry

Для этого нам понадобится микрокомпьютер Raspberry Pi 2, телевизор, ПК с кучей фильмов и Первым делом нужно установить на устройство операционную систему XBMC, созданную специально для управления телевизорами и «железными» плеерами. Нужно сказать, что после успешной инсталляции в настройках копаться не придется. Все замечательно работает «из коробки». В этом и есть главный плюс Raspberry Pi 2. Применение в медиацентре проще простого. Для нормальной работы микрокомпьютера в таких условиях требуется минимальный набор аппаратуры.

Raspberry в автомобиле

На базе Raspberry Pi можно также собрать мини-компьютер для автомобиля, который будет регулировать некоторые настройки машины. Такие как климат-контроль, воспроизведение музыки, GPS-навигацию и многое другое. Кроме того, если подсоединить к микрокомпьютеру камеру, то получится продвинутый видеорегистратор. Для сборки так называемого Car PC потребуется сама плата Raspberry Pi, некоторые USB «свистки» (например, для приема GPS), сенсорный экран и специализированная операционная система. Так как даже системы управления узлами автомобилей основываются на дистрибутивах Linux, проблем с этим не будет. Главный компонент - Raspberry Pi 2. Применение в автомобиле такой системы позволит водителю меньше отвлекаться на настройку параметров отопления или воспроизведения музыки. Автоматика сделает все сама.

Raspberry в робототехнике

Ну и, наконец, перейдем к использованию платы Raspberry Pi в робототехнике. Здесь возможности поистине безграничны. Однако базовых знаний будет недостаточно. В этом случае нужно знать основы и механики. Стоит только упомянуть, что мощности микрокомпьютера хватит для использования его в качестве мозгового центра продвинутого робота. Хотя не все платы подойдут. В этом случае понадобится последняя версия микрокомпьютера - Raspberry Pi 2 B. Применение платы именно этой версии позволит добиться поистине впечатляющих результатов.

Для использования микрокомпьютера в робототехнике следует знать, что кроме таких обычных для пользователя портов, как USB и Ethernet, Raspberry имеет в своем арсенале так называемые низкоуровневые, для подключения различных реле, двигателей и всего остального. Неудивительно, что выбором профессионалов становится именно Raspberry Pi 2. Применение его в робототехнике становится возможным именно из-за наличия «низкоуровневых» разъемов.

Заключение

Для многих будет интересно поработать с таким замечательный электронным устройством. И не только так называемым гикам (людям, «повернутым» на своем хобби). Любому мало-мальски любопытному человеку будет интересно разобраться в этой «железке». Ведь за чисто символическую плату можно получить компьютерную систему, только в мелочах уступающую огромным стационарным ПК. К тому же многим захочется сделать свой медиацентр или устроить апгрейд авто с помощью Raspberry Pi. Применение этого микрокомпьютера в самом деле способно во многом облегчить жизнь человеку.

Также его можно использовать как альтернативу электронному программируемому конструктору Arduino. Ведь последний может выступать лишь в роли платы управления, в то время как Raspberry Pi - это почти полноценный компьютер.

Популярен он и у хакеров со взломщиками, - на его основе часто делают перехватчики Wi-Fi трафика с паролями, которые легко замаскировать и лишь время от времени собирать данные.

Отражена тематика этого микрокомпьютера и в телесериале про Хакеров «Мистер Робот», там герои использовали устройство для удаленной технологической диверсии.

Ну и не стоит забывать про малую стоимость, которую может позволить себе почти каждый. А особенно полюбился изобретателям он тем, что использовать Raspberry Pi можно многократно и как угодно.

Raspberry Pi (RPi) — это одноплатный микрокомпьютер, у которого есть все те же признаки, что и у обычных персональных компьютеров и ноутбуков. К нему можно подключить монитор, клавиатуру, мышь, аудио колонки, а также интернет кабель. Как и персональный компьютер, RPi работает под управлением полноценных операционных систем (ОС), таких как: Raspbian (Debian), Android и даже Windows 10.

По своим характеристикам Raspberry Pi похож на современный смартфон, за исключением того, что в нем нет модуля для сотовой связи. Подобно современным смартфонам, операционная система в RPi хранится на карте памяти формата microSD. Там же хранятся и все пользовательские файлы.

Чтобы начать работу с Raspberry Pi, нам необходимо установить на карту памяти операционную систему. Этим и займемся!

1. Подготовка карты памяти

Если вы не приобрели в комплекте с Raspberry Pi карту памяти с уже установленной ОС, придется самостоятельно скачать операционную систему из интернета и записать её на чистую карту. Рекомендуется использовать карту памяти размером не менее 8 Гб .

Самой популярной ОС для Raspbrery Pi считается Raspbian. Это по сути модифицированная Debian. Имеется два варианта установки Raspbian на карту памяти:

1. копирование образа карты памяти, с предустановленным Raspbian; делается это с помощью Win32DiskImager.
2. копирование специального установщика NOOBS, который в автоматическом режиме установит Raspbian или другую ОС.

Разберем второй способ по шагам.

Шаг 1. Скачиваем архив с файлами здесь:

Можно выбрать NOOBS либо NOOBS Lite. В первом случаем мы скачаем установщик в комплекте с Raspbian. Во втором случае установщик будет пустой, но можно будет «докачать» любую ОС из интернета. Выбираем первый вариант.

Шаг 2. Распаковываем скаченный архив.

Шаг 3. Копируем все файлы из архива на пустую карту памяти.

Готово! Теперь у нас есть карта памяти с установщиком, и можно начать развертывание ОС Raspbian.

2. Установка Raspbian с помощью NOOBS

Обратим внимание на нашу Raspberry Pi. Как уже говорилось, RPi — это полноценный маленький компьютер. Следовательно, для работы нам потребуется подключить к нему монитор, клавиатуру, мышь и карту памяти.

В последнюю очередь включаем питание в microUSB разъём и следуем шагам по установке Raspbian.

Шаг 1. Запуск Raspberry Pi

Все Raspberry Pi начинают свою загрузку вот с такого радужного экрана. Это признак того, что видеокарта подключена правильно и всё идет как надо.

Шаг 2. Запуск установщика NOOBS

После загрузки, установщик просит выбрать нужную операционную систему. Выбираем Raspbian.

Подтверждаем кнопкой «Yes»

Шаг 3. Копирование файлов операционной системы

На этом шаге нам нужно просто дождаться, пока всё скопируется. Это занимает минут 15-20.

Шаг 4. Завершение установки

Ура, установка Raspbian успешно завершена! Жмем «OK».

Шаг 4. Рабочий стол

Наконец, открывается рабочий стол системы.

Заключение

Собственно, по завершению процедуры установки операционной системы, Raspberry Pi полностью готов к работе. В системе уже установлены разные полезные программы, включая:

• язык программирования python версий 2 и 3;
• визуальный язык программирования Scratch;
• средства разработки Java приложений: BlueJ Java IDE, GreenFoot Java IDE;
• средство разработки Geany Programmer’s Editor;
• пакет Mathematica;
• пакет офисных приложений LibreOffice;
• VNCViewer;
• браузер Chromium;
• почтовый клиент Claws Mail;
• и даже игру Minecraft Pi.

В следующий раз мы поговорим о том, как написать на языке python простейшие программы. Разберемся с переменными, условными переходами и циклами.

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:

Raspberry Pi - это недорогой микрокомпьютер, который помещается на ладони и может сделать очень многое. На основе этого микрокомпьютера можно создавать как серьезные проекты, по управлению умным домом, так и использовать в качестве медиацентра или даже легковесного домашнего компьютера с Linux.

В одной из предыдущих статей мы подробно рассматривали начало работы с Raspberry Pi 3, как подключить устройство и что для этого необходимо, сейчас же остановимся более подробно на такой задаче, как установка операционной системы Raspberry Pi 3. Здесь используется процессор на архитектуре ARM, а значит вы можете установить любой поддерживаемый ARM дистрибутив, или же созданный специально для Raspberry дистрибутив Raspbian.

Установка системы Raspberry с помощью NOOBS

Это самый простой способ получить полноценный и работающий Linux на Raspberry Pi. Набор операционных систем по умолчанию NOOBS (New Out Of Box Software) для Raspberry Pi вышел в 2013 году и предоставляет простой интерфейс, с помощью которого вы можете установить несколько популярных систем в несколько кликов.

1. Подготовка SD карты

Первым делом нам нужно подготовить вашу SD карту. Нужна карта объемом, как минимум, 4 Гб. Выполните такую команду:

Теперь подключите карту к компьютеру с помощью картридера, и выполните команду еще раз, так вы сможете определить какое имя в системе было присвоено вашей карте. Например, это может быть mmcblk0. Если она уже разбита на разделы, то вы увидите в конце имени p1, например, mmcblk0p1. Если же карта еще не разбита, то нам нужно это сделать, для этого используйте fdisk:

sudo fdisk /dev/mmcblk0

Удалите все существующие разделы с помощью d , введите нужный номер раздела, если нужно, затем используйте n , для создания нового раздела и p для подтверждения создания. Нам нужен один раздел на всю флешку, если у вас уже так, то ничего делать не нужно.

После завершения нажмите t и установите тип раздела W95 FAT32, несмотря на то, что это Linux, для установщика нужно использовать файловую систему FAT. Для записи изменений нажмите w .

Осталось отформатировать раздел в файловую систему FAT32:

sudo mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1

Вы можете скачать образ NOOBS с официального сайта . Нам нужен ZIP архив самой последней версии.

Вы можете выбрать две версии, полную, с офлайн установкой и минимальную, которая требует интернет подключение для развертывания на Raspberry Pi. Микрокомпьютер должен быть подключен с помощью кабеля Ethernet, беспроводная сеть доступна только в установленной операционной системе.

Установщик NOOBS включает такие операционные системы:

• Raspbian;
• Pidora;
• RISC OS;
• Arch Linux;
• OSMC.

Возможно, со временем туда будут добавлены и другие системы.

3. Запись на SD карту

Здесь все еще проще установка операционной системы Raspberry Pi 3 выполняется путем обычного копирования файлов. Для этого нужно чтобы ваша SD карта была примонтирована в системе. Проверяем куда ее подключил ваш файловый менеджер:

mount | grep -i mmcblk0p1

Если еще не подключил, то откройте ее в файловом менеджере и затем повторите еще раз. В Nautilus есть такая опция контекстного меню, как "Открыть в терминале" , вы можете здесь ее использовать. Или используйте команду cd для перехода в папку флешки:

cd /media/путь/к/папке/

Затем просто разархивируем в нее содержимое архива NOOBS:

unzip /home//Downloads/RaspberryPi/distros/NOOBS_v1_3_11.zip

Вот и вся установка, когда извлечение будет завершено, вы можете размонтировать карту памяти:

sudo umount /dev/mmcblk0p1

В Windows вы можете сделать все то же в графическом интерфейсе, просто распакуйте содержимое zip архива noobs на флешку.

4. Запуск системы

Дальше можете извлечь карту из компьютера и подключить ее к Raspberry, также вам понадобится подключить устройство по HDMI к экрану, затем подайте питание и подключите клавиатуру. В установщике нужно выбрать операционную систему, которую вы хотите установить:

Установка выполняется довольно быстро и представляет из себя копирование нужных файлов на ту же карту памяти. Если вы установите несколько систем, то вам будет доступно меню выбора, если же только одну - то она будет загружаться по умолчанию. Установка noobs raspberry pi 3 на видео:

Установка системы Raspberry из образа

Другой способ установить операционную систему Raspberry Pi 3 - использовать img образ. Например, вы можете скачать образ Raspbian Jessie и просто записать его на карту памяти.

Самый простой способ сделать это в Linux - использовать утилиту Ether. Она уже есть в большинстве дистрибутивов.

Другие операционные системы доступны на том же сайте, что и NOOBS. Например, вы можете скачать Raspbian, Ubuntu MATE 16.04 или даже Windows 10 IoT:

Но, кроме того, вы можете устанавливать этим способом и другие операционные системы, загруженные с других ресурсов.

Вам необходимо скачать образ операционной системы, который будет иметь расширение файла.img. Часто эти файлы еще дополнительно пакуются в zip архивы, чтобы занимали меньше места, поэтому если вам попал такой архив, распакуйте его.

2. Запись образа на карту

Когда у вас будет img файл, запустите утилиту Ether и выберите нужный образ в разделе "Select Image" :

Затем, убедитесь, что вы выбрали правильную карту памяти. Если устройство нужно изменить, нажмите кнопку "Change" :

Если все верно, для записи образа на флешку нажмите кнопку "Flash" . Когда процесс будет завершен, вы операционная система Raspberry будет готова к использованию. Извлеките карту из компьютера, подключите ее к Raspberry Pi и загрузитесь.

Выводы

Как видите, установка ос raspberry pi 3 очень проста если эта операционная система поддерживается официально. Кроме описанных в статье способов, можно использовать и другие методы записи, например, утилиту dd. Если вы новичок, то для вас идеальным вариантом станет NOOBS, для продвинутых пользователей есть образы. Но, в любом случае, установка Linux на Raspberry Pi 3 в разы проще установки WIndows или Mac на компьютер. А у вас есть Raspberry? Для решения каких задач вы его используете? Напишите в комментариях!