Всичко, което трябва да знаете за Първи стъпки с Raspberry Pi

Сега на повече от четири години, Raspberry Pi, евтин компютър с размер на кредитна карта, е взел компютъра и DIY света от буря. Прочетете, тъй като ние ви водим през всичко - от закупуване до захранване до работа с миниатюра.

Какво е Raspberry Pi?

Raspberry Pi е компютър с размер на кредитна карта, проектиран и произведен от фондация Raspberry Pi, организация с нестопанска цел, предназначена да направи компютрите и инструкциите за програмиране възможно най-достъпни за най-голям брой хора.

Въпреки че първоначалната мисия на проекта Raspberry Pi беше да получи евтини компютри с възможности за програмиране в ръцете на учениците, Pi беше възприет от разнообразна аудитория. Тинкърите, програмистите и DIYers по целия свят са възприели малката платформа за проекти, вариращи от пресъздаването на ретро аркадни шкафове до контролиране на роботи до създаване на евтини, но мощни домашни медийни устройства..

Въведена през 2012 г., оригиналната Raspberry Pi (това, което сега наричаме Raspberry Pi 1 Model A) включва система-на-чип инсталация, изградена около Broadcom BCM2835 процесора - малък, но доста мощен мобилен процесор, често използван в мобилните телефони , Той включва CPU, GPU, аудио / видео обработка и друга функционалност на чип с ниска мощност, свързан с един процесор с ARM процесор от 700 MHz. През изминалите години фондацията пусна многобройни ревизии (превключване на чиповете на Broadcom за по-добри версии и увеличаване на мощността на процесора с 1.2GHz четириядрен чип)..

Въпреки че Pi е удивително малко устройство, което е нараснало с крак и граници от въвеждането му, важно е да се подчертае това, което Raspberry Pi не е. Raspberry Pi не е замяна за вашия настолен компютър или лаптоп. Не можете да изпълнявате Windows на него (поне не традиционната версия на Windows, която познавате), въпреки че можете да изпълнявате много дистрибуции на Linux, включително дистрибуции с десктоп среда, уеб браузъри и други елементи, които бихте очаквали в настолен компютър.

Raspberry Pi е, въпреки това, удивително многофункционално устройство, което доставя много хардуер в много евтин корпус и е идеално за хоби електроника, DIY проекти, създаване на евтин компютър за програмиране на уроци и експерименти, както и други начинания.

Какво има на борда на Raspberry Pi?

LEGO програмист за мащаб, не е включен.

В ранните години на основаването на Pi, Raspberry Pi се появи в две версии на две различни ценови точки: модел A ($ 25) и модел B ($ 35). Ако имате нужда от по-малко хардуер (моделът А имаше по-малко USB порт, без Ethernet порт и половината от RAM), бихте могли да спестите 10 долара.

Тъй като производствените разходи паднаха и Pi придобиваше все по-голямо внимание, те успяха да увеличат значително хардуерните характеристики на устройството, като в същото време запазиха цената на унифициране на всички модели с въвеждането на Raspberry Pi 2 през 2015 г. и Raspberry Pi 3 в 2016. Поставете друг начин: най-добрият Raspberry Pi, който е на разположение във всеки един момент, винаги е струвал $ 35. И така, какво получавате, когато си купите компютър с размер от $ 35 кредитна карта?

Сегашното поколение Raspberry Pi 3, видяно по-горе, разполага със следния хардуер:

1.2 Ghz ARM процесорни системи-On-a-Chip (SoC) с вградена 1GB RAM.
1 HDMI порт за цифров аудио / видео изход
1 3,5 мм жак, който предлага както аудио, така и композитен видео изход (когато е свързан с подходящ кабел).
4 USB 2.0 порта за свързване на входни устройства и допълнителни периферни устройства.
1 четец на microSD карти за зареждане на операционната система.
1 Ethernet LAN порт.
1 Вградена радио антена за Wi-Fi / Bluetooth.
1 порт за захранване microUSB.
1 Интерфейс GPIO (Общо предназначение / вход).

Какво, по дяволите, е GPIO? Raspberry Pi идва с набор от 26 изложени вертикални щифта на дъската. Тези щифтове са интерфейс за вход / изход с общо предназначение, който нарочно не е свързан с някаква специфична естествена функция на борда на Raspberry Pi..

Вместо това, пиновете на GPIO са изрично предназначени за крайния потребител да има ниско ниво на хардуерен достъп директно до дъската за целите на свързването на други хардуерни платки, периферни устройства, LCD дисплеи и други хардуерни устройства към Pi. Например, ако искате да вземете стар аркаден контролер и да го свържете директно към Raspberry Pi, за да дадете на аркадата си по-автентично усещане, можете да го направите с помощта на GPIO интерфейса.

Въпреки че няма да използваме заглавната част на GPIO в днешния урок за "започване на работа", ние се възползваме от него в други уроци, като например нашия LED индикатор Raspberry Pi, който използва LED разделителна дъска, прикрепена към заглавката на GPIO..

Къде да купя Raspberry Pi

В оригиналната версия на това ръководство ние силно предупреди читателите да купуват от Amazon или eBay. В ранните дни на растящата популярност на Pi, наистина е трудно да се докопате до единица, а ако сте закупили от някой друг, освен от упълномощен продавач на Raspberry Pi Foundation, имаше голям шанс или да плащате, или да получите с много съмнителен продукт в ръцете ви.

Днес все още можете да закупите от официален Pi риселър, като една от многото компании, доставени от Pi Foundation санкционирания дистрибутор Element14, но рискът от покупка от трета страна или чрез Amazon е спаднал. Всъщност, ние сме закупили всички наши Pi единици от Amazon за последните няколко години без проблем.

Има няколко версии на Pi, но ако започнете, трябва да купите най-актуалното поколение на устройството - Raspberry Pi 3. Практически всеки стар урок за Pi в интернет все още работи с по-старите модели, но много от проектите, които бихте искали да предприемете (особено ако искате да използвате Pi като емулатор за видеоигри или други подобни), наистина се възползвате от по-новия хардуер.

В редки случаи, обаче, може да искате да ударите eBay, за да купите по-стар и по-евтин модел Pi. Нашият урок за превръщане на Pi единица и LED табло в индикатор за времето, например, не се нуждае от силна нова единица Pi и работи добре на оригиналния модел Raspberry Pi 1 от модел 2012 г..

Другите неща, от които ще се нуждаете

Raspberry Pi е само голи дъски - не идва с калъф, никакви кабели или дори източник на захранване. Така че ще трябва сами да закупите тези неща заедно с Pi. Ето и другите неща, които ще трябва да закупите (ако все още нямате).

Стабилен източник на захранване: Raspberry Pi черпи енергия от microUSB порт и изисква microUSB към AC адаптер. Тъй като Pi е микрокомпютър, а не просто мобилен телефон, за да може батерията да се преобърне, трябва да използвате висококачествено зарядно устройство със стабилна доставка на енергия, което осигурява постоянен 5v с най-малко 700mA минимална мощност за по-стари модели и 2.5A за Pi 3.

Ето диаграма, благодарение на фондацията Pi, очертаваща предложените и минималните изисквания за мощност.

Използването на зарядно устройство с ниско качество или недостатъчно задвижване е източник номер едно на проблеми с нестабилността на системата и разочарование от Raspberry Pi. Можете да отстраните купчина бъдещи главоболия, като просто извадите много висококачествен източник на енергия, за предпочитане такъв, предназначен за Pi, точно от портата. Препоръчваме захранването CanaKit с 5V 2.5A ($ 10). Той е създаден специално за използване с Pi, той може да достави достатъчно стабилна мощност за най-старите до най-новите устройства, и няма да ви остави с проблеми с зареждането или повредени данни, като например случайно зарядно устройство от мобилния ви телефон..

Случай: Пи корабите голи; ще се нуждаете от подходящ случай, за да го затворите. Можете да вземете акрил / пластмасов калъф за около $ 10-25, или да отидете на по-креативния път и да направите своя собствена кутия (както направиха много малко след освобождаването на Pi).

Когато пазарувате, внимавайте да проверите дали купувате подходящия за вас модел. Значителни промени в борда на Raspberry Pi през последните няколко години, включително движението и премахването на някои портове, означава, че по-старите случаи няма да отговарят на по-новите модели.

Не е особено придирчив или наперен? Случаят с Raspberry Pi 3 от Фондация Пи е трудна стойност за победи. Искате ли нещо напечено? Небето е лимитирано - Amazon е изпълнен с наистина готини случаи на Pi, като този лазерно изрязан случай "Bel-Aire", който прилича на малък артефакт от 50-те години.

4GB + SD карта: По-старите единици Pi използват SD карта в пълен размер, но Pi 2 и Pi 3 използват microSD карти. Фондацията Raspberry Pi препоръчва минимум 4GB SD карта от клас 4GB. Но тъй като SD картите са евтини в наши дни, препоръчваме да използвате поне 16GB SD карта за по-стара Pi или 16GB microSD карта от клас 10 за по-новите модели. Вероятно вече имате една, но не всички SD карти ще работят - проверете тази таблица от elinux.org, за да видите списък на тестваните работещи (и неработещи) карти за Pi.

Аудио / визуални кабели: Ако свързвате Pi към HDTV или по-нов компютърен монитор с HDMI поддръжка, ще ви е необходим HDMI кабел - всички PI устройства поддържат HDMI изход. За цифрово видео към стандартен компютърен монитор, който няма HDMI порт, ще ви е необходим HDMI към DVI кабел за видео сигнала и 3.5 мм стерео кабел за звука (тъй като ще загубите звука при преобразуването на HDMI към DVI).

Някои Pis също имат аналогови изходи за по-стари телевизори. Ако свързвате и по-старите Pi към аналогови телевизори, ще ви е необходим RCA кабел за видеото и 3.5мм стерео кабел за звука. Не е необходимо да закупувате специален RCA кабел за тази задача, дори можете да използвате жълто-червено-бял трикабел, който сте поставили наоколо - просто се уверете, че съвпадате с цветовете на двата края на кабела, когато включите кабела то в.

Ако трябва да свържете по-нова Pi единица към SD / аналогов видео източник, ще трябва да закупите адаптерен кабел, известен като 3.5mm към RCA адаптер или TRRS AV кабел. Тъй като такива кабели са известни с това, че са извън спецификацията и не работят с устройството, което искате, ние силно препоръчваме просто да вземете този евтин и високо прегледан модул, който е известен като съвместим с Raspberry Pi.

Ethernet кабел или Wi-Fi адаптерМрежовата свързаност не е абсолютно необходима за Pi, но прави актуализирането (и изтеглянето) на софтуера много по-лесно и ви дава достъп до голямо разнообразие от мрежово-зависими приложения. Очевидно е, че ако вашият проект разчита на свързване към мрежата или интернет, ще ви е необходим Wi-Fi или Ethernet.

Всички версии на Pi имат вграден Ethernet порт, така че можете просто да включите Ethernet кабел и да отидете. Ако искате да използвате Wi-Fi, Pi 3 има вграден Wi-Fi. Ако имате по-стар Pi, можете да си купите един от многото микро Wi-Fi адаптери, съвместими с Pi. Имахме голям успех с малкия адаптер Edimax EW-7811Un и го използвахме в множество конструкции.

Мишка и клавиатура: Дори ако крайната ви цел е да изградите безглавния файлов сървър или друго устройство без входно-периферни устройства / монитор, все още ще имате нужда от мишка и клавиатура, за да активирате Pi.

Всяка стандартна жична USB клавиатура и мишка трябва да работи без никакви проблеми с Raspberry Pi. Има едно предупреждение за това твърдение: обаче, за USB спецификациите за дизайн, USB-базираните клавиатури и мишки трябва да черпят по-малко от 100mAh мощност, но много модели пренебрегват тази спецификация и привличат повече.

При по-старите устройства Pi, това допълнително теглене е проблематично, тъй като USB портовете са известни с неприятности. Ако установите, че периферните устройства черпят повече от 100 mAh всеки, ще трябва да използвате захранващ USB хъб (вижте по-долу). При по-новите модели това би трябвало да е по-малко проблем, тъй като USB портовете са значително подобрени и устройствата използват по-големи захранващи устройства.

Може да е полезно да проверите този голям списък от проверени Pi-съвместими периферни устройства, поддържани от eLinux.org.

Захранван USB хъб (по избор): Ако периферните устройства са извън спецификациите или трябва да прикачите повече от две устройства (като клавиатура, мишка и USB Wi-Fi адаптер), ще ви трябва външен USB хъб със собствен източник на захранване..

Тествахме всички захранвани хъбове, които имахме около офиса с Pi-от хубавите маркови Belkin захранвани хъбове до no-name хъбове - и нямахме проблеми с никой от тях. Въпреки това препоръчваме да проверите съществуващия си хъб или потенциална покупка срещу раздела за хъба на споменатия по-горе списък на eLinux..

Как да инсталирате операционна система на Raspberry Pi

Сега, когато сме сглобили всички необходими хардуер, Pi и периферни устройства, е време да се заемем с работата по зареждане на операционна система върху Pi. Без значение какъв проект правите, инсталирането на операционна система на Pi обикновено ще следва същата процедура.

За разлика от традиционния компютър, в който имате BIOS, устройство, което поддържа преносими носители (като например DVD устройство) и твърд диск в компютъра, Raspberry Pi просто има четец за SD карти. Поради това няма да следвате традиционния маршрут за инсталиране на компютъра и инсталиране на операционната система на вътрешно устройство за съхранение. вместо това ще подготвим SD картата на традиционен компютър и ще я заредим в Raspberry Pi за по-нататъшно разопаковане / променяне.

Първа стъпка: Изберете и изтеглете вашата операционна система

Ако работите по конкретен проект, може би вече знаете каква операционна система трябва да изтеглите. Ако просто искате да поработите, вероятно ще искате дистрибуция на Linux с общо предназначение за Pi. Въпреки че за Pi има голямо разнообразие от дистрибуции на Linux, дистрибуцията, която ще използваме в нашия пример, е най-добре поддържаната и най-стабилната: Raspbian, версия на Debian Linux, оптимизирана за Raspberry Pi.

За тази стъпка ще ви трябва отделен компютър с четец на SD карти.

Първо, започнете, като вземете копие от Rasbian от фондация Raspberry Pi. Има две версии на Rasbian: "Rasbian Jessie с Pixel" и "Rasbian Jessie Lite". Pixel е новият (и доста красив) интерфейс за работния плот на Raspberry Pi Foundation, пуснат през есента на 2016 г. Lite версията няма по-гладния работен плот на Pixel и запазва старата (и доста грозна) настолна система Rasbian. Освен ако не разполагате с по-стар хардуер и се нуждаете от лека версия, препоръчваме ви да изтеглите изданието „с Pixel“. \ T

Стъпка втора: Напишете изображението на операционната система на SD картата

Сега, след като сте изтеглили Raspbian, трябва да напишете изображението на вашата SD карта. Etcher, безплатна програма за потребители на Windows, MacOS и Linux прави процеса лесен.

Първо включете вашата SD карта в компютъра си. След това изстреляйте Etcher.

Мигащият Raspbian е прост триетапен процес:

Под „Избери изображение“ посочи Etcher към Raspbian IMG zip файла, който си свалил по-рано.
Под „Select Drive“ (Избиране на устройство) изберете SD картата от списъка с опции. Имайте предвид, че вашите системни дискове няма да се показват като опция, а всички външни твърди дискове, които сте включили. Ако не сте сигурни кой диск е, изключете всички външни устройства, освен за SD картата, на която искате да пишете.
Накрая кликнете върху „Flash!“ И вашата SD карта ще бъде готова за употреба за нула време.

Etcher е много опростена програма, която прави процеса много по-лесен. Напредналите потребители биха предпочели метода на командния ред, който е описан по-долу на raspberrypi.org за любопитни MacOS и Linux потребители.

Трета стъпка: Поставете вашата SD карта в Pi и го стартирайте

Сега е време да стартирате Pi за първи път. Прикрепете всички необходими кабели и периферни устройства към вашия Raspberry Pi, с изключение на захранващия кабел - това включва кабел HDMI или RCA, USB хъб, Ethernet кабел и всичко друго, от което се нуждаете.

След като свържете всички кабели към Pi и съответните дестинации, поставете SD картата. След като SD картата е поставена здраво, поставете захранващия кабел microUSB. Не е бутон за захранване на Pi-веднага след като включите захранващия кабел, той ще започне да се зарежда.

Почти веднага ще видите, че последователността на зареждане започва да се превърта бързо, подобно на горния изглед. Ако използвате Pixel версията на Rasbian Jessie, обаче, изгледът бързо ще бъде заменен от обикновен начален екран:

Секунди по-късно ще бъдете прехвърлени на работния плот на Pixel, когато процесът на зареждане приключи.

Поздравления, успешно заредихте своя Pi за първи път. За тези от вас, които са запознати с ранните версии на Debian на Raspberry Pi и неговия много спартански десктоп, незабавно няма да ви е приятно в сравнение. Това е като да изчислим компютрите си през 21-ви век!

След това ще ви научим как да конфигурирате Raspbian на вашия Pi.

Конфигуриране на Raspbian върху Pi

Сега, когато стартирате и работите, е време да конфигурирате мрежата си, да актуализирате софтуера и по друг начин да подготвите Raspbian за използване във вашите проекти.

Свързване с Wi-Fi

Ако сте свързани към домашната мрежа чрез Ethernet, преминете към следващия раздел „Тестване на мрежата“. Ако трябва да конфигурирате безжичната връзка, потърсете иконата за работа в мрежа в горния десен ъгъл на екрана и кликнете върху нея:

Изберете безжичната мрежа, към която искате да се свържете, от падащото меню.

Въведете паролата си за Wi-Fi в изскачащото квадратче и след това потвърдете, че иконата на мрежата се променя от икона без връзка към иконата за Wi-Fi.

Време е да проверите двойната връзка с мрежата, като потвърдите, че можем да се свържем с мрежата.

Тестване на мрежата

Сега, след като сте конфигурирали Wi-Fi връзката (или сте прескочили правото на този раздел, защото използвате Ethernet), е време да тествате връзката си. Какъв по-добър начин да тествате връзката, отколкото да задействате браузъра и да посетите How-To Geek?

От десктопа кликнете върху иконата на менюто Raspberry Pi, намираща се в горния ляв ъгъл, след това отидете в Internet> Chromium Web Browser.

Стартирайте Chromium, като кликнете върху него и след това напишете www.howtogeek.com:

Успех! Не само, че имаме мрежова свързаност, но и How-To Geek изглеждат също толкова добре на лекия Pi, колкото и на пълноценния десктоп. Това най-вероятно ще бъде първата от многото пъти, когато сте изненадани и доволни от това колко е способен вашият нов малък микрокомпютър.

Актуализиране на софтуера

Преди да започнете да копаете в Pi, е добра идея да направите основна актуализация на софтуера. Имаме настройка на мрежата, тествахме връзката и сега е идеалното време да извършим системна актуализация на цялата система.

Въпреки че интерфейсът, който е дълъг път на Pi и Pixel, е абсолютно красив в сравнение със стария десктоп, все още трябва да си замърсявате ръцете сега и тогава в терминала - и актуализирането е едно от онези времена. Кликнете върху иконата на терминала в горния ляв ъгъл на екрана, за да стартирате терминала.

На терминала въведете следната команда:

sudo apt-get ъпгрейд & & sudo apt-get

Тази команда комбинация инструктира Raspbian да търси наличните софтуерни хранилища за системни и софтуерни актуализации и надстройки. Тъй като всички такива актуализации са открити, ще бъдете подканени да одобрите или отхвърлите промените с клавишите Y и N.

Освен ако нямате убедителна причина да пропуснете актуализация (която в този момент в играта не правим), просто натиснете клавиша Y, за да потвърдите всички промени, както се появяват. Дори на съвсем нова инсталация, в която използвате най-новото изображение от фондацията Raspberry Pi, очаквайте да убиете 20-30 минути като Rasbian churns чрез съответните актуализации..

Допълнителни Raspberry Pi ресурси и проекти

През годините, откакто написахме оригиналната версия на това ръководство за Raspberry Pi, имахме много забавление, използвайки Raspberry Pi като основа на десетки проекти. Във всеки един момент обикновено имаме поне половин дузина Pi единици и работим. Можете да търсите чрез архива на How-To Geek Raspberry Pi за пълния цикъл, но ето един от любимите ни проекти.

Ръцете надолу, ние сме получили най-много километри от Pi чрез превръщането му в медиен център за всички наши местни и поточни медийни нужди. Всеки телевизор в цялата ни къща (включена в стаята за гости!) Има прикачен Pi.

Искате ли да играете на изисканите видео игри, които вашият настолен компютър може да обработва, но на телевизора в хола вместо на бюрото си? Можете също да направите това, като преместите Pi в поточна парна машина. Нуждаете се от по-практичен проект? Можете да включите Pi и външен твърд диск в мрежова резервна станция за всички ваши нужди за архивиране на локални файлове.

Но наистина, това е само върхът на айсберга и ние сме сигурни, че ще намерите много идеи както в архива на HTG, така и в мрежата..

Ако искате да прочетете повече, ето някои отлични връзки, свързани с Raspberry Pi:

Официалната документация на Raspbian: От настройването на config.txt до инсталирането на мултимедийни плейъри, потребителската документация на Raspbian е удобна справка.
Официалният блог на Raspberry Pi: Ако държите под око нищо друго, свързано с Raspberry Pi, следете официалния блог. Те непрекъснато публикуват актуализации за нови разработки на Pi, забавни проекти, които феновете на Pi са изпратили, и други парчета от интерес за ентусиастите на Pi. Докато проверявате блога, не забравяйте да спрете на официалните форуми.
MagPi: Неофициалното списание Raspberry Pi: Публикувано около осем пъти годишно, MapPi е свободно и полирано електронно списание за Pi hobbyists.
Raspberry Pi Disk Images: Експериментирането с Raspberry Pi дистрибуциите е толкова просто, колкото да вземете друга евтина SD карта и да я заредите с нов образ. Raspberry Pi Images Images е удобен индекс на текущите Pi-приятелски Linux и Android дистрибуции.
Проверен периферен списък от eLinux.org: Въпреки че споменахме това по-рано в нашия урок, си струва да споменем отново. Ако се опитвате да разберете защо съществуващ хардуер няма да работи с Pi или бихте искали потвърждение, че част от хардуера, който търсите, вероятно ще работи с Pi, това е безценен ресурс.

Имате ли проект Raspberry Pi за споделяне? Имате ли искане за Pi-ориентиран урок? Застреляйте ни имейл на [email protected] или звук в коментарите.