Vše, co potřebujete vědět o tom, jak začít s malinami Pi

Nyní už více než čtyři roky, Raspberry Pi, levný počítač s kreditní kartou, vzal výpočetní a DIY svět bouří. Přečtěte si, jak vás navádíme přes vše od nákupu až po napájení malého dynamo.

Co je malina Pi?

Raspberry Pi je počítač s velikostí kreditních karet navrženou a vyráběnou neziskovou organizací Raspberry Pi Foundation, která je zaměřena na to, aby počítače a programovací výuka byly přístupné co nejširšímu počtu lidí.

Přestože původním posláním projektu Raspberry Pi bylo dostat do rukou studentů levných počítačů s programovacími schopnostmi, Pi bylo přijato různorodým publikem. Drotáři, programátoři a diváci na celém světě přijali nepatrnou platformu pro projekty od obnovení retro arkádových skříní až po ovládání robotů k vytvoření levných, ale výkonných domácích mediálních zařízení.

Představená v roce 2012, originální Raspberry Pi (to, o čem jsme nyní označovali jako Raspberry Pi 1 Model A) představovali systém založený na procesoru Broadcom BCM2835 - malý, ale poměrně silný mobilní procesor běžně používaný v mobilních telefonech . Jednalo se o CPU, GPU, zpracování zvuku a videa a další funkce na čipu s nízkým napájením, který byl spárován s jednojadrovým ARM procesorem 700Mhz. Během několika let vydala nadace několik revizí (vypnutí čipů Broadcom pro zdokonalené verze a zvýšení výkonnosti procesoru pomocí čipu Quad-Core 1,2 GHz).

Ačkoli Pi je úžasné malé zařízení, které se od svého uvedení rozrostlo o skoky a hranice, je důležité zdůraznit, není. Raspberry Pi není úplná náhrada stolního počítače nebo notebooku. Nemůžete na něm používat systém Windows (alespoň ne tradiční verze systému Windows, kterou znáte), ačkoli můžete spustit mnoho distribucí Linuxu včetně distribucí s desktopovými prostředími, webovými prohlížeči a dalšími prvky, které byste očekávali v stolním počítači.

Malina Pi je, nicméně, ohromně všestranné zařízení, které zabalí hodně hardwaru do velmi levného těla a je perfektní pro hobby elektroniku, DIY projekty, nastavení levného počítače pro programování lekcí a experimentů a další snahy.

Co je na radě Raspberry Pi?

LEGO programátor pro měřítko, není součástí dodávky.

V počátečních letech založení Pi, Raspberry Pi přišel ve dvou verzích ve dvou různých cenových bodech: Model A ($ 25) a Model B ($ 35). Pokud potřebujete méně hardwaru (model A měl jeden USB port, žádný ethernetový port a polovinu paměti RAM), můžete ušetřit deset dolarů.

Vzhledem k tomu, že výrobní náklady klesly a společnost Pi získala stále větší pozornost, byla schopna výrazně zvýšit hardwarové technické parametry zařízení a současně udržet cenu stejnou - nakonec sjednotit všechny modely se zaváděním maliny Pi 2 v roce 2015 a Raspberry Pi 3 v roce 2016. Dát jinou cestu: nejlepší Malina Pi k dispozici v každém okamžiku vždy stojí 35 dolarů. Takže, co získáte, když si koupíte počítač o velikosti 35 kreditních karet?

Současná generace Raspberry Pi 3, viděná výše, sportuje následující hardware:

1.2 Ghz procesor ARM systémy-On-a-Chip (SoC) s integrovanou 1GB RAM.
1 port HDMI pro digitální audio / video výstup
1 zdířka 3,5 mm, která nabízí zvukový i kompozitní video výstup (při párování s příslušným kabelem).
4 porty USB 2.0 pro připojení vstupních zařízení a periferních doplňků.
1 čtečku karet microSD pro načítání operačního systému.
1 port Ethernet LAN.
1 Integrovaná anténa Wi-Fi / Bluetooth.
1 port microUSB.
1 GPIO (univerzální vstupní / výstupní) rozhraní.

Co to sakra je GPIO? Raspberry Pi je dodáván se sadou 26 vystavených svislých kolíků na desce. Tyto čepy jsou vstupní / výstupní rozhraní obecného určení, které není záměrně spojeno s žádnou specifickou nativní funkcí na desce Raspberry Pi.

Namísto toho jsou konektory GPIO výslovně určeny pro koncového uživatele, aby měl přístup k hardwarovému hardwaru na nízké úrovni přímo k desce za účelem připojení jiných hardwarových desek, periferií, obrazovek LCD a jiných hardwarových zařízení k Pi. Například pokud jste chtěli vzít starou arkádovou řídící jednotku a přivést ji přímo do vašeho Raspberry Pi, abyste svou arkádu získali autentičtější pocit, můžete to udělat pomocí rozhraní GPIO.

Ačkoli nebudeme používat hlavičku GPIO v dnešním "začátečním" výukovém kurzu, využijeme ji v dalších výukových lekcích, jako je naše konstrukce LED indikátoru Raspberry Pi, která využívá LED zábleskovou desku připojenou k záhlaví GPIO.

Kde koupit maliny Pi

V původní verzi této příručky jsme silně upozornila čtenáře na nákup od společnosti Amazon nebo eBay. V prvních dnech prudce vzrůstající popularity Pi bylo opravdu obtížné dostat vaše ruce na jednotku a pokud jste si koupili od někoho kromě autorizovaného prodejce nadace Raspberry Pi Foundation, byla dobrá šance, že buď přeplatíte nebo skončíte velmi podezřelý produkt ve vašich rukou.

Dnes si můžete stále koupit od oficiálního distributora Pi, jako jedna z mnoha společností dodávaných distributorem společnosti Pi Foundation, který je sankcionován Element14, ale riziko nákupu od třetí strany nebo přes Amazon se prudce snížilo. Ve skutečnosti jsme koupili všechny naše jednotky Pi z Amazonu v posledních několika letech bez problémů.

Existuje několik verzí Pi, ale pokud jste právě začínali, měli byste naprosto koupit nejnovější generaci zařízení - Raspberry Pi 3. Prakticky každý starý výukový program Pi stále funguje se staršími modely, ale mnoho projektů, které byste chtěli podniknout (zejména pokud chcete používat Pi jako emulátor videohry nebo podobně), těží z novějšího hardwaru.

Ve vzácných případech však možná budete chtít narazit na eBay, abyste si koupili starší a levnější Pi model. Náš tutoriál o tom, jak otočit jednotku Pi a LED desku do indikátoru počasí, například nepotřebuje novou zvlhlou jednotku Pi a funguje dobře na původním modelu z roku 2012 Raspberry Pi 1 Model A.

Ostatní věci, které budete potřebovat

Raspberry Pi je jen holá deska - nepřichází s pouzdrem, kabely ani zdrojem napájení. Takže budete muset tyto věci koupit spolu s vaším Pi. Zde jsou další věci, které budete potřebovat koupit (pokud ještě nemáte ležet).

Stabilní zdroj energie: Raspberry Pi čerpá sílu z portu microUSB a vyžaduje adaptér microUSB-AC. Vzhledem k tomu, že Pi je mikropočítač a nikoliv pouhý mobilní telefon, který je vybaven baterií, musíte použít vysokokvalitní nabíječku se stabilním napájením, která poskytuje konzistentní 5v s minimálním výstupem alespoň 700mA pro starší modelové jednotky a 2,5A pro Pi 3.

Zde je graf, s laskavým svolením nadace Pi, který navrhuje navrhované a minimální požadavky na napájení.

Použití nabíječky nízké kvality nebo nízkého výkonu je nejdůležitějším zdrojem problémů s nestabilitou systému a frustrace s Raspberry Pi. Můžete se zbavit hromady budoucích bolestí tím, že prostě získáte velmi kvalitní zdroj energie, nejlépe jeden určený pro Pi, přímo z brány. Doporučujeme napájecí zdroj CanaKit 5V 2.5A ($ 10). Je vybudován speciálně pro použití s tiskárnou Pi, může dodávat dostatečně stabilní napájení pro nejstarší a nejnovější jednotky a nebude vás opouštět se zaváděcími problémy nebo poškozenými daty, jako je nějaká náhodná nabíječka pro mobilní telefon z vašeho kancelářského zásuvky.

Případ: Pi pije nahý; budete potřebovat vhodný případ, abyste ho uzavřeli. Můžete si vyzvednout akrylový / plastový kufřík za přibližně 10 až 25 dolarů, nebo jít na kreativnější trasu a řemeslně si vyrobit vlastní kufřík (tolik, kolik to udělalo krátce po propuštění Pi).

Když nakupujete, buďte opatrní a zjistíte, že jste si koupili ten správný model. Významné změny na desce Raspberry Pi v posledních několika letech, včetně pohybu a úplného odstranění některých portů, znamená, že starší případy nebudou vyhovovat novějším modelům.

Žádný zvlášť vybíravý nebo okázalý? $ 8 Malina Pi 3 případ od Pi Foundation je těžká hodnota porazit. Chceš něco bláznivého? Obloha je limit - Amazon je naplněn opravdu skvělými Pi případy, jako je tento laserový řez "Bel-Aire", který vypadá jako malý artefakt z padesátých let.

Karta 4 GB + SD: Starší jednotky Pi používaly plnou velikost karty SD, ale karty Pi 2 a Pi 3 používají karty microSD. Nadace Raspberry Pi doporučuje minimálně 4 GB SD kartu třídy 4. Vzhledem k tomu, že SD karty jsou v dnešní době levné, doporučujeme nejméně 16GB SD kartu třídy 10 pro starší pi nebo 16GB třídu 10 microSD kartu pro novější modely. Možná už máte nějaké lži, ale ne všechny karty SD budou nutně fungovat - podívejte se na tuto tabulku z webu elinux.org, abyste viděli seznam testovaných pracovních (a nefungujících) karet pro Pi.

Audio / vizuální kabely: Pokud připojíte Pi k HDTV nebo novějšímu počítačovému monitoru s podporou HDMI, budete potřebovat kabel HDMI - všechny jednotky PI podporují výstup HDMI. Pro digitální video na standardní počítačový monitor, který nemá port HDMI, budete potřebovat kabel HDMI to DVI pro video signál a 3,5 mm stereo kabel pro zvuk (protože ztratíte zvuk při konverzi HDMI na DVI).

Některé Pis mají také analogové výstupy pro starší televizory. Pokud připojíte starší Pi k analogovému televizoru, budete potřebovat RCA kabel pro video a 3,5 mm stereo kabel pro zvuk. Nemusíte zakoupit konkrétní kabel RCA pro daný úkol, můžete dokonce použít žlutý červenobílý tri kabel, který jste položili kolem - stačí ujistit se, že odpovídají barvám na obou koncích kabelu při připojení to v.

Pokud potřebujete připojit novější jednotku Pi k SD / analogovému videosignálu, musíte si zakoupit adaptérový kabel známý jako adaptér 3,5 mm na RCA nebo TRRS AV breakout kabel. Vzhledem k tomu, že tyto kabely jsou proslulé tím, že jsou mimo spec / standard a nefungují se zařízením, které chcete, doporučujeme jen vyzvednout tuto levnou a vysoce recenzovanou jednotku, o které je známo, že je kompatibilní s Raspberry Pi.

Ethernetový kabel nebo adaptér Wi-Fi: Připojení k síti není pro společnost Pi naprosto nezbytné, ale díky tomu je aktualizace a stahování softwaru mnohem jednodušší a poskytuje přístup k široké škále aplikací závislých na síti. A samozřejmě, pokud váš projekt spoléhá na připojení k síti nebo internetu, budete potřebovat Wi-Fi nebo Ethernet.

Všechny verze pi mají na palubě ethernetový port, takže můžete jednoduše zapojit ethernetový kabel a jít. Chcete-li používat Wi-Fi, je Pi 3 vybaven Wi-Fi. Pokud máte starší Pi, můžete si koupit jeden z mnoha mikro Wi-Fi adaptérů kompatibilních s Pi. Máme velký úspěch s malým adaptérem Edimax EW-7811Un a používáme ho v několika sestavách.

Myš a klávesnice: Dokonce i když je vaším konečným cílem vytvořit bezhlavý souborový server nebo jiné zařízení bez vstupních periferií / monitoru, stále budete potřebovat myš a klávesnici, abyste mohli váš Pi spustit.

Jakákoli standardní drátová klávesnice USB a myš by měly fungovat bez problémů s vašimi malinami Pi. Existuje však jedna výstraha pro toto tvrzení, nicméně: podle USB specifikace návrhu, USB klávesnice a myši by měly čerpat méně než 100mAh síly, ale mnoho modelů ignorovat, že specifikace a čerpat více.

U starších jednotek Pi je tato extra kresba problematická, protože USB porty byly notoricky neslušné. Pokud zjistíte, že vaše periferní zařízení čerpá více než 100mAh, budete muset použít napájený rozbočovač USB (viz níže). U novějších modelů by to mělo být méně problémové, protože porty USB jsou výrazně vylepšeny a jednotky používají větší zdroje napájení.

Možná budete chtít podívat na tento rozsáhlý seznam ověřených periferií kompatibilních s nástrojem Pi, které spravuje eLinux.org.

Napájecí USB rozbočovač (volitelný): Pokud jsou vaše periferie mimo specifikace nebo potřebujete připojit více než dvě zařízení (například klávesnici, myš a adaptér USB Wi-Fi), budete potřebovat externí USB rozbočovač s vlastním zdrojem napájení.

Testovali jsme všechny napájecí rozbočovače, které jsme měli kolem kanceláře s Pi - z pěkných značkových značek Belkin napájených huby - a neměli žádné problémy s žádným z nich. To znamená, že bychom vám doporučili zkontrolovat existující rozbočovač nebo potenciální nákup proti části rozbočovače výše uvedeného periferního seznamu eLinux.

Jak nainstalovat operační systém na malinku Pi

Nyní, když jsme shromáždili veškerý požadovaný hardware, Pi a periferní zařízení, je čas se dostat dolů k podnikání načítání operačního systému na váš Pi. Bez ohledu na to, jaký projekt děláte, instalace operačního systému na Pi se bude obecně řídit stejným postupem.

Na rozdíl od tradičního počítače, ve kterém máte BIOS, disk, který podporuje vyměnitelné médium (například jednotku DVD) a pevný disk uvnitř počítače, má Raspberry Pi jednoduše čtečku karet SD. Jako takový se nebudete řídit tradiční cestou pro instalaci počítače a instalací operačního systému na interní paměťové zařízení. namísto toho připravíme kartu SD na tradičním počítači a načteme ji do Raspberry Pi pro další rozbalení / vylepšení.

První krok: Výběr a stažení operačního systému

Pokud pracujete na konkrétním projektu, možná už víte, který operační systém je třeba stáhnout. Pokud se jen chcete drotovat, pravděpodobně budete chtít obecnou distribuci Linuxu pro Pi. Zatímco pro Pi existuje široká škála distribucí Linux, distribuce, kterou použijeme v našem příkladu, je nejlépe podporovaná a nejstabilnější: Raspbian, verze Debian Linux optimalizovaná pro Raspberry Pi.

Pro tento krok budete potřebovat samostatný počítač s čtečkou karet SD.

Za prvé, začněte házení kopie Rasbiny z Nadace Raspberry Pi. Tam jsou dvě verze Rasbian: "Rasbian Jessie s Pixel" a "Rasbian Jessie Lite". Pixel je nové (a velmi hezké) desktopové rozhraní Raspberry Pi Foundation, které bylo vydáno na podzim roku 2016. Lite verze nemá více pixelů na hladce GPU a zachovává starý (a poněkud ošklivý) předchozí Rasbian desktop systém. Pokud nemáte starší hardware a vyžadujete verzi lite, doporučujeme vám stáhnout verzi s technologií "with Pixel". \

Druhý krok: Napište obrázek OS na kartu SD

Nyní, když jste si stáhli Raspbian, musíte napsat obrázek na kartu SD. Etcher, bezplatný program pro uživatele Windows, MacOS a Linux, usnadňuje proces.

Nejprve připojte kartu SD do počítače. Dále zapalte Etcher.

Bliká Raspbian je jednoduchý třístupňový proces:

Ve skupinovém rámečku "Vybrat obrázek" přiložte položku Etcher na soubor Raspbian IMG zip, který jste si dříve stáhli.
V části "Vybrat disk" vyberte kartu SD ze seznamu možností. Mějte na paměti, že vaše systémové jednotky nebudou zobrazeny jako volitelná, ale mohou být externí pevné disky, které jste připojili. Pokud si nejste jisti, která jednotka je, odpojte všechny externí jednotky od uložené karty SD, kterou chcete zapisovat.
Konečně klikněte na tlačítko Flash a karta SD bude připravena k použití okamžitě.

Etcher je velmi efektivní program, který usnadňuje proces. Pokročilí uživatelé mohou upřednostňovat metodu příkazového řádku, která je popsána na adrese raspberrypi.org pro zvědavé uživatele MacOS a Linux.

Krok třetí: Vložte SD kartu do Pi a spusťte ji

Teď je čas začít svůj Pi poprvé. Připojte všechny potřebné kabely a periferie k vašemu Raspberry Pi kromě napájecího kabelu - to zahrnuje kabel HDMI nebo RCA, rozbočovač USB, ethernetový kabel a vše, co budete potřebovat.

Jakmile máte všechny kabely připojené k Pi a jejich cílům, vložte SD kartu. Po uložení karty SD pevně zasuňte napájecí kabel microUSB. Na Pi není žádné tlačítko napájení, jakmile zapojíte napájecí kabel, začne bootovat.

Téměř okamžitě uvidíte, jak se zaváděcí sekvence rychle posouvá - podobně jako výše. Pokud používáte verzi Pixelu Rasbian Jessie, pohled bude rychle nahrazen jednoduchou úvodní obrazovkou:

Po několika vteřinách vás po dokončení zaváděcího procesu dostanete na plochu Pixel.

Gratulujeme, úspěšně jste svůj Pi poprvé spustili. Pro ty z vás, kteří jsou obeznámeni se staršími verzemi Debianu na Raspberry Pi a jeho velmi spartanské desktopové, budete okamžitě ne tak hezké to vypadá porovnáním. Je to, jako bychom v 21. století používali počítač!

Dále vás naučíme, jak nakonfigurovat Raspbian na vašem Pi.

Konfigurace Raspbian na vašem Pi

Nyní, když jste v provozu, je čas nakonfigurovat síť, aktualizovat software a jinak připravit Raspbian pro použití ve vašich projektech.

Připojení k Wi-Fi

Pokud jste připojeni k domácí síti prostřednictvím sítě Ethernet, přejděte k další části "Testování sítě". Pokud potřebujete konfigurovat bezdrátové připojení, vyhledejte v pravém horním rohu obrazovky ikonu sítě a klikněte na ni:

Z rozbalovací nabídky vyberte bezdrátovou síť, ke které se chcete připojit.

Do rozbalovacího okna zadejte heslo pro Wi-Fi a potvrďte, že se ikona sítě změní z ikony bez připojení na ikonu Wi-Fi.

Je čas, abychom zkontrolovali síťové připojení, a to potvrzením, že se můžeme připojit k webu.

Testování sítě

Nyní, když jste nakonfigurovali připojení Wi-Fi (nebo přeskočili přímo do této části, protože používáte ethernet), je čas vyzkoušet připojení. Jaký lepší způsob, jak otestovat připojení než zapálit prohlížeč a navštívit How-To Geek?

Na ploše klikněte na ikonu nabídky Raspberry Pi v levém horním rohu a přejděte na Internet> Webový prohlížeč Chromium.

Spusťte Chromium kliknutím na něj a poté zadejte www.howtogeek.com:

Úspěch! Nejenže máme síťovou konektivitu, ale How-To Geek vypadá stejně dobře na lehkém Pi jako na plnohodnotné ploše. To bude pravděpodobně první z mnoha případů, kdy jste překvapeni a spokojeni s tím, jak je schopen váš nový malý mikropočítač.

Aktualizace softwaru

Než začnete kopat do vašeho počítače Pi, je dobré udělat základní aktualizaci softwaru. Máme nastavenou síť, otestovali jsme připojení a nyní je vhodný čas pro aktualizaci softwaru v celém systému.

Ačkoli rozhraní, které přišel dlouhou cestu na zařízení Pi a Pixel, je naprosto úžasné ve srovnání se starou pracovní plochou, je třeba, aby jste se v terminálu dostali špinavé ruce - a aktualizace je jednou z těch časů. Klepnutím na ikonu terminálu v levém horním rohu obrazovky spusťte terminál.

Na terminálu zadejte následující příkaz:

sudo apt-get aktualizace && sudo apt-get upgrade

Tento kombinační příkaz instruuje společnost Raspbian, aby vyhledávala dostupné repozitáře softwaru pro aktualizace a upgrady systému a softwaru. Jakmile se objeví nějaké takové aktualizace, budete vyzváni, abyste změny schválili nebo zamítli pomocí tlačítek Y a N.

Pokud nemáte přesvědčivý důvod vynechat aktualizaci (která v tomto okamžiku ve hře nemáme), stačí stisknout tlačítko Y pro potvrzení všech změn, jak se objeví. Dokonce i na zbrusu nové instalaci, kde používáte nejnovější obraz od nadace Raspberry Pi, očekávejte, že zabijete dobré 20-30 minut, jak Rasbian churns prostřednictvím relevantních aktualizací.

Další materiály a projekty maliny Pi

V průběhu let od doby, kdy jsme napsali původní verzi tohoto průvodce Raspberry Pi, jsme měli zábavy s použitím Raspberry Pi jako základ desítek projektů. V každém okamžiku obvykle máme nejméně půl tuctu jednotek Pi. Můžete prohledat archivy How-To Geek Raspberry Pi pro úplné vyčerpání, ale zde máte chuť některých našich oblíbených projektů.

Ruce dolů, získali jsme nejvíce kilometrů z Pi tím, že jsme se změnili v mediální centrum pro naše místní a streamingové potřeby médií. Každá televize v celém našem domě (včetně pokoje pro hosty!) Má k němu připojen Pi.

Chcete si zahrát hravé videohry, s nimiž se váš počítač dokáže vypořádat, ale na televizi v obývacím pokoji místo na stole? Můžete to udělat i tím, že vložíte Pi do proudícího parního stroje. Potřebujete praktičtější projekt? Můžete převést disk Pi a externí pevný disk do síťové zálohovací stanice pro všechny potřebné lokální zálohování souborů.

Ale opravdu, to je jen špička ledovce a jsme si jisti, že najdete spoustu nápadů jak v archivu HTG, tak i na webu.

Pokud chcete další čtení, zde jsou některé vynikající odkazy týkající se maliny Pi:

Oficiální Raspbian dokumentace: Od vyladění vašeho config.txt k instalaci přehrávačů médií je Raspbian uživatelská dokumentace užitečným odkazem.
Oficiální maliník Pi Blog: Pokud se podíváte na nic jiného než Malinky Pi, sledujte oficiální blog. Neustále zveřejňují informace o vývoji nového Pi, zábavných projektů, které Pi fanoušci poslali a další zájemci o Pi. Zatímco jste se podívat na blog, nezapomeňte zastavit na oficiálních fórech.
MagPi: Neoficiální malinový malířský magazín Pi: Publikován asi 8x ročně, MapPi je bezplatný a leštěný elektronický časopis pro fanoušky Pi.
Obrázky z malinových disků Pi: Experimentování s distribucí Raspberry Pi je stejně jednoduché jako popadnutí další levné SD karty a načítání s čerstvým obrazem. Raspberry Pi Disk Images je šikovný index současných Pi-přátelských distribucí Linuxu a Androidu.
Ověřený seznam periferních zařízení eLinux.org: Ačkoli jsme se o tom již zmínili v našem tutoriálu, stojí za zmínku znovu. Pokud se pokoušíte zjistit, proč již existující hardware nebude pracovat s Pi, nebo byste chtěli potvrdit, že hardwarový hardware, na který se podíváte, bude pravděpodobně pracovat s vaším Pi, je to neocenitelný zdroj.

Chcete sdílet projekt Raspberry Pi? Máte požadavek na výukový program zaměřený na Pi? Pošlete nám email na adrese [email protected] nebo se ozve v komentářích.