Установка Raspbian на Raspberry Pi 3

Raspberry Pi. Установка ОС Raspbian

• SD карта объемом >= 16 Гб, класса >= 10
• Блок питания 5В выдающий >= 2А
• HDMI шнур
• Монитор
• USB мышь, клавиатура

Скачиваем образ операционной системы (далее ОС) с официального сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

• NOOBS — упрощенная установка и долгая т.к. дистрибутив скачивается Малинкой в процессе после выбора нужной ОС из списка предложенных. Не требует создания загрузочной флешки — достаточно скопировать содержимое архива на флешку
• RASPBIAN — полный дистрибутив собственно основной официальной ОС для Raspberry Pi. Размер ~2 Гб — быстрая установка

Raspbian предлагается в двух версиях:

• DESKTOP — дистрибутив с множеством предустановленного ПО, включая рабочий стол Raspberry Pi Desktop (RPD), офис, фреймворки.
• LITE — упрощенная консольная версия — подходит для случаев использования старших менее мощных версий Raspberry Pi и/или опытных пользователей, способных установить и сконфигурировать нужные программные пакеты. Рабочий стол также можно установить вручную.

Предлагаю рассмотреть установку RASPBIAN DESKTOP Скачиваем дистрибутив со страницы загрузкиДля этого понадобится программа Win32 Disk ImagerУказываем путь к образу ОС и букву карты памяти Нажимаем Write, затем YesЗапуск без монитораЧтоб сразу подключиться к Raspberry по Wi-Fi нужно указать данные для подключения к сети и разрешить доступ по SSHПриведем следующие два файла к указанному виду:

allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf iface default inet dhcp

Укажем свои название сети и пароль:

network={ ssid="YOUR_NETWORK_NAME" psk="YOUR_NETWORK_PASSWORD" proto=RSN key_mgmt=WPA-PSK pairwise=CCMP auth_alg=OPEN }

Для разрешения доступа по SSH в разделе(!) boot/ создадим пустой файл с названием SSH. установка Nmap sudo apt install nmapсканирование хостов внутри сети (один из них — Raspberry) sudo nmap -sn 192.168.1.0/24Красное число зависит от модели роутера (0,1,2,10 …)Подключение по SSH: ssh pi@192.168.x.xПароль пользователя pi: raspberryДля подключения по VNC:

1. Активировать интерфейс VNC с помощью утилиты raspi-config (Intefacing Options >>> VNC >>> Yes)
2. Там же установить нужное разрешение рабочего стола (Advanced Options >>> Resolution >>> [выбор нужного] >>> Ok)

Вставляем microSD-карту с системой в разъем Raspberry, подключаем периферию (монитор, клавиатуру, мышь) и в самую последнюю очередь подаем питание, так как это одновременно является сигналом к старту Малины. Если все сделано верно, то через некоторое время увидим Рабочий стол Raspbian — система установлена. Первым делом подключаемся к Wi-Fi сети или Ethernet кабелем к роутеру для доступа к Интернету Далее открываем терминал сочетанием клавиш Ctrl + Alt + T, вводим командуsudo apt-get update -y && sudo apt-get upgrade -y и нажимаем Enter Статья «Терминал Linux. Основы» здесьТем самым выполнится проверка доступности новых версий установленных пакетов и, в случае их наличия — обновление ПО. Настроим важные параметры доступа к Raspberry, откроем окно конфигурации: На первой вкладке можно сменить стандартный пароль пользователя pi (по умолчанию это raspberry)На вкладке Interfaces:

• Camera — интерфейс управления специальной камерой для Raspberry Pi

• SSH — доступность системы к доступу по протоколу SSH
• VNC — доступность системы к удаленному управлению рабочим столом через VNC
• Остальные протоколы относятся к контактной гребенке GPIO Малины

Если вы не используете Raspberry Pi в качестве настольного ПК, то в большинстве случаев Вам требуется время от времени подключаться к Малине извне (SSH или VNC), чтобы это осуществлять как минимум требуется знать IP адрес Raspberry, а по умолчанию он динамический — это значит, что при следующей загрузке он может измениться. Узнать IP адрес Малины в данный момент можно выполнив в терминале команду ifconfig. На примере ниже Raspberry подключен к сети через Wi-Fi, соответственно используется интерфейс wlan0 и его адрес видим на экране — 192.168.1.12. К слову, до перезагрузки был адрес 192.168.1.17Каждый раз при подключении к сети устройство получает свой адрес по протоколу DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической настройки узла) — это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Инициализирован этот протокол как на роутере, так и на самой Малине. Чтобы сделать присвоение адреса каждый раз к одному и тому же значению нужно изменить настройки DHCP применительно к Raspberry либо на роутере, либо на самой Малине.

• Самый простой вариант — зайти в настройки DHCP роутера и назначить статический IP для устройства с определенным MAC-адресом (он также выводится командой ifconfig, параметр ether — различен для разных интерфейсов).

Однако роутеры у всех разные, так что рассмотрим случай настройки DHCP на Малине.

1. Определимся с используемым интерфейсом, их список как раз выдается командой ifconfig: если для подключения используется Ethernet порт — то это интерфейс eth0, если встроенный Wi-Fi модуль — то это wlan0, если внешний Wi-Fi адаптер, то wlan1 и т.д. Рассмотрим случай с wlan0
2. Далее — IP адрес роутера. Это тот адрес, который вы вбиваете в адресной строке браузера, что попасть в настройки роутера, как правило это 192.168.1.1. Наверняка узнать это можно командой route — это будет значение Gateway (шлюз) в строке, у которой значение Flags равно “UG” (Up Gateway)

1. Выбираем произвольный IP адрес для Raspberry — по сути это значение последней цифры в адресе шлюза от 0 до 255, исключая 1 (это сам адрес шлюза) и остальные адреса уже занятые другими устройствами. Если нет возможно или желания смотреть список подключенных устройств (через интерфейс роутера), можно взять число больше 100, допустим это будет адрес 192.168.1.111/24 (24-битная маска подсети)
2. Все настройки в Линуксе хранятся в текстовых файлах, для DHCP — это файл dhcpcd.conf, который находится в системной папке /etc/. Откроем его в консольном текстовом редакторе nano командой

nano /etc/dhcpcd.conf

1. Находим почти в конце файла блок

1. Раскомментируем нужные строки и укажем наши значения:

# Example static IP configuration: interface wlan0static ip_address=192.168.1.111/24#static ip6_address=fd51:42f8:caae:d92e::ff/64 static routers=192.168.1.1static domain_name_servers=192.168.1.1 8.8.8.8Последнее значение — список DNS серверов — это наш роутер и публичный DNS-сервер Google

1. Сохраняем изменения Ctrl + O, выходим из nano Ctrl + X
2. Перезагружаем Raspberry: sudo reboot now

Минимальная конфигурация Raspberry Pi готова! Можно приступать к развертыванию домашнего сервера или еще чего то) Linux

Raspberry Pi — полноценный компьютер размером с кредитную карту. Контроллер умеет выводить изображение на дисплей, работать с USB-устройствами и Bluetooth, снимать фото и видео на камеру, воспроизводить звуки через динамики и выходить в интернет. Рассмотрим начало работы с одноплатнными компьютерами Raspberry Pi.

Платформы Raspberry Pi

• Raspberry Pi 4 Model B
• Raspberry Pi 3 B+
• Raspberry Pi 3
• Raspberry Pi Zero

Если вы только начинаете своё путешествие в мир Raspberry Pi, рекомендуем воспользоваться образовательным набором «Малина» и книгой Заводим Raspberry Pi.

Видеообзор

Установка и настройка

Включение компьютера

1. Установите SD-карту с ОС Raspbian в Raspberry Pi.

   Если у вас нет карты памяти с ОС Raspbian, запишите образ самостоятельно.

2. Выберите способ подключение к малине:
   1. HDMI — штатное подключение;
   2. SSH — работа без экрана;
   3. VNC — удалённый рабочий стол;
   4. FTP — файловый сервер.
3. Подключите питание к одноплатнику.

Если хотите получить максимальную автономность — цветные сенсорные графические дисплеи превратят Raspberry Pi в настоящий планшетный компьютер.

Что то пошло не так

Если при загрузке Raspberry Pi появляется цветной квадрат, значит ваша версия операционной системы устарела. Для решения проблемы обновите ОС на SD карте.

Обновление пакетов

Для стабильной и правильной работы ОС Raspbian обновляйте версии пакетов программного обеспечения.

1. Откройте терминал с рабоче стола Raspberry Pi или подключитесь по SSH-соединению.
2. Обновите список доступных пакетов и их версий:

   apt-get update

3. Установите новые версии пакетов из списка доступных пакетов:

   apt-get upgrade

   Операция может занять около получаса.

Теперь на операционной системе Raspbian установлены самые свежие программные пакеты.

Интерфейс I²C

Шина I²C — самый простой способ обмена информацией. Каждое подключенное к линии I²C устройство имеет свой адрес, по которому к нему обращается Raspberry Pi.

Линии интерфейса имеют встроенную подтяжку к питанию резисторами. Соответственно их невозможно использовать в качестве общих портов ввода/вывода в случаях, требующих отключения подтяжки.

Включения шины

По умолчанию шина I²C отключена. Для включения выполните следующие действия.

1. Откройте терминал с рабоче стола Raspberry Pi или подключитесь по SSH-соединению.
2. Зайдите в настройки Raspberry Pi.

   sudo raspi-config

3. Выберите пункт Interfacing options
4. Далее пункт I²C.
5. Нажмите Yes для подтверждения включения шины.
6. Для проверки включения шины I²C запустите листинг директории /dev:

   ls /dev/

В ответ вы должны увидеть полотно файлов, среди которых: i2c-1. Теперь вы можете использовать интерфейс I²C для коммуникации с датчиками и модулями.

I²C сканер

Список с адресами устройств, подключенных к линии I²C можно получить программой i2cdetect из пакета i2c-tools:

1. Установите пакет i2c-tools:

   sudo apt-get install i2c-tools

2. Выполните поиск устройств на шине:

   sudo i2cdetect -y 1

Интерфейс SPI

SPI — последовательный четырёх-проводной интерфейс передачи данных, предназначенный для обеспечения простого и недорогого высокоскоростного сопряжения микроконтроллеров и периферии.

Raspberry Pi имеет одну шину SPI — SPI0. Но более новые версии одноплатника, например Raspberry Pi 3 Model B, обладают двумя шинами: SPI0 и SPI1

Включения шины SPI0

По умолчанию шина SPI0 отключена. Для включения выполните следующие действия.

1. Откройте терминал с рабоче стола Raspberry Pi или подключитесь по SSH-соединению.
2. Зайдите в настройки Raspberry Pi.

   sudo raspi-config

3. Выберите пункт Interfacing options
4. Далее пункт SPI.
5. Нажмите Yes для подтверждения включения шины.
6. Для проверки включения шины SPI0 запустите листинг директории /dev:

   ls /dev/

В ответ вы должны увидеть полотно файлов, среди которых два: spidev0.0 и spidev0.1. Это значит что у вас включён SPI0 с возможностью подключения двух ведомых устройств. Теперь вы можете использовать интерфейс SPI для коммуникации с датчиками и модулями.

Включения шины SPI1

Если вы используете Raspberry Pi 3 Model B, то вам доступно две шины SPI: SPI0 и SPI1.

Для включения шины SPI1, необходимо вручную отредактировать файл настроек загрузки системыconfig.txt.

1. Откройте от пользователя root файл настройки загрузки системы.

   sudo nano /boot/config.txt

2. В конец файла добавьте команду включения SPI1.

   dtoverlay=spi1-3cs

3. Сохраните файл сочетанием клавиш Ctrl+x.
4. Для вступления изменений в силу перезагрузите Raspberry Pi.

   sudo reboot

5. Для проверки включения шины SPI1 запустите листинг директории /dev:

   ls /dev/

В ответ вы должны увидеть полотно файлов, среди которых три отвечают за SPI1: spidev1.0, spidev1.1 и spidev1.2.

Если у вас включена шина SPI0, то будут ещё два файла: spidev0.0 и spidev0.1.

Это значит что у вас включён SPI0 с возможностью подключения двух ведомых устройств и SPI1 с возможностью подключения трёх ведомых устройств.

Интерфейс UART

UART (Serial) — асинхронный интерфейс передачи данных, последовательно передающий биты из байта данных. Асинхронная передача позволяет осуществлять передачу данных без использования тактирующего сигнала от передатчика к приёмнику. Вместо этого приёмник и передатчик заранее договариваются о временных параметрах и специальных «стартовых битах», которые добавляются к каждому слову данных для синхронизации приёмника и передатчика. Существует множество устройств, с которыми Raspberry Pi может обмениваться данными по UART протоколу.

Ресурсы

• SD Card Formatter — форматирования всех разделов карты памяти SD
• Win32DiskImager — запись образов на microSD
• Advanced IP Scanner — сканирования всех устройств в локальной сети
• Putty — клиент для удалённого доступа к устройствам по протоколам SSH, Telnet и UART

Микрокомпьютер Raspberry Pi работает под управлением операционной системы. Так же, как и в обычных компьютерах, операционная система управляет всеми ресурсами компьютера и предоставляет пользователю определенный интерфейс для работы с программами. От того, какая выбрана система, зависит удобство использования устройства. Под Raspberry Pi написано множество разных операционок, в этой статье мы проведем краткий анализ их.

Операционная система для Raspberry Pi

Практически все операционные системы для платы Raspberry Pi используют Linux в качестве базовой. Существует несколько официально поддерживаемых операционных систем:

• Raspbian – официальная ОС, которая обладает всем необходимым программным обеспечением. Рекомендуется использовать именно эту операционную систему для знакомства с Raspberry Pi.
• OpenELEC – медиапроигрыватель на основе Linux с открытым исходным кодом.
• OSMC (Raspbmc) – медиапроигрыватель с открытым исходным кодом на базе Kodi Media Center и Debian GNU/Linux.
• Поддержка Windows 10 в устройствах Raspberry Pi 2B.

Все ОС включены в NOOBS – это программа, в которой содержатся все перечисленные выше операционные системы и упрощающая их установку на Raspberry Pi. С помощью NOOBS возможна установка как одной ОС, так и нескольких, причем выбрать нужную систему можно при загрузке компьютера. Во время установки ОС создается специальный раздел RECOVERY, который позволяет вернуть систему к начальным настройкам.

Установка операционной системы на Raspberry Pi

Варианты установки

Существует 3 способа установки ОС на Raspberry Pi:

• покупка SD-карты с заранее установленной Raspbian или NOOBS;
• загрузка NOOBS на карту памяти и установка ОС Raspbian с нее;
• монтирование изображение Raspbian прямо на SD-карту.

Первый способ является наиболее простым – тут не требуется никаких дополнительных действий.

Во втором случае процедура установки выглядит следующим образом:

1. В первую очередь карту памяти нужно отформатировать, указывая файловую систему FAT32.
2. Скачивание архива с NOOBS, его распаковка на карту памяти так, чтобы файлы были в корневой директории.
3. Вставка в Raspberry Pi необходимой периферии: клавиатуры, мыши и монитора через USB, подключение питания. В качестве монитора можно использовать телевизор, подключенный через RCA.
4. Если экран подключен через RCA, нажать «3» на клавиатуре.
5. В окне выбрать операционную систему Raspbian, русскую раскладку клавиатуры и язык. Русский язык нельзя установить. Нажать «Install», дождаться окончания процесса установки и включения.
6. В появившемся меню «Configuration Tool» в третьем пункте выбрать второй вариант для установки графического интерфейса LXDE.
7. Нажать «Done», дождаться перезагрузки.
8. Если нужен вход с помощью логина и пароля, в графе логин ввести pi, пароль raspberry, после этого откроется рабочий стол.

Монтирование образа Raspbian на SD-карту.

1. Скачивание архива с изображением с сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/
2. Распаковка, после чего получится файл .img.
3. Вставка карты памяти в ПК.
4. Монтирование установленного файла.
5. Повтор 3 и 4 пунктов предыдущей инструкции.
6. Повтор пунктов 6-8 предыдущей инструкции.

Сравнение операционных систем для Raspberry Pi

Используемые источники:

• https://www.systop.ru/linux/36-raspberry-pi-ustanovka-os-raspbian.html
• http://wiki.amperka.ru/rpi:installation
• https://arduinomaster.ru/raspberry-pi/operatsionnye-sistemy-raspberry-pi/