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树莓派4B的初始向学习

March 11, 2020 • Read: 345 • 树莓派

去年12月入手了树莓派,本来想跑跑东西,扔点东西玩玩,但是因为一些显而易见的毛病,导致我的博客和机器全都吃灰了,树莓派和蓝牙接口红蓝光交映,放在那里纯粹耗电,趁着这次重新整理自己手头的资源,把树莓派用起来

树莓派是什么

树莓派是构建在单个电路板上,尺寸仅有信用卡大小的一个小型电脑。麻雀虽小五脏俱全,树莓派虽然小,但是由于其功能强劲,接口一应俱全,低能耗,移动便捷,很多普通电脑无法完成的事情,树莓派却能完成的很好

树莓派能做什么

树莓派有2×USB 2.0接口,2×USB 3.0接口,2×micro-HDMI2.0接口,3.5mm模拟AV插孔,CSI接口,DSI接口,除此之外,还有千兆网口,无线网卡,蓝牙5.0,附加的40-pinGPIO排针,PoE兼容接口,如此多的接口,我们可以连接显示器,键盘,鼠标,电视等外接设备使用,也可以代替日常计算机的文字处理、电子表格、媒体中心甚至是游戏,但是树莓派最大的作用还是用来探索无限的可能,你可以自己设计程序指挥机器人,可以打造自己的智能化家庭,配合各种电子元器件和程序,树莓派拥有无尽的潜力

树莓派所需软硬件

1:8G以上的全新空白SD卡

2:读卡器

3:win32diskimager镜像烧录软件 PS:如果是重装树莓派系统,电脑插入SD卡后,windows会提示格式化,请勿格式化,要先用SD Formatter格式化SD卡,之后才能进行烧录镜像

4:空白ssh文件;config.txt文件;wpa_supplicant.conf文件

5:一台正常上网的windows电脑

6:Mobaxterm软件

开机前准备

拿到手的树莓派4B只是一块板子,因为小,所以布局紧凑,散热需要使用散热片来进行帮忙,如果后期还压不住,选用一块带风扇的好外壳进行散热官方的壳是真的不行。树莓派使用5V-3A-Type-C接口电源适配器供电,网络方面我为了减少连接,所以并没有使用网口,而是使用无线模块,除了电源线保持供电,其他的接口都不是开机必需的,其他的不说,只有一条线连接机子,真的是清爽

选购树莓派时,板子都是一样的,但是套餐确实不一样的,根据自己的需求钱包选择,我自己选择基础版,没有元器件,只有基础工具,但是这些都不影响树莓派的使用

说了这么多,开始准备树莓派开机需要的软硬件了

系统烧录

1:在官网下载系统,推荐简洁桌面版,lite版更简洁但是没有桌面,也可以下载其他的系统使用。下载完成后解压出img镜像文件 PS:用Torrent下载系统文件,我使用的树莓派系统为2020-02-13-raspbian-buster.img,以下命令不确保在其他系统上成功运行。

2:SD卡连接电脑,在win32diskimager界面选择img镜像文件,Device选择SD卡盘符,选择Write,等出现Write successful表示烧录成功,此时会出现boot盘,其他空间转换成linux盘,windows无法识别
TIM截图20200310191327.png

开启ssh功能

树莓派系统默认禁用ssh服务

解决方案:

boot目录下新建一个名为ssh的空白无格式文件

无线网配置

注意,这个方法仅适用于全新安装树莓派系统到 SD 卡之后没有做过任何 Wi-Fi 配置的情况下有效。如果你之前配置过 Wi-Fi,再用本方法系统会默认使用已有的配置而忽略这里的配置。因此建议使用前重新安装系统

boot目录下新建wpa_supplicant.conf文件

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
 
network={
ssid=""
psk=""
key_mgmt=
priority=1
}
 
network={
ssid=""
psk=""
key_mgmt=
priority=2
scan_ssid=1
}

ssid:网络ssid
psk:网络密码
priority:连接优先级,数字越大优先级越高(不可以是负数)
scan_ssid:连接隐藏WiFi时需要指定该值为1

如果你的 WiFi 没有密码

network={
ssid="你的无线网络名称(ssid)"
key_mgmt=NONE
}

如果你的 WiFi 使用WEP加密

network={
ssid="你的无线网络名称(ssid)"
key_mgmt=NONE
wep_key0="你的wifi密码"
}

如果你的 WiFi 使用WPA/WPA2加密

network={
ssid="你的无线网络名称(ssid)"
key_mgmt=WPA-PSK
psk="你的wifi密码"
}

显示设置

boot目录下config.txt文件修改

# For more options and information see
# http://rpf.io/configtxt
# Some settings may impact device functionality. See link above for details

# uncomment if you get no picture on HDMI for a default "safe" mode
#hdmi_safe=1

# uncomment this if your display has a black border of unused pixels visible
# and your display can output without overscan
disable_overscan=1#可以去掉开机屏幕周围的黑色边框

# uncomment the following to adjust overscan. Use positive numbers if console
# goes off screen, and negative if there is too much border
#overscan_left=16
#overscan_right=16
#overscan_top=16
#overscan_bottom=16

# uncomment to force a console size. By default it will be display's size minus
# overscan.
#framebuffer_width=1280
#framebuffer_height=720

# uncomment if hdmi display is not detected and composite is being output
hdmi_force_hotplug=1

# uncomment to force a specific HDMI mode (this will force VGA)
hdmi_group=2#DMT模式
hdmi_mode=58#分辨率为适应屏幕分辨率的选择

# uncomment to force a HDMI mode rather than DVI. This can make audio work in
# DMT (computer monitor) modes
hdmi_drive=2

# uncomment to increase signal to HDMI, if you have interference, blanking, or
# no display
config_hdmi_boost=4

# uncomment for composite PAL
#sdtv_mode=2

#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default.
#arm_freq=800

# Uncomment some or all of these to enable the optional hardware interfaces
#dtparam=i2c_arm=on
#dtparam=i2s=on
#dtparam=spi=on

# Uncomment this to enable infrared communication.
#dtoverlay=gpio-ir,gpio_pin=17
#dtoverlay=gpio-ir-tx,gpio_pin=18

# Additional overlays and parameters are documented /boot/overlays/README

# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=on

[pi4]
# Enable DRM VC4 V3D driver on top of the dispmanx display stack
dtoverlay=vc4-fkms-v3d
max_framebuffers=2

[all]
#dtoverlay=vc4-fkms-v3d

开机配置

连接外接设备和显示器用于一开始的界面配置

桌面版系统在初次登陆后会自动进入初始化设置向导,依次配置国家、语言、时区,设置好登录密码、WiFi,然后更新,重启之后就可以直接使用ssh登录了,抛弃掉多余的设备

树莓派默认账户为pi,密码为raspberry,以下配置按我认为的重要程度排序

更换软件源

我使用的树莓派系统buster,因此看清楚命令,适用于buster系统

#备份文件
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.bak
#编辑软件源文件
sudo nano /etc/apt/sources.list
 #修改软件源文件内容为下两行
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
 #编辑系统更新源文件
sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
 #修改系统更新源文件内容
deb http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui 
deb-src http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui
#更新软件源列表
sudo apt-get update
#更新软件版本
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get dist-upgrade
#更新系统内核
sudo rpi-update

中国科学技术大学阿里云华中科技大学

国内源选用的清华源,也可以自行更改其他国内源,注意系统区分

更改pip

换成豆瓣源

mkdir ~/.pip
nano ~/.pip/pip.conf

复制下边代码Ctrl+O保存文件Ctrl+X退出

[global]
timeout =6000
index-url =http://pypi.douban.com/simple/
[install]
use-mirrors =true 
mirrors =http://pypi.douban.com/simple/ 
trusted-host =pypi.douban.com

启用root账户

sudo passwd root  #设置root密码
sudo passwd --unlock root  #解锁账户
sudo sed -i "s/^#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin yes/g" /etc/ssh/sshd_config  #修改ssh文件
sudo systemctl restart ssh  #重启ssh服务
sudo cp ~/.bashrc /root/.bashrc  #为root用户应用bashrc配置
sudo reboot  #重启

虽然pi账户可以通过sudo指令来临时提升权限,但是没有超级管理员root还是觉得少了点啥,因此我自己是要配置下的

切换系统为64位

都2020年了,官方系统还是32位,我是真的服了,所幸64位的内核已经装载了,可以自己手动开启

官方系统下,64位测试与32位无太大提升,只是支持64位软件,如需释放树莓派64位系统全部性能,请安装树莓派爱好者基地的Debian 64位系统,我也想装,下次换系统,虽然32变成64挺唬的,但是也没多大用,还不如换个系统

#树莓派信息查询
getconf LONG_BIT        # 查看系统位数
uname -a            # kernel 版本
/opt/vc/bin/vcgencmd  version   # firmware版本
strings /boot/start.elf  |  grep VC_BUILD_ID    # firmware版本
cat /proc/version       # kernel
cat /etc/os-release     # OS版本资讯
cat /etc/issue          # Linux distro 版本
cat /etc/debian_version     # Debian版本编号

更新系统后重启

sudo rpi-update
sudo reboot

在boot目录下查看文件

cd /boot
ls

如果有kernel8.img文件,则在config.txt文件末尾追加arm_64bit=1

sudo nano config.txt

TIM截图20200311221857.png
重启系统后使用uname -a查看系统版本

Linux raspberrypi 4.19.97-v8+ #1294 SMP PREEMPT Thu Jan 30 13:27:08 GMT 2020 aarch64 GNU/Linux  #我的系统返回信息

如果系统出问题,则抽出SD卡修改config.txt文件即可恢复

开启VNC

sudo raspi-config

依次选择:Interfacing Options -> VNC -> Yes即可使用

VNC可以直接操作桌面,某些时候比ssh方便多了

VNC出错设置

使用VNC时客户端出现No configured security type is supported by 3.3 VNC Viewer错误

解决代码:

sudo echo 'Authentication=VncAuth' >> /root/.vnc/config.d/vncserver-x11  #修改配置文件
sudo vncpasswd -service  #输入VNC连接密码
sudo reboot  #重启

此错误是由于与树莓派绑定的RealVNC服务所使用的身份验证协议与很多VNC客户端不兼容,因此需要修改树莓派VNC服务的配置

修改主机名

不满意默认或者喜欢起名的可以改改,我就算了

sudo nano /etc/hosts #打开hosts文件
127.0.1.1    raspberrypi #修改后面的主机名
#Ctrl+O保存,Ctrl+X退出
sudo nano /etc/hostname  修改 hostname 文件内的主机名
#Ctrl+O保存,Ctrl+X退出
#重启主机

结尾

树莓派坑是真的多,我之前重装了n次系统的经验也没用,系统在变,设置需要一大堆才能调好树莓派的环境,下次希望换成爱好者基地的Debian 64位系统,里面的功能都是我最近学习的,现在先凑合用吧

Last Modified: May 6, 2020
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