树莓派

树莓派当然不是零食了。树莓派是一个银行卡大小、支持 Linux 和 Windows 10 的卡片电脑

树莓派2

就是这个样子(图片来自维基百科)

产品定位

树莓派使用 ARM 处理器。

  • 树莓派的定位是儿童电脑。
  • 但是,树莓派事实上已经成为了全世界 Geek 的玩具。

[% callout style=warning %] 树莓派不适合以下人

  1. 想学习 ARM 处理器——树莓派处理器技术资料不开放。
  2. 创客,想拿树莓派当作原型板——树莓派的处理器在市场上买不到。

[% endcallout %]

硬件配置

通过搜索引擎就能很容易地搜索到树莓派的配置。

下面是最新版树莓派 2 的一些配置:

  • 处理器:BCM2836 处理器 (ARMv7)
  • 内存:1GB。
  • 接口:4 个 USB、一个以太网、一个 HDMI、一个 3.5mm(声音输出/模拟视频输出)。供电口为 microUSB。
  • GPIO:普通 I/O 接口、一个串口、一个 SPI、一个 I2C、一个 PWM。

[% callout style=warning %]

不要盲目追求配置

树莓派的配置与其他单板电脑相比是有些低的,但是,树莓派的资料远比其他开发板的资料丰富的。所以,对于初学者而言,不要盲目地追求高配置,以免遇到更多问题。

[% endcallout %]

优势

  • 与其他开发板和单板电脑相比,树莓派的资料特别丰富,因此在探索过程中应该不会遇到太大困难。
  • 树莓派既能像单片机一样用,又能运行 Linux 系统,因此可以进行物联网实验。
  • 树莓派有 wiringPi (C 语言) 和 RPi.GPIO (Python 语言) 两个类库,对单片机控制技术要求不高,所以学习难度比单片机小很多。

功能

全世界有数不清的人在使用树莓派制作作品。根据树莓派官方 Twitter 介绍,树莓派甚至被送入太空进行实验。

价格

如果只买树莓派和保证正常运行的配件,只需要 300 多元。可以去淘宝购买,价格更便宜:

  • 树莓派:目前最新版是树莓派 2代 B型,价格 240 元左右。
  • 存储卡:8GB 即可。可用 Kingston 牌 Class 10 的存储卡。30 元左右。
  • 电源:需要一个 5V 2A 电源 (USB 接口) 和一根安卓手机充电线。电源应该不到 20 元。设计室外项目的时候也可以使用充电宝。

还可以买一些扩展配件:

  • USB 无线网卡:树莓派不带无线网卡。需要的话可以买一个 USB 无线网卡。注意,一定要留意无线网卡的芯片,买支持 Linux 系统的型号,否则事情会变得极其麻烦。
  • 散热片:一个 1cm×1cm,一个 2cm×2cm。
  • 外壳:定制外壳有很多种,可以看情况购买。
  • 风扇:超频必备。注意要和外壳配合好。
  • HDMI 线:如果有支持 HDMI 的显示器那太好了。树莓派没有 VGA 接口。
  • HDMI 转 VGA 线:不需要像网上说的那样“必须买有源线”。无源线也可以,而且比有源线便宜。但是值得注意的是,不是所有转接线都可以“插上就能用”,有的插上之后黑屏,所以,慎拍!
  • USB 转 TTL 线:如果既没有显示屏,又不能通过有线组建局域网,那么只能通过串口操作树莓派。

建议预备一些常用的电子元件以及杜邦线。至于高级的电子元件,可以考虑实验室或向他人借用,也可以自己买。

在准备购买电子元件的时候,最好先咨询一下有经验的人,以免花冤枉钱。

入手

买到树莓派之后,去树莓派官网下载系统映像,按照网上的教程烧录好。

把存储卡装到树莓派里,通电,之后就可以当作一个 Linux 电脑来操作了。

没有显示器,如何操作

ssh

如果有网线,那么可以先和电脑组成局域网,通过 ssh 来连接到树莓派系统中。可以通过 X11 forwarding 或者 VNC (需要手动安装) 来远程操作图形界面程序。

如何确定 IP 呢?

如果使用路由器,那最简单了,只要到路由器的设置界面中 (例如“客户端列表”) 仔细找一找,就应该能找到。如果不嫌麻烦,也可以用nmap寻找 IP。

串口

没有网线,或者无法直接确定 IP 地址,怎么办?

首先你需要一个 USB 转 TTL。有的是 USB 转 TTL 线,有的是 USB 转 TTL 模块,反正就是那种差不多的东西。

确定这个东西的芯片是什么,然后到电脑上装驱动 (备注:Linux 免驱)。

去网上搜一下“树莓派B+ GPIO 图” (也就是树莓派上那 40 根针的示意图)。接线时这样接:

  1. 模块的 GND (如果是刷机线,则为黑线) 接树莓派任意一个 GND。
  2. 模块的 RX (如果是刷机线,可能是白线) 接树莓派的 TX。
  3. 模块的 TX (如果是刷机线,可能是绿线) 接树莓派的 RX。
  4. 模块上面写有 VCC (刷机线红线) 或 3.3V、5V 字样的千万不要接线,否则可能会把模块烧毁。

将模块插入到电脑上,

  • Windows 默认是 COM3,可以从“设备管理器”中确定。用 PuTTY、SecureCRT 等软件进行操作。
  • Linux 默认是 /dev/ttyUSB0,用 PuTTY、minicom、screen 等软件进行操作。
  • OS X 默认是 /dev/tty.usbserial,自带 screen 命令,也可以用 SecureCRT 等软件进行操作。