树莓派入门基础篇

树莓派是什么？

树莓派（英语：Raspberry Pi）是基于 Linux 的单片机电脑，由英国树莓派基金会开发，目的是以低价硬件及自由软件促进学校的基本计算机科学教育。

Raspberry Pi OS 烧录

配件准备

• 树莓派主板
• Mirco SD 卡
• SD 卡读卡器
• 5V 2A 电源 (Type-C USB 线)

• 网线 (可选)

  系统烧录

  树莓派需要操作系统才能正常工作，有许多操作系统可供选择，包括官方支持的 Raspberry Pi OS 以及其他组织的操作系统。Raspberry Pi OS (之前称为 Raspbian) 是官方支持的操作系统，安装 Raspberry Pi OS 有如下两种方法：

• Raspberry Pi Imager：Raspberry Pi Imager 是树莓派基金会新推出的镜像烧录工具。利用 Raspberry Pi Imager 可以将 Raspberry Pi OS 和其他操作系统快速安装到 Micro SD 卡上。

• 手动安装操作系统镜像

我以 macOS 系统基于 Raspberry Pi Imager 为例说明 Raspberry Pi OS 的安装：
Raspberry Pi Imager 下载地址：https://www.raspberrypi.org/software/

操作系统选择 32 位的 Raspberry Pi OS：

选择完 SD 卡后，点击 “WRITE” 按钮进行烧录，然后等待烧录过程完成。

开机

系统烧录完成后将 Micro SD 卡插入到树莓派上，然后连接 Type-C 口电源线连接到树莓派，这样树莓派会自动上电开机。

• 正常情况下，树莓派上的红灯是电源指示灯，只要将树莓派连接到电源上，红灯就会常亮，表示通电。
• 树莓派上的绿灯时数据读取指示灯，和电脑的硬盘指示灯一样，只有在读写 SD 卡的时候才会亮。
• 通电后，红灯常亮，绿灯间隔闪烁，说明树莓派开机正常。

  配置网络

  树莓派和普通的 PC 机一样，可以使用有线和无线进行配网。

  有线连接配置

  有线配置网络只需要将网线一头插路由器，一头插入树莓派即可。
  

  无线连接配置

  可以通过修改 Micro SD 卡配置文件的方法来配置 wifi，将 Micro SD 卡插到计算机上，在根目录下新建文件wpa_supplicant.conf，在文件中输入下面的内容并保存。 ``` ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev update_config=1 country=CN

network={ ssid=”WiFi名称” psk=”WiFi密码” key_mgmt=WPA-PSK }

 复制代码
network 完整配置说明如下：

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

 复制代码
- proto 可以是 RSN (WPA2) 或者 WPA (WPA1)
- key_mgmt 可以是 WPA-PSK (绝大部分情况) 或者 WPA-EAP (企业无线网络)
- pairwise 可以是 CCMP (WPA2) 或者 TKIP (WPA1)
- auth_alg 绝大部分都是 OPEN, 其它的选项有 LEAP 和 SHARED
<a name="ASxDy"></a>
## 远程访问
<a name="oIYWb"></a>
### 使用 ssh 远程连接树莓派
<a name="dFyFb"></a>
#### 获取树莓派的 IP 地址
通过路由器管理界面(http://192.168.1.1)或者树莓派 mDNS (raspberrypi.local) 可以查询树莓派 ip 地址。<br />![截屏2021-01-29 下午11.13.34.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/696445/1611933175248-6ab629e8-e5a7-4552-bbab-917ffdf85bb0.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&height=219&id=WRlLq&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-01-29%20%E4%B8%8B%E5%8D%8811.13.34.png&originHeight=328&originWidth=956&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=36505&status=done&style=none&title=&width=637)<br />![截屏2021-01-29 下午11.12.31.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/696445/1611933117203-b1f572ee-f44b-4f88-9ba6-2f8c2f046bcb.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&height=168&id=hRIrX&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-01-29%20%E4%B8%8B%E5%8D%8811.12.31.png&originHeight=262&originWidth=992&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=74699&status=done&style=none&title=&width=636)
<a name="X3dZ0"></a>
#### ssh 远程连接树莓派

ssh pi@192.168.1.101

 复制代码
回车后要求输入密码，树莓派的初始密码是 raspberry，输入之后回车就能建立远程连接。<br />![Xnip2021-01-29_23-23-36.jpg](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/jpeg/696445/1611933800956-3d9f72ef-2afa-40e9-8705-c23066d8d552.jpeg#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&height=854&id=PcVLR&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=Xnip2021-01-29_23-23-36.jpg&originHeight=854&originWidth=1588&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=312681&status=done&style=none&title=&width=1588)
<a name="Acrya"></a>
### 使用 VNC 远程连接树莓派
<a name="mbHuw"></a>
#### VNC Server
树莓派上安装 VNC server 端，安装如下：

sudo apt-get update sudo apt-get install tightvncserver

 复制代码
询问“您希望继续执行吗？ [Y/n] ”，需要输入y，回车继续下载。
```bash
# 启动 vnc
tightvncserver -geometry 800x600 :1
# 停止 vnc
tightvncserver -kill :1
# 查看 vnc 进程
ps ax | grep Xtightvnc | grep -v grep

VNC Client

VNC Viewer 官方下载地址：https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/macos/
安装成功后输入树莓派 IP地址:窗口ID，然后回车，紧接着输入安装 tightvncserver 时设置的密码。

连接成功后，我们可以看到树莓派的界面。

使用 VS Code Remote SSH 连接树莓派

安装 remote-ssh 扩展，然后通过 SSH 连接，在 VS Code 上开发代码可以直接运行在树莓派上。

查看树莓派硬件信息的常用命令

查看树莓派型号

 复制代码
cat /proc/device-tree/model

查看树莓派系统位数

 复制代码
getconf LONG_BIT

查看 CPU 信息

 复制代码
cat /proc/cpuinfo
lscpu

查看内存

 复制代码
free -h

查看磁盘

 复制代码
lsblk
df -hT

查看更多硬件信息

 复制代码
dmesg | more

查看 USB

 复制代码
lsusb

查看其他硬件

 复制代码
lsmod

查看时钟频率

可查看 arm、core、h264、isp、v3d、uart、pwm、emmc、pixel、vec、hdmi、dpi 的频率

 复制代码
vcgencmd measure_clock <clock>
eg: 
vcgencmd measure_clock arm

查看硬件电压

可查看 core、sdram_c、sdram_p 的电压

 复制代码
vcgencmd measure_volts <id>

查看 CPU 温度

 复制代码
vcgencmd measure_temp

参考

• 树莓派中文文档
• remote-access/ip-address