#1 Raspberry Pi – wstęp, zestaw startowy, instalacja Raspbiana ‘
Zgodnie z zapowiedzią rozpoczynam na Mechatrobot serię artykułów związanych z platformą Raspberry Pi. Ten kurs nie będzie odnosił się tylko do robotyki, lecz pokaże również inne możliwości wykorzystywania platformy Raspberry, np. spróbujemy zrobić z naszego RPI domowe centrum rozrywki (odtwarzanie filmów, muzyki, oglądanie zdjęć). Zobaczymy, co nam z tego wyjdzie. 🙂 Na wstępie chciałbym podziękować firmie Kamami, dzięki której na moim warsztatowym stole pojawiło się “malinowe pudełko”. 🙂
⇐ poprzednia część «-» kolejna część ⇒>> Urządzenia wykorzystywane w kursie pochodzą od Kamami.pl << |
Na Mechatrobot.pl znajduje się również artykuł dotyczący RPI, nie należy mylić go z kursem. Możliwe, iż część rzeczy będzie się powtarzać. Stwierdziłem, że kurs powinien być pełny i zawierać wszystkie informacji, nie będziemy nikogo odsyłać do osobnych artykułów.
Spis treści; wstęp do kursu
Kurs podzielony będzie na 2 etapy (podstawowy i dodatkowy), w których zawarte bądzie kilka artykułów, prawdopodobnie 5, aczkolwiek planuję rozwijać serię i poszerzać ją o kolejne wpisy. Poniżej prezentuję pełen (planowany) spis treści:
- Etap podstawowy – najważniejsze zagadnienia, wiedza potrzebna do rozpoczęcia “zabawy”
- Etap dodatkowy – zagadnienia odchodzące od głównego tematu
- #4 Raspberry Pi – RPI jako domowe centrum multimedialne
- #5 Raspberry Pi – ciekawe projekty i ich omówienia
Dzisiaj omówimy sam komputer (jego właściwości, dokładny opis i kilka dodatkowych informacji), przygotujemy nasz zestaw, z którego będziemy korzystać oraz omówimy wgrywanie OS na kartę SD. [te słowa znaczą to samo: raspberry = RPI = malina = raspberry Pi]
Raspberry Pi – czym jest i do czego służy
Czym właściwie jest Raspberry Pi? Jest to „najzwyklejszy” komputer małych rozmiarów, specjalnie przystosowany dla hobbystów, robotyków, elektroników etc. między innymi poprzez umieszczenie specjalnych pinów wyjściowych/wejściowych (GPIO), które pełnią tę samą funkcję co np. wyjścia w Arduino. Urządzenie składa się z pojedynczego obwodu drukowanego i zostało wymyślone, by wspierać naukę podstaw informatyki, programowania i elektroniki. Jego premiera miała miejsce 29 lutego 2012 roku.
(opis dotyczy modelów: A i B, nie dotyczą RPI2 B <- o tej wersji dowiesz się więcej w filmie poniżej) Raspberry Pi jest wyposażone w procesor ARM1176JZF-S o częstotliwości pracy 700 MHz. Z tego też powodu (tak słaby procesor) niemożliwa jest instalacja takich samych OS’ów, jak na naszych laptopach i pecetach, czyli np. Windows, Mac OS itp. Na szczęście jest wiele innych systemów, które bez problemu radzą sobie z tymi parametrami. Wersja Pi2B posiada natomiast o wiele silniejsze podzespoły. W tym modelu znajdziemy czterordzeniowy procesor 900 MHz, 1GB pamięci Ram, a także 40 pinów GPIO. Więcej o budowie i parametrach maliny dowiesz się w filmie poniżej! 🙂
Zestaw startowy – potrzebne urządzenia
Aby rozpocząć przygodę z RPI nie wystarczy nam sam mikrokomputer! Potrzebne nam będzie kilka dodatkowych elementów:
- Klawiatura oraz mysz. Nie ma znaczenia, czy będą bezprzewodowe, czy też nie. W naszym komputerku znajdziemy, aż 4 porty USB, tak więc tym nie musimy się martwić o brak wolnych gniazd.
- Monitor. Najłatwiej mają Ci, których monitor posiada wyjście HDMI, ale jeżeli nie ma tam takiego gniazda, a jest np. VGA (D-SUB) możesz zakupić przejściówkę (HDMI – VGA) za około 40zł. Mi udało się takową znaleźć (na olx.pl) za 20zł!
- Okablowanie. Potrzebne Ci będą również kable, głównie jeden. Będzie to ten, który podłączysz do monitora (np. HDMI – HDMI, VGA – HDMI itp.). Przydadzą się również przewody połączeniowe oraz płytka stykowa, gdy będziesz chciał prototypować z elementami elektronicznymi.
- Zasilacz. Aby malina mogła zadziałać, potrzebuje dostępu do prądu. Najłatwiej będzie zapewnić go z pomocą zasilacza. Jaki wybrać? Ważne, aby napięcie wyjściowe wynosiło dokładnie 5V, a jeśli chodzi o maksymalne prądy to zasilacz powinien oddać około 1.5/2A (przynajmniej 1,2A).
- Karta micro SD. Jedna z cech RPI to brak wewnętrznego dysku. Do poprawnego działania malina potrzebuje karty pamięci (w tym wypadku micro SD). Tu również należy zwrócić uwagę na parametry: pojemność (najlepiej 8GB, minimalnie 4GB) oraz prędkość (najlepiej klasa 10 – to przyspiesza działanie komputera).
- Oczywiście nie może zabraknąć podstawowej rzeczy, jaką jest nasz komputer Raspberry Pi! 🙂
Wiemy już czym właściwie jest RPI, jak jest zbudowane i jakie ma parametry oraz co będzie nam jeszcze potrzebne do rozpoczęcia pracy z komputerem. Wszystko gotowe! Czas zacząć pracę i przejść do przygotowywania naszej platformy. Poniżej prezentuję krótki poradnik wgrywania systemu na kartę SD oraz jego instalacji. Część osób może nie mieć takiego problemu, ponieważ zakupiła kartę pamięci z już wgranym systemem, te osoby mogą albo przeczytać (dla poszerzenia wiedzy) poniższy rozdzialik, albo przejść do kolejnych zagadnień. 🙂
|
>> Urządzenia wykorzystywane w kursie pochodzą od Kamami.pl << |
Przygotowanie karty SD dla Raspberry Pi
To z czym przyjdzie nam się zmierzyć na samym początku “zabawy” z RPI to instalacja systemu operacyjnego. Tak jak dowiedziałeś/aś się przed chwilą, aby korzystać z maliny musimy posiadać kartę micro SD. Jeżeli mamy już zakupione wszystkie elementy, możemy przejść do wyboru oprogramowania.
Możliwości mamy kilka: RPI działa najlepiej (według mnie) na Linuksie, aczkolwiek od jakiegoś czasu możemy wybrać np. Windows 10. My skupimy się na pierwszej opcji. Większość dostępnych dystrybucji ma wersję na procesory ARM i wspiera Raspberry Pi. Fedora czy Arch Linux, to tylko dwa przykłady. W internecie znajdziemy również wiele dystrybucji przygotowanych do określonego celu, na przykład Raspbmc, adresowany głównie do osób chcących korzystać z maliny jako z domowego centrum rozrywki. Interfejs graficzny Raspbmc jest podobny do tych znanych z konsol do gier, czy urządzeń typu Smart TV albo AppleTV. Najprawdopodobniej w 3 lub 4 części opiszę instalację i test właśnie tej dystrybucji. Najbardziej lubiany i popularny jest jednak Raspbian, czyli po prostu Debian przystosowany i zoptymalizowany dla Raspberry Pi i to właśnie go wybierzemy! Przejdźmy w takim razie do przygotowania naszego systemu.
Potrzebny nam będzie: komputer z czytnikiem kart SD, karta micro SD (8GB, najlepiej klasa 10), adapter micro SD <-> SD oraz dostęp do internetu. Wydawałoby się, że wszystko już wybraliśmy, aczkolwiek znowu napotykamy rozwidlenie – możemy skorzystać ze specjalnego instalatora systemów, czyli programu NOOBS (1.), lub samodzielnie wgrać plik .img na naszą kartę (2.). Poniżej przedstawiam instrukcję przygotowania systemu przy użyciu pierwszej i drugiej opcji.
NOOBS – specjalny instalator systemu
NOOBS, czyli New Out of Box Software to specjalny instalator dla najpopularniejszych “malinowych” systemów. NOOBS to proste i wygodne rozwiązanie dla nowych użytkowników i osób niezaznajomionych z szeroko pojętą informatyką. Na pewno będzie to spore ułatwienie dla tych, którzy mają problem z instalacją obrazu .img systemu. W dodatku ujednolica to sposób instalacji.
Jednak taki instalator ma również kilka sporych wad. Podstawowa, to duży rozmiar. Jest to zrozumiałe, bo zawiera w sobie obrazy kilku systemów operacyjnych. Kolejny problem z tym związany, to aktualizacje systemu. Jak dobrze wiemy, pakiety z których korzystamy, są aktualizowane na bieżąco i często pojawiają się nowe wersje. Lepszym rozwiązaniem niż używanie starszych wersji, byłoby pobranie najnowszych w czasie instalacji systemu. Wymagałoby to połączenia z internetem w czasie instalacji systemu. Takie rozwiązanie możemy spotkać np. w instalatorze Raspbmc. W przypadku NOOBS’a nie musimy pobierać, żadnych dodatkowych plików.
- Zaczynamy od podłączenia i sformatowania naszej karty micro SD. Najlepiej zrobić to korzystając z programu SD Formater. Pobieramy program, np. z tej strony i instalujemy go na naszym komputerze. Po zainstalowaniu i uruchomieniu pokaże nam się okienko jak w grafice #1. Teraz musimy podłączyć naszą kartę, kliknąć “Refresh”, a następnie w opcjach zaznaczamy „FORMAT SIZE ADJUSTMENT” jako „ON” i klikamy “Format” (grafika #2). Czekamy krótką chwilę i przechodzimy do kolejnego punktu. 🙂
- Teraz pobieram naszego NOOBSa ze strony raspberrypi.org/downloads. Możemy wybrać jedną z dwóch wersji: NOOBS (Offline and network install) lub NOOBS LITE(Network install only). Wersja LITE potrzebuje do instalacji systemu połączenia z internetem poprzez kabel ethernet, gdyż w czasie instalacji pobiera automatycznie najnowszą wersję systemu z internetu. “Zwykła” wersja NOOBSa nie potrzebuje dostępu do internetu, ponieważ ma już wbudowane obrazy ostatnich wersji systemu. My wybierzemy pierwszą opcję, czyli klasycznego NOOBS’a, który nie potrzebuje internetu.
- Rozpakowujemy pobrany program, a następnie przenosimy wszystkie wypakowane pliki prosto do karty (bez żadnych dodatkowych operacji – po prostu kopiujemy).
- Teraz nasza karta jest już gotowa, w następnej części kursu pokażę, jak zainstalować system.
Instalacja z obrazu (.img) systemu
Minimalna wielkość karty to zazwyczaj 2 GB, ale zalecana jest 4 GB lub większa. To właśnie na niej instalujemy system i wszystkie programy. W zależności od tego jakiego systemu używamy na naszym komputerze, sposoby instalacji Raspbiana (ale również masy innych systemów, w tym np. Raspbmc) będą się trochę różnić. Poniżej dowiesz się, jak wygląda proces wgrywania systemu dla Windowsa.
Proces wgrywania obrazu systemu dla Windowsa
- Pierwszy krokiem jest pobranie najnowszej wersji systemu Raspbian ze strony raspberrypi.org/downloads. W moim przypadku jest to wersja z dnia 2015-05-05.
- Po pobraniu rozpakowujemy plik w dowolnym miejscu.
- Następnym krokiem jest podłączenie do komputera naszego komputera karty pamięci.
- Formatujemy ją korzystając z programu SD Formater. Pobieramy program, np. z tej strony i instalujemy go na naszym komputerze. Po zainstalowaniu i uruchomieniu pokaże nam się małe okienko. Teraz musimy podłączyć kartę, kliknąć “Refresh”, a następnie w opcjach zaznaczamy „FORMAT SIZE ADJUSTMENT” jako „ON” i klikamy “Format”.
- Pobieramy Win32 DiskImager z tej strony (klik) oraz dokonujemy instalacji.
- Po uruchomieniu programu powinno pokazać się nam mniej więcej takie okienko jak w grafice #1. Teraz wybieramy nasz plik z systemem oraz urządzenie, czyli w tym wypadku kartę pamięci. Jeżeli wszystko się zgadza klikamy “Zapisz” i czekamy, aż program skończy działanie.
- Jeżeli wszystko skończyło się powodzeniem, wyjmujemy kartę z komputera.
- Ok! Teraz mamy już zainstalowany system. W następnej części zobaczymy, jak się go uruchamia i jak z niego korzystać. 😉
Jeżeli Twój pecet opiera się na innym systemie niż Windows (Linuks/Mac OS), to nie załamuj rąk. Instalacja jest równie prosta. Warto, abyś przeczytał poniższe artykuły – na pewno Ci się przydadzą! 😉
Instalacja z obrazu OS na Mac OS – link do artykułu
Instalacja z obrazu na Linuksie – link do artykułu
Raspberry FAQ – pytania i odpowiedzi
- Gdzie mogę kupić Raspberry Pi i ile kosztuje?
Komputer zakupić możesz w oficjalnym sklepie fundacji (link) lub w dowolnym sklepie elektronicznym, który posiada takowy produkt, chociażby Kamami.pl. Najnowsza wersja kosztuje w tym momencie około 170zł, aczkolwiek cena może się zmieniać, dlatego też warto samemu sprawdzić aktualną ofertę (Raspberry Pi w Kamami). 🙂
- Gdzie jest przełącznik ON/OFF?
Nie ma on/off! Aby włączyć, wystarczy podłączyć zasilanie, natomiast wyłączyć malinę można poprzez odłączenie zasilania, bądź wyłączenie komputera z poziomu systemu operacyjnego.
- Jakie są wymiary Raspberry Pi?
Malina ma 85.60mm x 56mm x 21mm (czyli około 3,37 “x 2,21” x 0,83 “). Waży około 45g.
- Czy jest jakiś oficjalny język programowania dla RPI? Fundacja Raspberry Pi zaleca Pythona jako języka dla początkujących. Polecany jest również Scratch – dla młodszych dzieci. Każdy język, który zostanie skompilowany dla ARMv6 (Pi 1) lub ARMv7 (PI 2) może być używany z Raspberry Pi; Użytkownik maliny nie jest ograniczony tylko do Pythona. Jeżeli wolisz możesz skorzystać z C, C ++, Java czy Ruby. 🙂
- Jakie są wymagania prądowe maliny?
Urządzenie jest zasilane z 5V, poprzez gniazdo micro USB. To ile dokładnie pobiera prądu (mA) Raspberry Pi, zależy od tego, co mamy do niego podłączone. Zakup 1.2A (1200mA) zasilacza od renomowanego sprzedawcy zapewni Ci wystarczającą moc, aby uruchomić Raspberry Pi do większości zastosowań. W poniższej tabeli przedstawiono wymagania dotyczące zasilania każdego z modeli.
| Product | Zalecany zasilacz | Maksymalny całkowity pobór prądu urządzeń peryferyjnych USB | Typowy pobór prądu |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi Model A | 700mA | 500mA | 200mA |
| Raspberry Pi Model B | 1.2A | 500mA | 500mA |
| Raspberry Pi Model A+ | 700mA | 500mA | 180mA |
| Raspberry Pi Model B+ | 1.8A | 600mA/1.2A | 330mA |
| Raspberry Pi 2 Model B | 1.8A | 600mA/1.2A |
|
>> Urządzenia wykorzystywane w kursie pochodzą od Kamami.pl << |
Podsumowanie
Bardzo dziękuję, że dotrwałeś/łaś do końca. Dowiedzieliśmy się przed chwilą: czym jest, do czego służy Raspberry Pi, a także jak przygotować wszystkie potrzebne elementy. W kolejnej części uruchomimy naszą malinę i postaramy się trochę rozwinąć ten temat. Jeżeli spodobał Ci się ten artykuł, proszę – udostępnij go. Nie trudno zauważyć, że RPI to potężne narzędzie, dzięki któremu nasze konstrukcje, wynalazki, urządzenia będą “poziom wyżej”, dlatego też warto zainteresować się tym malutkim urządzeniem.
⇐ poprzednia część «-» kolejna część ⇒>> Urządzenia wykorzystywane w kursie pochodzą od Kamami.pl << |
Jeśli chodzi o tematy i częstotliwość pojawiania się kolejnych części, to niestety ciężko mi to teraz określić. Wydaje mi się, że kolejne odcinki pojawiać się będą co około tydzień lub dwa. Nie planuję wielu artykułów, zakładam około 5, może trochę więcej może nawet mniej. Postaram się, aby były równie długie (lub dłuższe) jak ten. 🙂 Jeszcze raz dziękuję firmie Kamami, dzięki której mam zaszczyt 😉 być posiadaczem Raspberry Pi oraz innych przydatnych elementów, które zapewne nie raz mi się jeszcze przydadzą. Na teraz to wszystko, zapraszam do komentowania. 🙂 PS Miejcie na uwadze, że mogę jeszcze wszystkiego nie wiedzieć, za co bardzo przepraszam, no ale w moim wieku jedynym (tanim) źródłem informacji jest internet, a jak wiemy: mało rzeczy w internecie jest w 100% pewnych.
Autor: Karol Wojsław
Pomagał: Mikołaj Kraszewski 🙂
