Руководство для начинающих: как начать работу с Raspberry Pi

Шесть лет назад на рынке появился одноплатный компьютер, который изменил правила игры для мастеров и домашних мастеров. Raspberry Pi – это машина-мечта для всех видов проектов – игровых консолей, домашней потоковой передачи, VPN-серверов и т. Д. – но первый шаг – собрать все необходимое и изучить основы. Если вы что-то создаете с Pi, начните здесь.

Что такое Raspberry Pi?

В Raspberry Pi это крошечный компьютер размером с колоду карт. Он использует то, что называется система на чипе, который объединяет ЦП и графический процессор в единую интегральную схему с ОЗУ, портами USB и другими компонентами, припаянными к плате для создания единого корпуса.

У него нет встроенного хранилища, но есть слот для SD-карты, который можно использовать для размещения своей операционной системы и файлов. Raspberry Pi небольшой, не потребляет много энергии и стоит относительно недорого – всего 35 долларов.

Некоммерческая организация Raspberry Pi Foundation изначально проектировала Pi как недорогой компьютер для обучения программированию, но быстро стал популярным среди домашних мастеров, ищущих более мощный мозг в своих проектах в области электроники.

С момента своего создания было выпущено множество моделей Pi, некоторые из которых имели несколько версий (например, Raspberry Pi 3 Model B +, которая улучшила сетевые возможности предыдущей модели B).

Последним Pi на момент написания этой статьи является Raspberry Pi 4 (62,48 доллара на Amazon), который включает в себя четырехъядерный процессор ARM с тактовой частотой 1,5 ГГц, графический процессор VideoCore VI с тактовой частотой 500 МГц и 1 ГБ оперативной памяти – хотя вы можете выбрать более подходящий вариант. 4 ГБ оперативной памяти за немного больше денег.

Более ранние модели по-прежнему доступны по цене 35 долларов, но часто можно найти подержанные модели немного дешевле, чем заявленная цена. Эти старые модели выделяют меньше тепла, что является хорошей особенностью, если вашему проекту не требуется много энергии.

Что вам нужно для начала

Raspberry Pi – это сердце вашего проекта, но одна печатная плата не уйдет далеко без источника питания или хранилища. Чтобы запустить проект, вам понадобится несколько вещей:

Raspberry Pi

Последнюю модель найти сложно, так как она пользуется таким большим спросом, но вы можете проверить этот утвержденный список реселлеров чтобы увидеть, где это может быть доступно. Более ранние модели, такие как Raspberry Pi 3 B + (35,99 долларов на Amazon) и Raspberry Pi 2 (57,20 долларов на Amazon) также продаются на Amazon, как и Raspberry Pi Zero, который содержит немного меньше энергии в еще более компактном корпусе.

Источник питания

Предыдущие версии Pi используют microUSB для подачи питания, но Raspberry Pi 4 обновляется до USB-C (хотя и не соответствует спецификации). Хотя некоторые зарядные устройства для телефона могут отлично питать Pi, я рекомендую купить адаптер питания, предназначенный для Pi, например это из CanaKit или официальные модели от Raspberry Pi Foundation. Зарядные устройства USB, которые у вас лежат, могут не обеспечивать достаточную мощность для платы, и чем меньше вам придется устранять неполадки, тем лучше.

Карта microSD

В большинстве новых моделей Pi для хранения используются карты microSD, а в исходных моделях Pi A и B используется обычная SD-карта. Однако не все SD-карты работают идеально, поэтому лучше всего купить официальная карта microSD Raspberry Pi (который поставляется с предустановленной операционной системой) или протестированный совместимый от этот список, словно SanDisk 32 ГБ Ультра. Вам также понадобится способ подключить SD-карту к компьютеру, например этот USB-адаптер.

Случай

Технически это необязательно, но мы рекомендуем. Вместо того, чтобы выставлять голую доску на открытом воздухе, вероятно, лучше защитить ее чехлом. Корпуса Pi 4 все еще выходят на рынок, но для более ранних моделей Случай FLIRC является особенно отличным вариантом благодаря встроенному радиатору.

Конечно, есть и другие классные кейсы, например ретро игровые чехлы и прозрачные кейсы которые демонстрируют оборудование внутри. Много случаев также поставляются с отдельными радиаторами и / или вентиляторами, которые могут помочь в поддержании охлаждения системы на кристалле.

Мышь, клавиатура и кабель HDMI

В зависимости от вашего проекта вам может не понадобиться постоянно подключенная к Pi мышь и клавиатура, но вы, вероятно, захотите, чтобы они были под рукой для начальной настройки. Если вынуть мышь и клавиатуру с основного компьютера слишком сложно, возьмите дешевый набор. из амазонки, и сделайте то же самое для своего Кабель HDMI (или же кабель micro-HDMI, если вы используете Pi 4).

Вы можете упростить себе жизнь и купить все эти аксессуары вместе в официальный комплект Pi 4 или же этот комплект Pi 3 от CanaKit, но если вы предпочитаете покупать его по частям, вы можете сэкономить, если у вас уже есть несколько аксессуаров.

Кроме того, вам также понадобятся любые другие компоненты, необходимые для конкретного проекта – например, если вы создаете ретро-игровой автомат, вам понадобится USB-геймпады вместе со всем остальным.

Как установить операционную систему на SD-карту

Для каждого проекта требуется какая-то операционная система, работающая на Pi, обычно это вариант Распбиан, официальная ОС Фонда для Pi, основанная на Debian Linux. Pi Foundation также предлагает автоматический установщик под названием NOOBS (New Out of the Box Software), но для целей этого руководства мы его пропустим.

Поскольку во многих проектах вам потребуется самостоятельно «прошить» образ на SD-карту, поэтому неплохо узнать, как это сделать сейчас. Я считаю, что это проще, чем NOOBS, несмотря на то, что NOOBS предназначен для начинающих.

Чтобы установить операционную систему, вам понадобятся две вещи: файл изображения и программа, которая запишет его на вашу SD-карту. В этом руководстве мы будем использовать Raspbian в качестве нашей ОС, но вы можете заменить его любой операционной системой, какой захотите, например LibreELEC для создания медиа-бокса, RetroPie для ретро-игр и так далее.

Для записи на SD карту рекомендую Etcher, поскольку он доступен для Windows, macOS и Linux. (Примечание: если вы уже использовали эту конкретную SD-карту в Pi раньше, на ней могут быть некоторые разделы, которые не видны в Windows, которые вы можете очистить с помощью diskpart, прежде чем продолжить.)

Загрузите файл образа для вашей конкретной модели Pi – я использую полный образ Raspbian с рекомендованным программным обеспечением. Он будет либо в виде файла IMG, либо в виде IMG, завернутого в ZIP-файл (если вы используете Etcher, вам не нужно его распаковывать).

Просто запустите Etcher, нажмите кнопку «Выбрать изображение» и выберите только что загруженный файл. Выберите SD-карту в качестве целевой и нажмите Flash. Будьте особенно осторожны при выборе цели, так как процесс удалит любой диск, который вы выберете.

Это может занять некоторое время, но когда все будет готово, вы можете извлечь SD-карту, вставить ее в Pi, подключить кабель HDMI к монитору или телевизору и подключить Pi к стене, чтобы включить его. После того, как вы попадете на рабочий стол Raspbian, вы можете настроить свой Wi-Fi, установить программное обеспечение из командной строки с помощью подходящий, и начни возиться!