树莓派 - 快速指南



树莓派 - 简介

树莓派是由树莓派基金会与博通公司联合开发的一系列小型单板计算机,也许是当今最具启发性的计算机。

从你看到树莓派闪亮的绿色电路板的那一刻起,它就邀请你动手尝试,玩耍,开始编程,并用它创建自己的软件。早些时候,树莓派被用于在学校教授基础计算机科学,但后来,由于其低成本和开放设计,该型号变得比预期更受欢迎。

它被广泛用于制作游戏设备、健身设备、气象站等等。但除此之外,它还被各个年龄段的数千人使用,他们希望迈出计算机科学的第一步。

它是英国最畅销的计算机之一,大多数电路板在威尔士彭科伊德的索尼工厂制造。

代系和型号

2012 年,该公司推出了树莓派,目前常规树莓派电路板的代系有 **Zero、1、2、3 和 4**。

第一代树莓派有以下四个版本 -

  • Model A
  • Model A +
  • Model B
  • Model B +

在这些型号中,**树莓派 B 型号**是最初的信用卡大小的规格。

另一方面,**树莓派 A 型号**具有更小巧的尺寸,因此,这些型号的连接选项有所减少。

**树莓派 Zero 型号**,带或不带安装的 GPIO(通用输入输出)引脚,是所有树莓派电路板类型中最紧凑的。

速度规格

下表列出了各种树莓派型号和代系的详细速度规格,重点关注版本的发布日期、外形尺寸和规格 -

树莓派版本 发布日期 外形尺寸 尺寸(单位:毫米)
树莓派 4 Model B 2019-2020 标准 85.6 x 56.5
树莓派 3 Model B+ 2018 标准 85.6 x 56.5
树莓派 3 Model B 2016 标准 85.6 x 56.5
树莓派 3 Model A+ 2018 紧凑型 65 x 56.5
树莓派 Zero Wireless with Headers 2017 迷你型 65 x 30 x 5
树莓派 Zero Wireless 2016 迷你型 65 x 30 x 5
树莓派 Zero 2015 迷你型 65 x 30 x 5
树莓派 2 Model B 2015 标准 85.6 x 56.5
树莓派 1 Model B + 2014 标准 85.6 x 56.5
树莓派 1 Model B 2012 标准 85.6 x 56.5
树莓派 1 Model A+ 2014 紧凑型 65 x 56.5
树莓派 1 Model A 2013 标准 85.6 x 56.5

下表列出了各种树莓派型号和代系的详细速度规格,重点关注版本的重量、通用输入/输出 (GPIO)、中央处理器 (CPU) 速度、核心和随机存取内存 (RAM) -

树莓派版本 重量(单位:克) GPIO CPU 速度 核心数 RAM
树莓派 4 Model B 46 40 针 1.5 GHz 四核 1,2,4 或 8 GB
树莓派 3 Model B+ 50 40 针 1.4 GHz 四核 1 GB
树莓派 3 Model B 40 40 针 1.2 GHz 四核 1 GB
树莓派 3 Model A+ 28 40 针 1.4 GHz 四核 512 MB
树莓派 Zero Wireless with Headers 10 40 针 1 GHz 单核 512 MB
树莓派 Zero Wireless 10 40 针未填充 1 GHz 单核 512 MB
树莓派 Zero 8 40 针未填充 1 GHz 单核 512 MB
树莓派 2 Model B 42 40 针 1.2 GHz 四核 1 GB
树莓派 1 Model B + 42 40 针 700 MHz 单核 512 MB
树莓派 1 Model B 38 21 针(26 针引脚) 700 MHz 单核 512 MB
树莓派 1 Model A+ 23 40 针 700 MHz 单核 512 MB
树莓派 1 Model A 30 21 针(26 针引脚) 700 MHz 单核 256 MB

连接规格

下表列出了各种树莓派电路板的连接规格,重点关注版本的全尺寸 USB 端口、其他 USB 和充电方式、电源和高清多媒体接口 (HDMI) 端口 -

树莓派版本 全尺寸 USB 端口 其他 USB 和充电方式 电源 HDMI 端口
树莓派 4 Model B 2 个 USB3.0 2 个 USB2.0 1 个 USB-C 5.1V 3A 2 个 micro-HDMI
树莓派 3 Model B+ 4 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 2.5A HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 3 Model B 4 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 2.5A HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 3 Model A+ 1 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 3A HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 Zero Wireless with Headers __ 1 个 MicroUSB 5.1V 1.2A Mini-HDMI,GPIO 复合视频
树莓派 Zero Wireless __ 1 个 MicroUSB 5.1V 1.2A Mini-HDMI,GPIO 复合视频
树莓派 Zero __ 1 个 MicroUSB 5.1V 1.2A Mini-HDMI,GPIO 复合视频
树莓派 2 Model B 4 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 1.8A HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 1 Model B + 4 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 1.2A HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 1 Model B 2 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 5.1V 3A PAL 和 NTSC,HDMI 或 DSI,RCA
树莓派 1 Model A+ 1 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 或 GPIO 5.1V 700mA HDMI,复合视频 (TRRS)
树莓派 1 Model A 1 个 USB2.0 1 个 MicroUSB 或 GPIO 5.1V 700mA PAL 和 NTSC,HDMI 或 DSI,RCA

下表列出了各种树莓派电路板的连接规格,重点关注版本的视频输出质量、视频输入、以太网、蓝牙、Wi-Fi 和外部存储 -

树莓派版本 视频输出质量 视频输入 以太网 蓝牙 Wi-Fi 外部存储
树莓派 4 Model B 4kp60 CSI 摄像头连接器 千兆以太网 蓝牙 5.0 双频段 - 2.4 GHz 和 5GHz MicroSD
树莓派 3 Model B+ 1080p60 CSI 摄像头连接器 10/100 Mbit/s 蓝牙 4.2/BLE 双频段 - 2.4 GHz 和 5GHz MicroSD
树莓派 3 Model B 1080p60 CSI 摄像头连接器 10/100 Mbit/s 蓝牙 4.1 2.4 GHz MicroSD
树莓派 3 Model A+ 1080p60 CSI 摄像头连接器 ___ 蓝牙 4.2/BLE 双频段 - 2.4 GHz 和 5GHz MicroSD
树莓派 Zero Wireless with Headers 1080p60 CSI 摄像头连接器 ___ 蓝牙 4.1 2.4 GHz MicroSD
树莓派 Zero Wireless 1080p60 CSI 摄像头连接器 ___ 蓝牙 4.1 2.4 GHz MicroSD
树莓派 Zero 1080p60 CSI 摄像头连接器 ___ ___ ___ MicroSD
树莓派 2 Model B 1080p60 CSI 摄像头连接器 10/100 Mbit/s ___ ___ MicroSD
树莓派 1 Model B + 1080p60 CSI 摄像头连接器 10/100 Mbit/s ___ ___ MicroSD

历史

软件开发人员 Eben Upton 和软件工程师 Pete Lomas 和 David Braden 于 2006 年成立了树莓派基金会。该基金会的主要目标是设计一台能够激励儿童的计算机。因此,为了降低成本,树莓派的早期原型基于 8 位 Atmel ATmega 微控制器。

2012 年 2 月 29 日,团队开始接受 Model B 的订单,并在同一年开始生产,生产了大约 10,000 台。这些型号由创始人在中国和台湾制造。

2013 年 2 月 4 日,他们开始接受成本更低的 Model A 的订单。同样,2014 年 11 月 10 日,团队推出了成本更低的 Model A+。最便宜的树莓派 Zero 于 2015 年 11 月 26 日推出。

树莓派这个名字是为了纪念早期计算机公司以水果命名这一传统而选择的,其中“树莓”表示这一传统,“派”则代表 Python 编程语言。

树莓派 - 入门指南

在这个电脑外观时尚的现代时代,树莓派看起来很另类,其电路板上印满了小巧的代码。这就是树莓派吸引力的一部分。让我们来看看我们可以用这个吸引人的电路板做什么。

用途

就像台式电脑一样,你几乎可以用树莓派做任何事。你可以用它的图形化窗口桌面启动和管理程序。它还有一个用于接受文本命令的 shell。

我们可以将树莓派电脑用于以下用途 -

  • 玩游戏
  • 浏览互联网
  • 文字处理
  • 电子表格
  • 编辑照片
  • 在线支付账单
  • 管理你的账户。

树莓派最好的用途是学习计算机的工作原理。你还可以学习如何用它制作电子项目或程序。

它附带两种编程语言,**Scratch** 和 **Python**。通过 GPIO(通用输入输出)引脚,树莓派可以连接到其他电路,以便你可以控制你选择的其他设备。

零售商和经销商

以下是一些你可以购买树莓派电脑的全球零售商。你还可以参考其各自的网站了解有关树莓派电脑的详细信息。

你也可以从以下树莓派的经销商处获得它 -

需求

要使用你的树莓派电路板,你需要购买一些其他零部件。以下是我们可能需要的清单 -

显示器

树莓派使用高清多媒体接口 (HDMI) 连接进行视频传输,如果你的显示器有 HDMI 接口,你可以直接通过此接口连接显示器。

电视

同样,如果你有高清电视 (HD TV),你也可以使用 HDMI 接口将其连接到树莓派。这将为你提供更清晰的画面。

USB 集线器

根据型号的不同,树莓派有 1、2 或 4 个通用串行总线 (USB) 接口。你应该考虑使用有源 USB 同时将其他设备连接到树莓派。

键盘和鼠标

树莓派仅支持 USB 键盘和鼠标。如果你使用的是带 PS/2 接口的键盘和鼠标,你需要更换为树莓派兼容的。

SD 卡或 MicroSD 卡

众所周知,树莓派没有硬盘,因此我们需要使用 SD 卡或 MicroSD 卡(取决于型号)进行存储。

USB Wi-Fi 适配器

如果你要使用 Model A 和 A+,则需要购买 USB Wi-Fi 适配器才能连接到互联网。这是因为这些树莓派型号没有以太网接口。

外置硬盘

如果你想共享你的音乐和电影收藏,你需要在树莓派型号上使用外置硬盘。你可以使用有源 USB 线连接。

树莓派摄像头模块

树莓派摄像头模块起源于树莓派基金会。它是一个 800 万像素 (百万像素) 定焦摄像头,可用于拍摄高清视频和拍摄静态照片。对于夜间野生动物摄影,它提供了另一个没有红外滤光片的版本。

扬声器

树莓派有一个标准音频输出接口。此接口与使用 3.5 毫米音频插孔的耳机和扬声器兼容。我们可以直接将耳机插入其中。

电源

电源使用 Micro USB 接口。因此,理论上它与手机和平板电脑充电器兼容。

线缆

以下是一些你需要用于连接到树莓派电脑的线缆 -

  • HDMI 线缆
  • HDMI 到 DVI 适配器,如果你使用的是数字视频接口 (DVI) 显示器。
  • RCA 线缆,如果你想连接到旧款电视。
  • 音频线缆
  • 以太网线缆

兼容和不兼容设备

为了降低成本,树莓派型号设计为可与我们现有的任何配件一起使用。但是,正如我们所知,在实践中,并非所有设备都能兼容。

你需要检查兼容和不兼容的设备,因为不兼容的 USB、键盘和鼠标会导致问题。

你可以在 https://elinux.org/RPi_VerifiedPeripherals 找到兼容和不兼容设备的列表。

树莓派 - 操作系统

在开始使用树莓派电路板之前,你需要提供一个操作系统 (OS)。**Linux** 是树莓派上最常用的操作系统。

要使用操作系统,我们需要在 SD 卡或 MicroSD 卡上创建一个带有操作系统的镜像。设置 SD 卡或 MicroSD 卡的先决条件是拥有一个具有互联网连接并能够写入 SD 卡或 MicroSD 卡的电脑。

NOOBS 软件

NOOBS 代表 **新开箱即用软件**,它是开始使用树莓派的最简单方法。将 NOOBS 复制到你的 SD 卡或 MicroSD 卡非常简单。复制完成后,它会提供一个简单的菜单供我们安装各种操作系统。

可以选择购买预装 NOOBS 的卡片,但了解如何创建自己的 NOOBS 卡片始终很有用。

下载 NOOBS

请按照以下步骤下载 NOOBS:

步骤 1 − 访问网站 www.raspberrypi.org/downloads/noobs

步骤 2 − 从两个可用的 NOOBS 版本中选择一个。版本 1 是主版本,包含 Raspbian。这是官方支持的操作系统,即使没有网络连接也可以使用。

另一种选择是从菜单中选择操作系统。如果您有网络连接,可以从菜单中下载并安装操作系统。始终建议为您的第一个操作系统下载 NOOBS。

MicroSD 卡格式化

在下载和安装操作系统之前,我们首先需要格式化 SD 或 MicroSD 卡。我们可以使用 SD 协会提供的名为 SD 卡格式化程序的应用程序程序。最新版本是 SD 存储卡格式化程序 5.0.1。

对于 Windows 和 Mac,可以从以下链接下载:https://www.sdcard.org/downloads/formatter/

让我们看看如何使用 Windows、Mac OS 和 Linux 格式化 SD 卡。

使用 Windows

步骤 1 − 下载并安装 SD 格式化程序应用程序。如下所示:

SD formatter

步骤 2 − 接下来,我们需要选择包含 SD 高容量 SDHC/SDXC 卡的驱动器。选择后,单击“格式化”按钮进行格式化。

将出现以下屏幕:

SD formatter1

步骤 3 − 程序将要求确认。您需要单击“是”以确认格式化过程。

步骤 4 − 格式化过程完成后,您的 SD 卡将被完全格式化。

使用 Mac OS

格式化过程与我们在 Windows 中的操作类似。您只需下载并安装 SD 卡格式化程序的 Mac 版本即可。

使用 Linux

我们将使用GParted应用程序程序,它是 Linux 的开源分区管理器。

请按照以下步骤在 Ubuntu 软件中格式化 SD 卡:

步骤 1 − 使用终端下载并安装GParted应用程序,如下所示:

sudo apt-get install gparted

步骤 2 − 安装完成后,您需要插入 SD 卡。接下来,使用 Unity 启动器启动GParted应用程序。

步骤 3 − 您将看到如下所示的屏幕,其中显示了可移动磁盘的分区。但在开始格式化之前,我们需要通过右键单击分区来卸载磁盘,如下所示:

Unmount

步骤 4 − 卸载后,我们需要右键单击它,这将显示“格式化为”选项。现在,您可以从列表中选择磁盘上所需的任何文件系统类型。

选择要格式化的驱动器后,需要单击如下所示的“勾号”

Tick sign

步骤 5 − 它将显示一些警告,然后开始格式化过程。

将 NOOBS 安装到内存卡

现在,您拥有一个已格式化的卡和从 Raspberry 网站下载的 .zip 文件。因此,您可以将 NOOBS 安装到您的卡上。

在 Windows PC 上,您可以简单地双击 .zip 文件。它将打开该文件。打开后,您可以选择所有文件并将它们复制到已格式化的卡上。

类似地,在 Mac OS 上,您可以通过双击 NOOBS .zip 文件看到包含所有文件的文件夹。现在,单击“编辑”菜单并选择全部。将所有文件拖到 SD 卡上。

同样,在 Linux 上,我们可以使用桌面环境将 NOOBS .zip 文件复制到 SD 卡上。

刷写 MicroSD 卡

某些操作系统 (OS) 可能无法通过 NOOBS 获得。其中之一是精简指令集计算机 (RISC) OS。

要为这样的操作系统创建卡,我们需要首先将操作系统下载为映像文件。下载映像文件后,我们需要使用称为刷写卡的过程。稍后,单个文件可以转换为卡(SD 或 MicroSD)上所需的所有文件。

要下载操作系统映像,我们可以在网站 https://www.raspberrypi.org/software/ 上找到链接。

现在要刷写卡,或者可以说将映像刻录到卡上,我们可以使用操作系统映像刷写程序Etcher。它可在 Windows、Mac OS 和 Linux 上使用,网址为 https://www.balena.io/etcher/

连接树莓派

连接树莓派非常容易。让我们在本节中详细了解一下。

端口和插座

您应该确保以正确的方式面对树莓派。大多数组件和插座(借助它们进行连接)都位于顶部,而背面相对平坦。尖状 GPIO(通用输入输出)引脚应位于左上方。

让我们看一下下面的图表,这些图表表示树莓派板上的连接器和主要集成电路 (IC) 的位置。

图表的来源是 https://core-electronics.com.au

图 1

以下是树莓派 Model B的示意图:

Raspberry Pi Model

图 2

以下是树莓派 Model A 的示意图:

Raspberry Pi Model1

图 3

以下是树莓派 Zero的示意图:

Raspberry Pi Zero

插入 SD 或 MicroSD 卡

正如我们所讨论的,您需要一张带有操作系统的 SD 或 MicroSD 卡才能开始使用树莓派。我们还在上一节中讨论了如何创建一张卡。现在,是时候插入该卡并开始了。

如果您使用的是Model 2、3、A+ 或 B+,则需要将树莓派电路板翻转过来,使底面朝向您,然后您就可以看到它了。

您可以看到,板的左侧会有一个金属 MicroSD 卡插槽。将您的卡滑入此插槽。

另一方面,如果您使用的是Model A 或 Model B,则需要一张 SD 卡,并且需要将树莓派翻过来。现在,将 SD 卡滑入,使标签面朝上。之后,您需要轻轻地将卡推入到位。

我们知道Pi Zero 和 Zero W型号的 MicroSD 卡插槽安装在板的顶面。要插入卡,需要使标签面朝向您。

摄像头模块

摄像头模块是树莓派板的官方模块,它是一个带有带状电缆的小型电路板。它直接插入电路板。

您可以看到下面的图表:

Camera Module

从上图可以看出,为了保护镜头,镜头上覆盖了一层塑料薄膜。您需要拉动绿色的塑料标签以移除薄膜。

在树莓派 Zero 上

树莓派型号摄像头插座使用不同宽度的电缆,您可以单独购买该电缆。您还可以从树莓派 Zero 官方外壳中获得该电缆。您可以检查电路板和摄像头是否有类似的电缆插座。

要打开连接器,您只需轻轻地用手指和拇指按压连接器即可。摄像头连接器位于树莓派板的右侧。

要将电缆与摄像头连接,请将电缆插入摄像头正面,使其闪亮的触点朝向摄像头正面。在 Pi Zero 板上,将电缆插入板的平坦面(即底部),使其闪亮的触点朝向平坦面。

在其他树莓派型号上

要将摄像头连接到其他电路板,您需要用手指和拇指夹住两端。然后,轻轻抬起电路板,它会分开以形成间隙。这是您插入摄像头电缆的地方。

在摄像头的电缆末端,您可以看到一侧有银色连接器。现在,以使这一侧朝左的方式握住电缆。

完成后,将电缆插入树莓派板上的连接器。轻轻按下它,然后将插座重新合上,您的板就准备好安装摄像头了。

将树莓派连接到设备

下面将详细介绍将树莓派板连接到不同设备的相应过程。让我们首先了解如何将显示设备连接到 Pi 板。

显示设备

根据屏幕类型,您可以通过两种方式将显示设备连接到 Pi 板。在这两种方式中,我们假设您将使用显示器或电视。除了这两种方式之外,还有一个官方的 Pi 触摸屏,它使用显示插座连接。让我们检查一下如何连接 HDMI 显示器和电视,如下所述。

HDMI 或 DVI 显示器

HDMI 连接器位于树莓派板的顶面。但对于树莓派 Zero 型号,您需要使用适配器将 Mini HDMI 转换为 HDMI 插座。要连接,请将 HDMI 电缆的一端插入电路板或 Pi ZERO 连接器,另一端插入您的显示器。

另一方面,如果您使用的是 DVI 显示器,则应使用适配器。

电视

如果您使用的电视有 HDMI 插座,则可以使用它以获得最佳效果。但如果您的电视没有 HDMI 插座,则需要使用复合视频插座。

在树莓派 Model-A 和 Model-B 上,复合视频插座位于板的顶部边缘。它是一个圆形、黄银色的插座。

在其他型号(树莓派 3、Pi 2 和 Model B+)上,与音频输出相同的插座可用作复合视频插座。它位于板的底部。

需要注意的是,您需要为此插座使用特殊的RCA 电缆。将 RCA 电缆的一端连接到音频输出插座,另一端连接到电视的视频输入插座。

如果您使用的是 Pi Zero 或 Zero W 板,则需要将您自己的连接器焊接到板子上,并在那里标记为 TV。这应该这样做,因为这两个板都没有复合视频插座。

键盘和鼠标

在树莓派 Model B+、Model Pi 2 和 Model Pi 3 上,可以直连键盘和鼠标。它们应该可以正常工作。但对于较早的树莓派型号,您应该使用外部 USB 集线器连接键盘和鼠标。

因为这样,设备不会从 Pi 板上消耗过多的电量,我们可以降低由设备引起的热量和其他问题的风险。

另一方面,对于树莓派 Zero、Model A 和 Model A+,我们必须使用 USB 集线器,因为这些板只有一个 USB 插座。

音频设备

树莓派的音频插座是一个黑色或蓝色的盒子。在 Model A 和 Model B 上,它粘在板的顶部边缘。而在 Model B+、Pi 2 和 Pi 3 上,它粘在板的底部边缘。

如果您已连接 HDMI 电视,则无需连接单独的音频线,因为声音会通过 HDMI 线路传输。

另一方面,如果您有带 3.5 毫米插孔的耳机或耳塞,您可以将其直接插入音频插座。

或者,建议使用合适的电缆,如下图所示。该电缆左侧有 Pi 的 3.5 毫米插孔,右侧有馈入许多立体声的立体声输入/输出插头。

Stereos

互联网路由器

除了 Model A、A+ 和 Zero 外,所有树莓派型号都配备了以太网接口。您可以在树莓派板的右侧边缘找到该接口。要连接互联网,您可以将标准以太网线插入此接口。

如果您使用的是支持 DHCP(动态主机配置协议)的路由器,您的树莓派将自动连接到互联网。

另一方面,如果您有 Wi-Fi 适配器,则可以将其插入树莓派的 USB 接口,并在每次打开板子时即可使用。

电源

连接好所有必要的设备后,就可以将树莓派连接到电源并打开它了。为此,您需要使用 Micro USB 电源接口。

为了防止板子损坏,您需要提供稳定的 **5V 电源**。请记住,树莓派板没有开关。这意味着,只要您将其连接到电源,它就会开始工作。

如果要关闭它,只需断开连接即可。因此,如果您想保存数据,应谨慎操作,并应先关闭树莓派。

打开树莓派

连接电源并打开您的树莓派板。屏幕上会出现彩虹般的颜色。之后,它将开始在内存卡上运行 NOOBS 软件。您将可以选择要安装的操作系统。

以下是 NOOBS 中的操作系统选项:

Raspbian

Raspbian 是 Debian Linux 发行版的版本,是树莓派基金会推荐的发行版。它已针对树莓派板进行了优化。

大多数树莓派用户从 Raspbian 开始,它包含:

  • 图形桌面软件。
  • 网页浏览器。
  • 开发和编程工具,如 Scratch、Python 等。

它有两个版本,一个带有 PIXEL 桌面的版本,另一个称为 Raspbian Lite,安装更加精简。

LibreELEC 和 OSMC

两者都是 Kodi 媒体中心的版本。它们主要用于播放音乐和视频。

RISC OS

它是 Linux 操作系统的替代方案,大多数人在树莓派上使用它。它具有 GUI(图形用户界面)。1987 年,它由 Acorn Computers 创建,如今由 RISC OS open Limited 维护和管理。

数据分区

如果您使用数据分区选项,它将为您提供排序数据的选项。各种 Linux 发行版都可以访问排序后的数据。

Lakka

这是一个复古游戏系统,包含一系列老式家用电脑(如 Commodore 64 和 Amiga、Amstrad CPC、ZX Spectrum 和各种 Atari 机器)的模拟器。

它还包含一系列游戏机(如任天堂游戏机和索尼 PlayStation)的模拟器。尽管包含炸弹人克隆和 2048 等游戏,但如果您想使用 Lakka,则需要单独获取游戏。

将您的 USB 驱动器与游戏文件一起插入,您就可以将游戏导入 Lakka 了。

Recalbox

这是另一个游戏系统。它还包含超级任天堂娱乐系统 (SNES)、任天堂娱乐系统 (NES)、Game Boy Advance、PC Engine 和世嘉 Master System 的模拟器。著名的游戏 Doom 的共享软件版本也包含在 Recalbox 游戏系统中。

Screenly OSE

顾名思义,它是一个数字标牌系统。它使用户能够将树莓派与连接的 HD 屏幕一起用作数字标牌。这里,OSE 指的是开源版。

它允许在屏幕上显示以下内容:

  • 视频
  • 图像
  • 网页

Screenly OSE 也适用于在商店、学校、办公室、购物中心、火车站等公共场所显示广告和信息。

Windows 10 IoT Core

顾名思义,它是为支持物联网 (IoT) 设备而设计的 Windows 版本。它实际上与我们熟悉的 Windows 桌面体验不同。

安装完成后,它将提供以下两个版本:

  • **RTM 版本** - 它是发布到制造 (RTM) 版本。建议使用它,因为它与预发布版本相比是稳定的版本。

  • **预发布版本** - 另一个是预发布版本,与 RTM 版本相比,它不太稳定。

TLXOS

这是 ThinLinX 的瘦客户端软件。它是一个试用版,使树莓派能够充当虚拟桌面。通过使用 ThinLinX,我们还可以集中管理一个或多个树莓派。

树莓派 - 配置

在本章中,我们将学习有关配置树莓派的内容。让我们从了解如何在 Raspbian 中配置树莓派板开始。

Raspbian 配置

为了在 Raspbian 中配置树莓派,我们使用带有 PIXEL 桌面的 Raspbian。这是开始使用树莓派 Raspbian 的最佳方法之一。启动完成后,我们将进入 PIXEL 桌面环境。

现在要打开菜单,您需要点击带有树莓派徽标的按钮。此按钮位于左上方。点击按钮后,从“首选项”中选择**树莓派配置**。

配置工具

以下是 PIXEL 桌面中的配置工具:

Configuration tool

默认情况下,配置工具打开其系统选项卡,其中包含以下选项:

  • **更改密码** - 默认密码为 **raspberry**。您可以通过点击“更改密码”按钮来更改它。

  • **更改主机名** - 默认名称为 **raspberry pi**。您也可以将其更改为您想要在网络上使用的名称。

  • **启动** - 您可以从两个选项中进行选择,并控制树莓派是启动到桌面还是 CLI(即命令行界面)。

  • **自动登录** - 通过此选项,您可以设置用户是否应自动登录。

  • **启动时网络** - 通过选择此选项,您可以设置 pi 用户是否自动登录。

  • **启动画面** - 您可以启用或禁用它。启用后,它将显示树莓派启动时显示的图形启动画面。

  • **分辨率** - 通过此选项,您可以配置屏幕的分辨率。

  • **欠扫描** - 有两个选项,启用或禁用。它用于更改显示的屏幕图像的大小以最佳填充屏幕。如果在屏幕周围看到黑色边框,则应禁用欠扫描。而如果桌面不适合您的屏幕,则应启用欠扫描。

还有三个其他选项卡,即“接口”、“性能”和“本地化”。“接口”选项卡的作用是在您的树莓派上启用或禁用各种连接选项。

您可以从“接口”选项卡启用 Pi 摄像头。您还可以使用 SSH(Secure Shell 的缩写)选项在计算机之间设置安全连接。

如果您想使用图形界面远程访问您的 Pi,则可以从此选项卡启用 RealVNC 软件。SPI、I2C、串口、1-wire 和远程 GPIO 是您可以使用的其他一些接口。

还有一个名为“性能”的选项卡,它将允许您访问超频和更改 GPU 内存的选项。

“本地化”选项卡顾名思义,允许我们设置:

  • 我们语言中使用的字符集。

  • 我们的时区。

  • 根据我们的选择设置键盘。

  • 我们的 Wi-Fi 国家/地区。

配置 Wi-Fi

您可以在右上角查看蓝牙和 Wi-Fi 的图标。风扇形状的图标位于 Wi-Fi 上。要配置您的 Wi-Fi,您需要点击该图标。点击后,它将打开一个显示可用网络的菜单。它还显示了关闭 Wi-Fi 的选项。

在这些可用网络中,您需要选择一个网络。选择后,它将提示您输入 Wi-Fi 密码,即预共享密钥。

如果在图标上看到红色叉号,则表示您的连接已失败或断开。要测试您的 Wi-Fi 是否正常工作,请打开 Web 浏览器并访问网页。

配置蓝牙设备

我们可以将无线蓝牙设备(如键盘和/或鼠标)与 Pi 3 和 Pi Zero W 配合使用,因为这些型号支持蓝牙。在 PIXEL 桌面中,您可以轻松设置蓝牙设备。

以下是配置蓝牙设备的步骤:

  • 首先,使您的设备可被发现以进行配对。

  • 现在,您需要点击屏幕右上方的蓝牙菜单。它与 Wi-Fi 按钮对齐。

  • 现在,选择“添加设备”选项。

  • 树莓派将开始搜索设备,当它找到您的设备时,点击它并点击“配对”按钮。

数据分区设置

众所周知,数据分区是内存卡(SD 或 MicroSD)上的一个区域,可以由各种发行版共享。使用数据分区的最佳示例之一是在发行版之间传输文件。

数据分区具有 **标签** data。

您可以使用此带标签的数据使目录指向它,如下所示:

**步骤 1** - 首先,您需要将树莓派启动到 Raspbian。

**步骤 2** - 现在,点击“终端”图标进入命令行。

**步骤 3** - 接下来,键入命令 **mkdir shared**。它将创建一个名为 **shared** 的目录。

**步骤 4** - 键入命令 **sudo mount -L data shared**。此命令将使目录指向共享分区。

**步骤 5** - 键入命令 **sudo chown $USER: shared**。它将设置在此共享文件夹中写入的权限。

**步骤 6** - 现在,要转到此共享文件夹,您需要键入命令 **cd shared**。

一旦在此共享文件夹中创建了所有文件,它们将对所有具有访问数据分区权限的发行版可用。

树莓派 - 使用 Linux

本章阐明了树莓派与 Linux 的工作原理。

PIXEL 桌面环境

PIXEL(Pi Improved Xwindows Environment, Lightweight)是一个可视化桌面环境,是推荐的 Raspbian Linux 发行版的一部分。它是开始使用树莓派的最快方法,并且在我们的树莓派计算机启动完成后,它默认会出现。

PIXEL 的一些特性如下:

  • 它基于 LXDE(Lightweight X11 Desktop Environment)开源桌面。

  • 树莓派基金会重新设计了 LXDE 并将其转换为 PIXEL 桌面环境。

  • PIXEL 桌面环境的工作方式类似于 Mac OS 和 Windows OS。

  • 我们可以使用鼠标和图标来管理和查找文件。

  • 使用此桌面环境,导航非常直观。

导航桌面环境

下图是 PIXEL 桌面环境。您可以看到一个任务栏(屏幕顶部的条带),它通常在我们使用的每个程序中都可见。

Navigate Desktop

应用程序菜单

对于大多数我们希望在 PIXEL 桌面或任何其他桌面环境下运行的程序,都需要使用应用程序菜单。您可以通过点击桌面屏幕左上角的树莓派图标来获取它。

您将看到如下所示的图像:

Application Menu

子菜单程序

将鼠标悬停在程序类别上后,您将在右侧获得子菜单程序。它将显示该特定类别中的程序。

您需要点击该类别才能开始使用。如果您想将该类别图标添加到桌面,只需右键点击菜单上的该程序即可。

以下是子菜单程序下丰富的程序:

Claws Mail

它位于应用程序的互联网部分,您可以使用它在树莓派电脑上发送或接收消息。

Debian 参考

正如我们之前讨论过的,Raspbian 版本的 Linux 是 Debian 发行版的树莓派专用版本。此图标将指导我们如何在树莓派电脑上使用 Linux。

这是一个参考文档,存储在您的 SD 卡上,要找到它,您需要浏览应用程序菜单的帮助部分。

要开始使用它,首先,您需要点击图标,然后点击屏幕顶部的多文件链接(这是一个 HTML 链接)。

LibreOffice

这是最流行的生产力应用程序套件。它主要包括文字处理、电子表格和演示文稿。您可以在应用程序菜单的办公部分找到它。

Mathematica

Mathematica 位于应用程序菜单的编程部分,基于 Wolfram 编程语言。它用于科学和技术计算。

Minecraft Pi

我们知道一款名为 Minecraft 的世界构建游戏。类似地,Minecraft Pi 是它的树莓派版本。您可以在应用程序程序的游戏部分找到它,并且还可以使用 Python 编程语言对其进行编程。

Python 2 和 Python 3

树莓派为我们提供了 Python 编程语言,可以在应用程序菜单的编程部分找到它。我们还可以使用 Thonny IDE(集成开发环境),它为树莓派用户提供了一种创建 Python 程序的替代方法。

Python 游戏

树莓派有游戏,如 Reversi、井字棋、滑动拼图游戏以及贪吃蛇游戏。这些都是用 Python 编程语言构建的,可以在应用程序菜单的游戏部分找到。

Scratch

树莓派基金会为我们提供了一种简单的编程语言,称为 Scratch,它对所有年龄段的人都很容易上手。您可以使用它来创建游戏和动画。它还可以用于管理电子项目。您可以在应用程序菜单的编程部分找到它。

Sense HAT 模拟器

顾名思义,它具有一些内置传感器,可用于创建实验和其他项目。它是树莓派用户的附加组件,可以在应用程序菜单的编程部分找到。

关机

关机是应用程序菜单中的顶级选项,可在您断开电源之前用于关闭树莓派。通过此选项,我们还可以获得注销以及重新启动树莓派电脑的选项。

Sonic Pi

它是树莓派基金会提供的另一种编程语言,主要用于创作音乐。您也可以在应用程序菜单的编程部分找到它。

终端

终端是一个窗口,允许我们在不离开 PIXEL 桌面环境的情况下从命令行发出指令。可以通过两种方式到达终端窗口。一种是在程序菜单的附件部分获取它,另一种是使用任务栏上的按钮。

Wolfram

Wolfram 是树莓派基金会提供的编程语言。它旨在整合知识,以便程序员可以快速获得结果。您可以在www.wolfram.com/language获取有关此方面的更多信息。它位于应用程序菜单的编程部分。

运行程序

即使安装后,某些程序也不会出现在应用程序菜单上。您可以使用**运行选项**来运行这些程序。

请按照以下步骤操作:

**步骤 1** - 首先,我们需要打开应用程序菜单。为此,请点击桌面左上角的图标。

**步骤 2** - 现在,我们需要从该菜单中选择运行选项。

**步骤 3** - 运行选项将为您提供一个对话框。您可以键入要打开的程序的名称,然后按 Enter 键。

关闭和重新排列程序

在 PIXEL 桌面环境中关闭和重新排列程序的控件类似于 MS Windows 中的控件。这些控件使我们能够关闭以及调整程序的大小(最小化和最大化)。

您可以在右上角找到这些控件。下面将对其进行说明:

  • **X 按钮** - 用于关闭程序/应用程序。

  • **最大化按钮** - 顾名思义,此按钮将放大特定应用程序。使用后,应用程序将填充整个屏幕。

  • **最小化按钮** - 顾名思义,此按钮将缩小特定应用程序。它将隐藏程序,但不停止其执行/运行。我们可以通过点击任务栏上程序的名称返回到该程序。

树莓派 - PIXEL 桌面环境

让我们了解一下树莓派中的 PIXEL 桌面环境。首先,我们将了解什么是任务管理器。

任务管理器

有时,您的树莓派电脑可能似乎没有响应。但是,无需担心。当电脑非常繁忙时,就会发生这种情况。

下图显示了任务管理器。

Task Manager

在右上角,您可以看到 CPU 使用情况监视器,它将告诉您树莓派的处理器使用强度。此外,在此任务栏的左上角,我们有三个按钮,统称为关闭和调整窗口大小按钮。

有两种打开任务管理器的选项,如下所示:

  • 转到应用程序菜单上的附件文件夹。

  • 使用快捷键,即按住**Ctrl**和**ALT**键,然后按**Delete**键。

如果任何程序正在响应并且您想终止它,只需在任务列表中右键单击。将出现菜单,您可以从中选择“终止”。此选项将提供安全关闭程序的机会。

另一方面,我们也可以使用“杀死”,但是,此选项将立即终止程序,并导致数据丢失。

文件管理器

在 PIXEL 桌面环境中管理文件比使用命令行更容易。请参考以下给出的文件管理器屏幕:

File Manager

借助文件管理,我们可以在树莓派或其他连接的存储设备上浏览、复制、重命名或删除文件。

您有两个选项可以启动文件管理器,如下所示:

  • 点击桌面左侧的按钮。
  • 转到应用程序菜单下的系统工具。

导航文件管理器

在文件管理器的菜单栏下有一个图标栏,其中包含有用的快捷方式。

让我们导航文件管理器并了解其下的图标。

添加标签

假设,如果您想同时在两个文件夹中工作。例如,将文件从一个文件夹复制到另一个文件夹。然后,您需要在这两个文件夹之间快速切换。选项卡在这种情况下非常方便。

它使我们能够同时打开两个不同的文件夹,以便我们可以简单地点击它们在它们之间切换。您可以通过点击选项卡上的叉号 (X) 图标来关闭选项卡。

上一个文件夹

上一个文件夹按钮,顾名思义,将带您返回到我们在该选项卡上访问的最后一个文件夹。它的工作方式有点像网页浏览器的后退按钮。

下一个文件夹

下一个文件夹按钮,顾名思义,将带我们到一个文件夹,我们在该文件夹上工作后访问过该文件夹。如果我们先点击上一个文件夹按钮,然后再点击下一个文件夹按钮,我们将最终回到起点。

文件夹历史记录

文件夹历史记录按钮,顾名思义,将打开一个菜单,其中包含我们访问过的文件夹。

上移一级

您的树莓派桌面上可能存在父文件夹和子文件夹。例如,桌面文件夹位于 Pi 文件夹内。因此,Pi 文件夹将是父文件夹,桌面文件夹将是子文件夹。上移一级按钮将带您到父文件夹。

主页

主页按钮,顾名思义,将带我们返回到 Pi 文件夹。

路径

路径,正如您在网页浏览器的 URL 栏中看到的那样,是文本描述,表示我们正在使用的文件夹的位置。它还包括其上方的文件夹列表。

剪切、复制、移动文件和文件夹

PIXEL 桌面环境中的文件管理器使您可以轻松地将文件和文件夹从一个位置移动到另一个位置。它还可以轻松剪切、复制和粘贴文件和文件夹。

您只需右键单击您选择的某个文件或文件夹,就会出现一个菜单。此菜单包含以下选项:

  • 重命名文件。
  • 将文件移动到废纸篓。
  • 剪切或复制文件。

现在,如果您想**剪切**文件或文件夹,请右键单击它并选择剪切选项。之后,右键单击要粘贴该文件夹的空白区域。从出现的菜单中,选择**粘贴**,您的文件或文件夹将粘贴到该空白区域。

同样,如果您想复制文件或文件夹,您需要从右键单击菜单中选择**复制**选项,然后粘贴到任何您想要的位置。它将创建文件的副本或文件夹。

多个文件和文件夹

如果您想一次选择多个文件,则可以使用以下方法:

第一种方法

您需要按住 CTRL 键,然后点击要选择的每个文件。

第二种方法

要选择一组连续的图标,您需要先点击第一个图标,按住 SHIFT 键,然后点击最后一个图标。

第三种方法

在此方法中,您需要在文件管理器的背景上点击鼠标。现在,在按住按钮的同时,您需要循环所有要选择的文件夹。

移动文件

现在,要移动这些文件,您可以使用以下方法:

  • 选择文件后,您可以将这些文件拖放到不同的文件夹中。

  • 否则,您可以通过右键单击选定的文件之一来选择剪切或复制整个文件组的选项。

键盘快捷键

像 MS Windows 一样,您也可以在 PIXEL 中使用以下快捷键:

  • **Ctrl+A** - 选择所有文件和文件夹。
  • **Ctrl+C** - 复制文件和文件夹。
  • **Ctrl+V** - 粘贴文件和文件夹。

  • Ctrl+X − 用于剪切文件和文件夹。

在文件夹中整理文件

为了方便管理文件,您可以将它们整理到文件夹中。创建新文件夹非常简单。

请按照以下步骤操作:

  • 首先,选择并转到您要创建新文件夹的位置,通常是您的pi文件夹。

  • 现在,在文件管理器中的空白处右键单击,然后从菜单中点击新建选项。

  • 现在将出现另一个菜单,您需要从该菜单中点击文件夹。然后系统会提示您输入名称。输入您要赋予新文件夹的名称,然后点击确定确认。

创建新文件夹的另一种方法是点击文件管理器左上角的“文件”菜单,然后找到新建。使用这些方法,您还可以创建空文件。

删除文件和文件夹

如果要删除单个文件或文件夹,可以在文件管理器中右键单击它。在菜单中,您需要选择移至废纸篓选项。

另一方面,如果要删除多个文件或文件夹,可以像以前一样选择所有文件或文件夹,然后在右键单击菜单中选择移至废纸篓选项。

您还可以使用键盘上的Delete键将选定的文件发送到废纸篓。

对文件进行排序

您可以按名称、大小、文件类型、修改时间等对树莓派中的文件进行排序。为此,您需要再次右键单击文件管理器右侧窗格中的空白处。将出现一个菜单,您需要选择更改文件排序方式的选项。

您还可以更改文件在文件管理器中的显示方式。为此,您需要使用文件管理器顶部菜单栏上的“查看”菜单。

“查看”菜单将提供以下四种显示文件和文件夹的方式:

图标视图

这是文件管理器使用的默认选项。它在每个图标的大小和我们可以一次看到的文件夹数量之间取得了良好的平衡。

缩略图视图

另一个视图选项是缩略图视图,主要用于图像文件夹。它会放大预览。

紧凑视图

顾名思义,紧凑视图以列的形式列出文件和文件夹,并且使用一个小图标和文件名。它可以帮助我们一次查看尽可能多的文件。

详细视图

顾名思义,此视图显示有关文件的详细信息,例如简短描述、大小、上次修改日期等。

现在,让我们继续学习有关树莓派中 PIXEL 桌面环境的其他重要方面。

浏览网页

树莓派为我们提供了四个浏览器来浏览网页,分别是 Chromium、Dillo、Netsurf 和 Epiphany。您可以在应用程序菜单的运行选项中输入浏览器的名称,它就会显示出来。

Chromium 浏览器

这是推荐使用的浏览器。除了运行选项外,您还可以通过点击屏幕左上方的网络浏览器按钮(地球图标)来访问它。

Chromium 浏览器的布局与其他浏览器非常相似。它有一个薄工具栏,并为访问的页面提供最大屏幕空间。它为用户提供了广告拦截器的功能来去除广告。您还可以更改相应的设置。

Dillo 浏览器

此浏览器速度很快。因此,对于那些互联网连接速度慢且主要访问文本信息存在问题的用户来说,这是一个不错的选择。它不支持 Javascript 并且无法处理复杂的布局指令。

这就是网页看起来与预期不同的原因。此浏览器为用户提供了从“工具”菜单中关闭图像的选项,以加快复杂页面的下载速度。

Netsurf

此网络浏览器能够处理比 Dillo 网络浏览器更复杂的布局。但与 Dillo 一样,netsurf 也不支持 Javascript。因此,需要 Javascript 的网站(包括 Facebook)在 Netsurf 上无法正常工作。

Epiphany

它支持 Javascript,并且在 Chromium 之前是推荐使用的浏览器。Epiphany 浏览器针对树莓派进行了优化,但速度可能明显慢于我们习惯的速度。

Claws Mail

树莓派为我们提供了一个名为 Claws Mail 的开源电子邮件程序。它已预安装,您可以在应用程序菜单的“互联网”类别中找到它。

如果您想在树莓派上使用电子邮件,以下是一些先决条件:

  • 要发送电子邮件,您需要知道服务器的详细信息。您可以在电子邮件提供商的网站上找到这些信息。

  • 您的电子邮件用户 ID 和密码。这应该与您在使用网页邮件时使用的相同。

发送和接收电子邮件

按照以下步骤使用 Claws Mail 发送和接收电子邮件:

  • 首先,您需要从 Claws Mail 的配置向导中添加一个帐户。除了添加新帐户外,您还可以使用配置菜单编辑帐户设置、删除帐户。

  • 完成配置后,转到左上角并点击“获取邮件”按钮。它将在左侧显示您的邮件文件夹,并在右侧顶部显示邮件。

  • 要阅读邮件,您可以使用两种方法。一种是使用右下角的邮件预览窗格,另一种是双击邮件以在其自己的窗口中打开。

  • 要撰写新邮件、回复邮件和转发邮件,Claws Mail 的顶部有一个菜单栏。

图像查看器

如果您想查看数字图像并在树莓派中使用它们,PIXEL 为我们提供了图像查看器。您可以在应用程序菜单的“附件”中找到它。

工具栏按钮

您将在图像查看器中打开的图片下方看到一个工具栏。

该工具栏上的按钮如下:

上一页

顾名思义,使用此按钮,您将转到该文件夹中的上一张照片。任何未保存的更改都将丢失。

下一页

顾名思义,使用此按钮,您将转到该文件夹中的下一张照片。任何未保存的更改都将丢失。

开始幻灯片放映

此按钮将开始该文件夹中所有照片的幻灯片放映。两张照片之间预定义的时间间隔为 5 秒。图像查看器为我们提供了在首选项中更改它的选项。开始幻灯片放映的键盘快捷键是 W 键。

缩小

此按钮将减小图像的放大倍数。缩小的键盘快捷键是减号 (-) 键。

放大

此按钮将增加图像的放大倍数。放大的键盘快捷键是加号 (+) 键。

使图像适应窗口

它将缩小较大的图像以使其适合图像查看器窗口。它的键盘快捷键是 F 键。

转到原始大小

此按钮将通过以原始大小显示图像来重置所有缩放操作。它的键盘快捷键是 G 键。

全屏

顾名思义,此按钮将扩展图像以填充显示器。使用此按钮,您将丢失图像查看器控件。

向左旋转

它将图像逆时针旋转 90 度。向左旋转的键盘快捷键是 L 键。

向右旋转

它将图像顺时针旋转 90 度。向右旋转的键盘快捷键是 R 键。

水平翻转

此按钮将水平镜像图像。水平翻转的键盘快捷键是 H 键。

垂直翻转

此按钮将垂直镜像图像,即颠倒图像。垂直翻转的键盘快捷键是 V 键。

打开文件

它将打开一个新的图像文件。您还可以通过在文件管理器中使用“拖放”选项在图像查看器中打开文件夹中的图像。

保存文件

它将保存您所做的更改后的图像。它将替换原始文件。键盘快捷键是 S 键。

另存为

它将保存您所做的更改后的图像,并使用新的文件名。它不会替换原始文件。

删除

它将从存储设备中删除图像。如果您使用此按钮,图像将被永久删除且无法恢复。

首选项

此按钮包含您可以为图像查看器更改的设置。它允许您根据需要自定义设置。

退出图像查看器

顾名思义,它将关闭图像查看器应用程序。我们还可以使用右上角的关闭按钮 (X)。

文本编辑器

PIXEL 有一个简单的文本编辑器,称为 Leafpad。您可以通过点击应用程序菜单的“附件”部分中的“文本编辑器”来找到它。Leafpad 文本编辑器非常适合写作和文字处理,但不适合创建印刷文档。

Text Editor

Leafpad

Leafpad 上的菜单包含以下按钮:

文件菜单

您可以使用此菜单启动新文档以及打开、保存和打印文件。它有一个退出选项,我们可以使用它来关闭文本编辑器。

编辑菜单

“编辑”菜单为您提供了执行以下任务的工具:

  • 撤消您的操作。
  • 重做您的操作。
  • 剪切内容。
  • 复制内容。
  • 粘贴内容。
  • 删除内容。
  • 选择所有文本。

它使用与 MS Windows 相同的快捷键,如下所示:

  • Ctrl+C − 用于复制内容。
  • Ctrl+V − 用于粘贴内容。
  • Ctrl+X − 用于剪切内容。
  • Ctrl+A − 用于选择所有文本。

搜索菜单

此菜单提供以下选项:

  • 查找特定单词或短语。
  • 跳转到文档中的特定行。
  • 将选定的单词或短语替换为其他内容。

选项菜单

此菜单提供以下选项:

  • 更改字体。
  • 打开自动换行。
  • 打开行号。

自定义桌面

您可以更改桌面的外观并通过进行一些更改使其更易于使用。自定义桌面的选项位于应用程序菜单的“首选项”部分下。

使用这些选项,我们可以执行以下操作:

  • 更改用作背景的图片,即壁纸。
  • 更改桌面颜色,如果不使用壁纸。
  • 更改图标描述的颜色,即文本颜色。

安装新应用程序

虽然我们可以使用命令行来发现和安装新的软件,但是,PIXEL桌面环境中也提供了一个友好的菜单。要使用该菜单,我们需要转到“首选项”选项,然后点击“添加/删除”软件。

这个菜单包含以下几个部分,可以帮助我们查找和安装新的应用程序:

搜索框

搜索框位于左上角。在这里,您可以输入要查找的程序名称,它会显示给您相关选项。

主窗格

它显示了软件包。已安装的软件包会被选中并以粗体显示。如果您想安装该软件包,请勾选标题为“决定它”的复选框。

选择好软件后,需要点击“确定”按钮来安装和删除应用程序。系统会提示您输入密码。

备份数据

要备份数据,您可以使用文件管理器将其复制到USB密钥或MicroSD卡中。Raspberry Pi提供了一个名为SD卡复制器的应用程序,用于复制数据。

您也可以使用shell命令,我们将在后面讨论。

树莓派 - Linux Shell

Shell,在Raspberry Pi中称为Bash,是向您的Pi板发出指令的基于文本的方式。在本章中,让我们了解一下Raspberry Pi中的Linux shell。首先,我们将了解如何打开一个shell窗口。

打开Shell窗口

您可以通过以下两种方式之一打开shell窗口:

  • 屏幕顶部有一个终端图标,带有一个>_提示符。点击它,您将获得一个shell窗口。

  • 另一种方法是使用应用程序菜单的“附件”部分。您可以在那里找到“终端”。

以上两种方法都将在桌面上打开一个shell窗口。

理解提示符

提示符如下所示:

pi@raspberrypi ~ $

它包含大量信息。让我们看看各个部分:

pi

它代表登录用户的用户名。

raspberrypi

它代表机器的主机名,即其他计算机在连接到它时用于识别的名称。

波浪号(~)

波浪号告诉用户他们正在查看哪个目录。这个水平的波浪线被称为主目录,这个符号的存在表明我们正在该目录下工作。

美元符号($)

它代表普通用户的存在,而不是全能的超级用户。#符号表示超级用户。

列出文件和目录

当您启动shell窗口时,您会从您的主目录开始。

要查看主目录中的文件夹和文件,您需要发出以下命令:

pi@raspberrypi ~ $ ls

输出

输出如下:

Desktop Downloads Pictures python_games Videos
Documents Music Public Templates

发出ls命令后,您可以看到文件和文件夹。

众所周知,Linux区分大小写,因此命令LS、Ls、ls和lS都是不同的。

更改目录

您可以看到上面的输出,它们都是蓝色的,这意味着它们都是目录。我们可以进入这些目录并检查它们包含哪些文件。更改目录的命令是cd。您需要将cd命令与要查看的目录名称一起使用。

以下给出了在Raspberry Pi中更改目录的示例:

pi@raspberrypi ~ $ cd Pictures

查找有关文件的信息

查找有关特定文件信息的命令是file。您需要在命令后加上文件名以检查有关该文件的信息。

请查看以下在Raspberry Pi中查找文件信息的示例:

pi@raspberrypi ~ /Pictures $ file leekha.png aarav.png
leekha.png: PNG image data, 50 x 85, 8-bit/color RGBA, noninterlaced
aarav.png: PNG image data, 100 x 150, 8-bit/color RGBA, noninterlaced

我们也可以对目录使用file命令。它也会提供一些关于目录的信息:

pi@raspberrypi ~ $ file Pictures Desktop
Pictures: directory
Desktop: directory

父目录

之前,我们使用cd命令更改到当前工作目录内的目录。但有时,我们需要进入父目录,即当前工作目录上方的目录。

此命令为cd..(带两个点的cd),如下所示:

pi@raspberrypi ~ /Pictures $ cd..
pi@raspberrypi ~ $

波浪号代表您的主目录。

目录树

下图显示了Raspberry Pi计算机上目录树的一部分:

Directory Tree

目录及其用途如下:

bin

Bin,是二进制文件的缩写,包含一些像shell中的命令一样工作的的小程序。例如,ls和mkdir。

boot

此目录包含操作系统的核心,即Linux内核。它还包含包含Raspberry Pi计算机技术设置的配置文件。

dev

此目录包含设备列表。例如,磁盘和网络连接等设备。

etc

此目录用于各种配置文件。这些配置文件适用于计算机上的所有用户。

home

这是用户默认可以存储或写入文件的目录。

lib

该目录包含不同操作系统程序使用的各种库。

lost+found

如果文件系统损坏并部分恢复,则使用此目录。

media

您连接可移动存储设备(如USB密钥),它会被自动识别。所有详细信息都将存储在media目录中。

mnt

mnt代表挂载,并将存储我们自己挂载的所有可移动存储设备的详细信息。

root

它保留供root用户使用,作为普通用户,我们无权更改此目录。

相对路径和绝对路径

shell使Raspberry Pi用户能够通过指定路径直接到达该位置。

我们有以下两种类型的路径:

相对路径

它有点像从用户当前所在位置到目录的路线指示。

绝对路径

另一方面,绝对路径就像街道地址。无论用户身在何处,此路径都完全相同。这些路径从根目录开始测量。因此,它们以斜杠(/)开头。

例如,我们知道pi目录的绝对路径是/home/pi。

现在,使用以下命令直接进入此目录:

cd /home/pi

如果要进入根目录,可以使用以下命令:

cd /

高级列出命令

我们可以使用列出命令(ls)查看当前工作目录之外的任何目录中的内容,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ ls /boot

我们可以与ls命令一起使用几个高级选项。

这些选项在下表中给出:

选项 描述
-1

此选项为1而不是l,它将结果输出为单列而不是行。

-a

使用此选项的ls命令将显示所有文件。所有文件还包括隐藏文件。

-F

此选项将在文件名旁边添加一个符号。它将通过此方式指示文件类型。如果您使用此选项,您会注意到目录名称后面有一个/,可执行文件后面有一个*。

-h

此选项是human-readable的缩写。它使用千字节、兆字节和千兆字节来表示文件大小。

-l

此选项将以长格式显示结果。它显示有关文件权限、上次修改日期、大小的信息。

-m

此选项将结果列为以逗号分隔的列表。

-R

此选项是递归选项。它还将列出当前工作目录中的文件和目录,打开子目录(如果有)并列出其结果。

-r 它是反向选项,并将以相反的顺序显示结果。
-S 此选项将按其大小对结果进行排序。
-t

此选项将根据上次修改的日期和时间对结果进行排序。

-X

此选项将根据文件扩展名对结果进行排序。

此外,我们还将学习与Raspberry Pi上的Linux Shell相关的其他重要方面。

长列表格式

长格式是ls命令最有用的格式之一,因为它为我们提供了有关文件的附加信息。

您可以将ls命令与长列表选项一起使用,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ ls -l
total 65
-rw-r--r-- 1 pi pi 256 Feb 18 22:45 Leekha.txt
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:45 Desktop
drwxr-xr-x 5 pi pi 4096 Jan 25 17:50 Documents
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:52 Downloads
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:53 Music
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:45 Pictures
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:45 Public
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:54 Templates
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 Jan 25 17:54 Videos

从上面的输出中,很容易理解每一行都与一个文件或目录相关联,其名称位于右侧,上次修改的日期和时间位于其旁边。

数字256、4096代表文件的大小。您可以看到一些文件和目录具有相同的大小。

此输出的其余部分显示权限,即谁被允许使用该文件以及用户被允许对该文件或目录执行什么操作。

权限

文件的权限分为以下三类:

所有者

创建文件的人。此权限包括文件所有者可以执行的操作。

这些是属于有权使用该文件的组的人员。此权限包括组所有者可以执行的操作。

世界

这些被称为世界权限,即每个人都可以对该文件或目录执行的操作。

在Raspberry Pi中,我们有两种主要类型的文件。一种是具有连字符(-)的普通文件,另一种是具有d的目录。

权限类型

现在让我们了解所有者、组和世界分别拥有的不同类型的权限:

  • 读取权限 - 此权限允许用户打开并查看文件内容或列出目录。

  • 写入权限 - 此权限允许用户更改文件内容。它允许用户在目录中创建或删除文件。

  • 执行权限 - 此权限允许用户将文件视为程序并运行它。它还允许使用cd命令进入目录。

Less命令

ls命令会提供大量信息,有时您甚至无法注意到,因为它比我们理解或看到的更快地闪过我们的眼前。为了避免这种情况或解决此问题,我们可以使用一个名为less的命令。

此命令将获取我们的列表并允许我们逐页查看它,一次一屏。要使用此命令,我们需要在列出(ls)命令后使用|(管道字符)。

以下给出了Raspberry Pi中less命令的示例:

ls -RXF | less

less命令还可以用于查看文本文件的内容。

为此,我们需要提供文件名作为参数,如下所示:

less /boot/config.txt

加快Shell的使用速度

在这里,我们将学习一些加快Shell使用速度的技巧:

  • 如果您想重新键入命令,则可以避免重新键入,因为Shell会保留历史记录,即您之前输入的命令。

  • 如果您想重用上次命令,只需使用两个感叹号并按Enter键。

  • 您还可以通过按下向上箭头按顺序调出以前的命令。

  • 类似地,您也可以通过点击向下箭头以另一个方向浏览命令历史记录。

  • Shell还会猜测用户想要输入的内容,并自动为我们完成。

使用重定向创建文件

文件重定向意味着您可以将命令的结果发送到文件,而不是发送到屏幕。为此,我们需要使用>(大于)符号以及要将输出发送到的文件名。

下面给出了在树莓派中使用重定向创建文件的示例:

ls > ~/gaurav.txt

还有其他命令,借助这些命令,我们可以在线显示内容。下面解释了这些命令:

echo 命令

echo 命令顾名思义,将在屏幕上显示我们在其后编写的任何内容。此命令的最佳用途是解决数学问题。您需要将表达式放在两对括号之间,并在前面加上美元符号。

下面给出了 echo 命令的示例:

echo $((5*5))

date 命令

date 命令顾名思义,将在屏幕上显示当前日期和时间。

cal 命令

cal 命令(cal 代表计算器)将显示当前月份的日历,并突出显示今天。借助-y选项,您可以查看全年的日历。

创建和删除目录

在这里,我们将了解如何在树莓派中创建和删除目录。让我们从学习创建目录开始。

创建目录

在您的主目录下创建目录的命令是mkdir

在下面的示例中,我们将创建一个名为AI_Python的目录:

mkdir AI_Python

您还可以使用一条命令创建多个目录,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ mkdir AI_Python Machine_Learning Tutorialspoint
pi@raspberrypi ~ $ ls
Downloads AI_Python Machine_Learning Tutorialspoint Desktop Pictures Documents Public

删除目录

如果要删除空目录,可以使用rmdir命令,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ rmdir AI_Python

另一方面,如果要删除非空目录,则需要使用rm -R命令,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ rm -R Machine_Learning

删除文件

我们可以使用 rm 命令删除文件。

删除文件的语法如下所示:

rm options filename

在下面给出的示例中,我们将删除一个名为leekha.txt的文本文件:

pi@raspberrypi ~ $ rm leekha.txt

与 mkdir 一样,rm 命令不会告诉我们它正在做什么。

要了解其功能,我们需要使用详细(-v)选项,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ rm -v leekha.txt
removed 'leekha.txt'

我们还可以一次删除多个文件,如下所示:

pi@raspberrypi ~ $ rm -v leekha.txt gaurav.txt aarav.txt
removed 'leekha.txt'
removed 'gaurav.txt'
removed 'aarav.txt'

树莓派通配符

一个目录包含许多具有相似文件名的文件,如果您想删除一组这样的文件,则无需通过键入每个文件名来重复命令。在 shell 中,通配符将为我们完成这项工作。

下表提供了我们可以在树莓派中使用的通配符的快速参考:

通配符 含义 示例 描述
? 表示任何单个字符。 pic?.jpg 此示例表示文件以 pic 开头,在扩展名开始之前正好有一个字符。
* 表示任意数量的字符。 *pic* 此示例表示任何在文件名中包含单词 pic 的文件。
[…] 此通配符将匹配括号中的任何一个字符。 [gla]* 此示例表示所有以字母 g、l 或 a 开头的文件。
[^…] 此通配符将匹配括号之间不存在的任何单个字符。 [^gla]* 此示例表示任何不以字母 g、l 或 a 开头的文件。
[a-z] 此通配符将匹配指定范围内的任何单个字符。 [x-z]*.png 此示例表示任何以字母 x、y 或 z 开头并以 .png 扩展名结尾的文件。
[0-9] 此通配符将匹配指定范围内的任何单个字符。 Pic[1-5]*.png 此示例表示它将匹配 pic1.png、pic2.png、pic3.png、pic4.png 和 pic5.png。

下面给出的示例将删除所有以字母lee开头的文件,

rm –vi lee*

复制文件

复制文件是我们想要执行的基本操作之一。

此命令为 cp,其用法如下:

cp [options] copy_from copy_to

在这里,我们需要将copy_from替换为您要复制的文件,将copy_to替换为您要复制到的位置。

示例

让我们看看使用命令复制相应文件的示例。

假设,如果要将文件 leekha.txt 从 /desktop 目录复制到主目录,则可以使用 cp 命令,如下所示:

cp /Desktop/leekha.txt ~

我们还可以指定现有文件夹的路径以将文件发送到该路径,如下所示:

cp /Desktop/leekha.txt ~/doc/

移动文件

如果您想将文件从一个位置移动到另一个位置,而不是创建文件的副本,则可以使用 mv 命令,如下所示:

mv ~/Desktop/leekha.txt ~/Documents

以上命令将文件 leekha.txt 从 Desktop 目录移动到 Documents 目录。这两个目录都在主目录中。

重启树莓派

借助以下命令,我们可以重启树莓派,而无需断开和重新连接电源:

sudo reboot

关闭树莓派

借助以下命令,我们可以安全地关闭树莓派:

sudo halt

树莓派 - 软件管理

我们讨论了“首选项”下基于简单菜单的“添加/删除软件”选项卡,用于安装软件。这是在树莓派上管理和安装软件的最简单方法之一。

但是在这里,我们将讨论如何使用命令行在树莓派中安装软件。

要安装软件,我们需要 root 用户或超级用户的权限,但是,有时这会使我们的树莓派计算机文件容易受到攻击,包括可能进入的任何恶意软件。

我们可以使用sudo代替 root 帐户。在命令前加上sudo将表示希望以 root 用户的权限执行该命令。

更新缓存内存

如果要在树莓派上安装软件,则首先需要更新缓存内存。它是软件包管理器了解的软件包列表。

使用以下命令更新缓存内存:

sudo apt-get update

查找软件

要查找软件包名称或软件,我们需要使用软件包管理器缓存。在 Linux 术语中,它是 apt 缓存。

它包含所有可安装软件包的索引。它收集软件包的信息,也用于搜索可用于在树莓派上安装的软件包。

借助以下命令,我们可以搜索所需的软件:

sudo apt-cache search pkgname

假设您想搜索游戏软件包,则可以使用以下命令:

sudo apt-cache search game | less

列表可能很长。因此,我们使用了less

假设,如果要查找特定游戏的软件包名称(例如国际象棋),则可以在命令中提供标题,如下所示:

sudo apt-cache search chess

此命令将搜索所有名称为chess的软件包。

安装软件

完成搜索后,您现在可以安装软件了。对于搜索,您使用了apt-cache。但是,对于安装,您需要使用apt-get命令。

此命令将从 Internet 下载特定软件包并安装它。它还将安装其他依赖项。

例如,如果要安装国际象棋游戏,例如3dchess,则命令将如下所示:

sudo apt-get install 3dchess

运行软件

以下是在树莓派中运行特定程序的两种方法:

从命令行

您可以直接从命令行运行某些程序。您需要键入程序的名称,如下所示:

3dchess

它将直接运行程序。

从应用程序菜单

另一种方法是使用应用程序菜单。安装后,您可以在应用程序菜单中找到该应用程序。

在树莓派中,大多数最终用户应用程序都需要 X 服务器。这意味着它们需要桌面环境才能运行它们。

升级软件

您可以使用软件包管理器来维护您的软件。

以下是我们可以使用它来更新所有软件的命令:

sudo apt-get upgrade

另一方面,如果只想更新一个应用程序,则可以通过再次发出其安装命令来实现。

例如,我们上面安装了国际象棋游戏,现在再次输入:

sudo apt-get install 3dchess

以上命令将提示 apt 检查软件包的任何更新并安装它们。如果找不到更新,它将告诉我们我们正在运行软件的最新版本。

删除软件

您还可以使用软件包管理器从树莓派计算机中删除软件。

您可以使用以下命令删除软件:

sudo apt-get remove 3dchess

以上命令将删除 3dchess 软件包,但会留下应用程序的一些痕迹。这些痕迹可能包括用户文件和任何包含设置的文件。

您还可以使用以下命令完全删除应用程序:

sudo apt-get purge 3dchess

安装了哪些软件?

您可以使用以下命令找出树莓派计算机上安装了哪些软件:

dpkg --list

借助以下命令,您可以搜索特定的软件包:

dpkg –-status packagename

树莓派 - GPIO 接口

在这里,我们将学习树莓派中的 GPIO(通用输入输出)连接器。

GPIO 引脚图

树莓派强大的功能之一是 GPIO(通用输入输出)引脚排,GPIO 引脚图是这些 GPIO 引脚的交互式参考。

下图显示了一个 40 针 GPIO 接头,它存在于所有当前的树莓派板上:

GPIO Pinout

该图的来源为www.raspberrypi.org

电压

从上图中,我们可以看到板上有两个 5V 引脚和两个 3V3 引脚。它还有一些接地引脚 (0V)。所有这些引脚都是不可配置的。

输出

GPIO 引脚可以指定为输出引脚。设置为输出引脚的引脚可以设置为 3V3(高)或 0V(低)。

输入

GPIO 引脚可以指定为输入引脚。设置为输入引脚的引脚可以读取为 3V3(高)或 0V(低)。您可以使用内部上拉或下拉电阻。

您可以在上图中看到,GPIO2 和 GPIO3 引脚具有固定的上拉电阻,但对于其他引脚,您可以在软件中配置它。

替代功能

GPIO 引脚可以与各种替代功能一起使用。其中一些在所有引脚上可用,另一些在特定引脚上可用。

PWM:脉冲宽度调制

软件 PWM 在所有引脚上都可用,而硬件 PWM 在 GPIO12、GPIO13、GPIO18 和 GPIO19 上可用。

SPI:串行外设接口

SPI 在以下位置可用:

SPI0: MOSI (GPIO10); MISO (GPIO9); SCLK (GPIO11); CE0 (GPIO8), CE1 (GPIO7)
SPI1: MOSI (GPIO20); MISO (GPIO19); SCLK (GPIO21); CE0 (GPIO18); CE1 (GPIO17); CE2 (GPIO16)

I2C:集成电路间通信

I2C 在以下位置可用:

Data: (GPIO2); Clock (GPIO3)
EEPROM Data: (GPIO0); EEPROM Clock (GPIO1)

串行

串行功能在以下位置可用:

TX(GPIO14)
RX(GPIO15)

将 GPIO 连接到树莓派

以下是一些简单的规则,可以减少在使用 GPIO 连接器时损坏树莓派板的风险:

  • 不要尝试在任何 GPIO 引脚上施加超过 3.3V 的电压。

  • 不要尝试每个输出超过 3mA 的电流。虽然您可以消耗更多电流,但为了延长 Pi 板的使用寿命,您应该限制在 3mA 以内。

  • 当树莓派板通电时,您不应该用螺丝刀戳 GPIO 连接器。

  • 5V 电源足以满足树莓派的需要。不要尝试提供超过该电压的电源。

  • 您不应尝试从 3.3V 供电引脚总共消耗超过 50mA 的电流。

GPIO 引脚的输出

要使用 Python 设置 GPIO 引脚的输出并读取输入值,需要安装 **RPi.GPIO** Python 库。

安装 RPi.GPIO Python 库

要安装 RPi.GPIO Python 库,在 Raspberry Pi 的终端窗口中输入以下命令:

sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install python-rpi.gpio

几乎所有最新版本的 Linux 发行版都已预装了 RPi.GPIO。在这种情况下,以上命令将将其更新到最新版本。

I2C 设备

让我们看看如何在 Raspberry Pi 上使用 I2C。

情况 1:使用 Adafruit Occidentalis 0.2 或更高版本

如果您使用的是 Adafruit Occidentalis,则无需执行任何操作。因为此发行版已预配置了 I2C 支持。

情况 2:使用 Raspbian

如果您使用的是 Raspbian,则需要进行以下配置更改:

首先,使用以下命令编辑文件 ** /etc/modules**:

sudo nano /etc/modules

现在,需要将以下几行添加到此文件的末尾:

i2c-bcm2708
i2c-dev

接下来,需要编辑名为 ** /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf** 的文件,并在以下行前添加 # 以将其注释掉:

blacklist i2c-bcm2708
#blacklist i2c-bcm2708

完成后,使用以下命令安装 Python I2C 库:

sudo apt-get install python-smbus

现在,重启 Raspberry Pi,它将准备好使用 I2C。

查找 I2C 地址

有一个 I2C 设备连接到 Raspberry Pi 计算机,您想知道它的地址。

为此,需要安装 i2c-tools,如下所示:

sudo apt-get install i2c-tools

完成后,将您的 I2C 设备连接到 Raspberry Pi 板并运行以下命令:

sudo i2cdetect -y 1

这里,需要注意以下两点:

  • 首先,如果您有较新的发行版,则很可能已经安装了 i2c-tools。

  • 其次,如果您使用的是旧版 1 型板,请在以上代码行中将 1 更改为 0。

串行外设接口 (SPI)

让我们看看如何在 Raspberry Pi 上使用 SPI(串行外设接口)总线。

情况 1:使用 Adafruit Occidentalis 0.2 或更高版本

如果您使用的是 Adafruit Occidentalis,则无需执行任何操作,因为此发行版已预配置了 SPI 支持。

情况 2:使用 Raspbian

如果您使用的是 Raspbian,则需要进行以下配置更改:

首先,使用以下命令编辑文件 ** /etc/modules**:

sudo nano /etc/modules

现在,需要将以下几行添加到此文件的末尾:

spidev

接下来,需要编辑名为 ** /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf** 的文件,并在以下行前添加 **#** 以将其注释掉:

blacklist spi-bcm2708
#blacklist spi-bcm2708

完成后,使用以下命令安装 Python 库,以便从 Python 程序进行通信:

cd ~
sudo apt-get install python-dev
git clone git://github.com/doceme/py-spidev
cd py-spidev/
sudo python setup.py install

现在,重启 Raspberry Pi,它将准备好使用 SPI。

串口

假设您想使用 Raspberry Pi 板上的串口,即 Rx 和 Tx 引脚,但 Linux 操作系统将其用作控制台连接。要禁用此功能,需要在一个名为 ** /etc/inittab** 的文件中注释掉一行。

使用以下代码行打开此文件:

sudo nano /etc/inittab

现在,滚动到此文件的末尾,找到以下行:

T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100

现在,需要使用 # 将此行注释掉:

#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100

现在,保存此文件并重启 Raspberry Pi。

从 Python 访问串口

我们还可以使用 Raspberry Pi 板上的串口,即 Rx 和 Tx 引脚,通过 Python 进行操作。为此,需要安装 **PySerial** 库,如下所示:

sudo apt-get install python-serial

建议在使用 **PySerial** 之前禁用(如上所述)Raspberry Pi 的串行控制台。

测试串口

一旦开始使用串口,您可能希望从终端会话发送和接收串行命令。为此,需要安装 **Minicom**,如下所示:

sudo apt-get install minicom

建议在使用 **Minicom** 之前禁用(如上所述)Raspberry Pi 的串行控制台。

现在 Minicom 已安装,可以使用以下命令启动与连接到 GPIO 连接器的 RXD 和 TXD 引脚的串行设备的串行通信会话:

minicom -b 9600 -o -D /dev/ttyAMA0

这里,在以上命令中,-b 后面是波特率,-D 后面是串口。我们应该使用与我们通信的服务上设置的相同波特率。

树莓派 - 附加板

有一些现成的开发板,上面集成了各种组件。许多公司都生产了这样的开发板。这些开发板附带示例代码,向我们展示了如何使用它们。

现成开发板的类型

我们有两种类型的现成开发板,Raspberry Pi,如下所示:

  • 旨在方便访问 GPIO 引脚的开发板。

  • 已焊接组件的开发板。

现成开发板的样式

现成开发板有以下三种样式:

独立板

这种现成开发板通过排线或您自己的导线连接到 GPIO 引脚。

扩展板或底板

这种现成开发板插入所有 GPIO 引脚,并覆盖 Raspberry Pi 板的大部分区域。

HAT(顶部附加硬件)

这种现成开发板类似于扩展板或底板,但包含额外的识别信息。有时,它可能包含软件,以便 Raspberry Pi 可以在启动时读取它们并自动安装一些软件和准备 GPIO 引脚。

各种开发板

自从 Raspberry Pi 计算机问世以来,新的开发板不断被开发和生产。

一些开发板如下所示:

Sense HAT

Sense HAT 专为 Astro-Pi 任务而设计,允许 Raspberry Pi 感知周围的世界。两个加固版的 Sense HAT 于 2015 年 12 月在国际空间站上飞行。这两个版本的代码都是由小学生编写的。

以下是 Sense HAT 开发板的一些特性:

  • 它有一个 8X8 RGB LED 矩阵。

  • 它有一个 5 按钮的操纵杆。

  • 它还配有传感器,可以测量加速度、温度、压力、湿度和磁力。

  • 它还配有传感器,可以测量陀螺仪。

  • 它有一个与其关联的广泛的 Python 库。此 Python 库允许轻松访问此开发板。

有关使用 Sense HAT 的全面内容,请访问 https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-the-sense-hat

Sense HAT

Skywriter HAT

Skywriter HAT 是一种电近场 3D 接近接口,可以感知在其上方漂浮的事物。

Skywriter HAT 的一些特性如下:

  • 您可以用手势操作,因为它可以检测到您手的运动,并给出 X、Y 和 Z 坐标。

  • 它可以检测到向右、向左、向上和向下的轻扫手势。

  • 它可以轻松检测到手指的圆周运动。

  • 它还可以检测到直接点击其表面的轻敲。

  • Skywriter HAT 的范围约为 5 厘米。

  • 它也可以安装在任何非导电表面后面。

Skywriter HAT

以上图片的来源是 **www.magpi.raspberrypi.org**

Xtrinsic Sense 开发板

Xtrinsic Sense 开发板是与元器件分销商和 Raspberry Pi 联合制造商 Farnell 合作制造的低成本传感器开发板。它有点像 Sensor HAT,但没有 LED。

以下是 Xtrinsic Sense 开发板的一些特性:

  • 它包含一个高精度压力传感器。该传感器的范围为 50 至 110 kPa。

  • 它还包含一个 3 轴数字加速度计和一个 3D 磁力计。

Xtrinsic Sense Board

以上图片的来源是 www.farnell.com

Raspberry Pi - 第三方软件包

之前,我们讨论了如何在 Raspberry Pi 上下载和安装软件。这是 Raspberry Pi 最棒的功能之一。

这里,我们将讨论 Raspberry Pi 中的一些软件包。

企鹅拼图

这是一个 3D 拼图游戏,你需要安全地护送一只企鹅到出口,而不能让它掉下去。它总共有 50 个关卡。您可以使用光标键四处移动。缩小的快捷键是 Z,重置的快捷键是 R。

企鹅拼图是 Raspbian 预装的,但如果您想安装或更新它,可以在“添加/删除”软件菜单中找到它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install penguinspuzzle

安装完成后,您可以在 shell 中输入 **penguinspuzzle** 开始玩这个游戏。

FocusWriter

顾名思义,FocusWriter 是一款专为无干扰工作而设计的文字处理软件。在 FocusWriter 中工作时,您只能在屏幕上看到您的写作内容。要获取更改设置和保存文件的菜单,您需要将鼠标移动到屏幕顶部。

这个文字处理软件最棒的功能之一是,您可以设置每日目标,即每天撰写多少字或花费多少时间写作。要查看您的进度或统计字数,您需要将鼠标移动到屏幕底部。

要安装或更新它,您可以在“添加/删除”软件菜单中搜索它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install focuswriter

安装完成后,要开始使用 FocusEriter,您需要在应用程序菜单的“办公”类别中找到程序的入口。

Mathematica

Mathematica 是 Raspbian 预装的符号计算包或计算机代数系统 (CAS)。在 Mathematica 中,您可以对数字、复杂的多维图形和音乐进行任何操作。

由于它是预装的,因此要开始使用它,您需要在应用程序菜单的“编程”类别下单击 Mathematica 图标。

您可以使用 Mathematica 展开方程式以及绘制图形。

RealVNC

RealVNC 是一款远程访问服务器和查看器软件,于 2016 年 9 月 28 日被包含在 Raspbian 中。借助 RealVNC 的新捕获技术,您可以直接呈现内容。它还可以用于查看非 X11 应用程序并远程控制它们。

Steam Link

Steam Link 可以作为硬件和软件解决方案来实现,支持将 Steam 内容从 PC 流式传输到移动设备或其他显示器。

2015 年,它最初作为硬件设备发布,但在 2018 年 12 月 13 日,其开发商 Valve 为 Raspberry Pi 微型计算机(Raspberry Pi3 和 Pi 3 B+)发布了官方的 Steam Link 游戏流式传输客户端。

XInvaders 3D

XInvaders 3D 是一款类似于经典街机游戏的游戏。与另一个经典游戏 Asteroids 类似,这款游戏使用线条图形为太空侵略者带来新的体验。

三维渲染使外星人逐渐靠近您。要对准您的射击,您需要在四个方向上移动。光标键用于在四个方向上移动,您可以使用空格键发射射击。

要安装或更新它,您可以在“添加/删除”软件菜单中搜索它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install xinv3d

安装完成后,要开始使用 XInvaders 3D,您需要点击任务栏上的图标进入终端,然后输入 xinv3d。

Tux Paint

Tux Paint 是一款面向儿童的简单绘图程序。Tux Paint 中的工具可以帮助孩子们在树莓派电脑上快速创作艺术作品。它还支持手绘和形状放置。

Tux Paint 的魔法工具可用于创建各种效果,例如砖墙、花朵、彩虹、波浪以及其他各种创意图像扭曲。它还有一个印章工具,用于将剪贴画印到屏幕上。印章工具包括动物、企鹅、帽子、食物以及乐器。

Tux Paint 的名称是为了致敬企鹅 Tux,它是 Linux 内核的官方吉祥物。

要安装或更新它,您可以在“添加/删除”软件菜单中搜索它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install tuxpaint

安装完成后,要开始使用 Tux Paint,您需要点击应用程序菜单“教育”类别中的图标。

Sense HAT 模拟器

在上一章中,我们讨论了 Sense HAT 板。Raspbian 操作系统为我们提供了一个 Sense HAT 模拟器。您可以在应用程序菜单的“编程”部分找到它。

顾名思义,Sense HAT 模拟器使我们能够模拟 Sense HAT 的 I/O,以便我们可以测试程序的工作方式。它还提供了一些示例程序,帮助您入门。

请查看下面的 Sense HAT 模拟器示意图 −

Sense HAT Emulator

以上图片的来源为 www.raspberrypi.org

脑力激荡派对 (Brain Party)

脑力激荡派对是一系列有趣的迷你游戏,旨在在编程环节之间锻炼您的大脑。要获得您的“脑力值”分数,您需要完成五个随机选择的测试。脑力激荡派对游戏中的谜题将挑战您的记忆力、逻辑能力以及观察能力。

要安装或更新它,您可以在“添加/删除”软件菜单中搜索它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install brainparty

安装完成后,要开始使用脑力激荡派对,您可以在应用程序菜单的“游戏”下找到它。您也可以在命令行中输入 brainparty 来启动它。

Grisbi

Grispi 是一款免费应用程序,可帮助您跟踪您的定期付款和一次性付款。它主要用于在您的树莓派电脑上管理您的家庭账户。大多数银行允许我们下载银行对账单的格式,可以在 Grisbi 中轻松使用。

要安装或更新它,您可以在“添加/删除软件”菜单中搜索它。

您还可以使用以下 shell 命令来安装/更新它:

sudo apt-get install grisbi

安装完成后,要开始使用脑力激荡派对,您可以在应用程序菜单的“办公”类别中找到它。

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