树莓派使用手册4.pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：7.46M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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树莓派使用手册 -基础篇

目录树莓派产品介绍........................................................................................................................1 树莓派简史............................................................................................................................1 树莓派家谱............................................................................................................................1 树莓派 3 B+与 4 B 参数对比..............................................................................................2 起步入门....................................................................................................................................3 最低需求................................................................................................................................3 初学者小白套装................................................................................................................3 拥有 Linux 基础经验的玩家............................................................................................3 主流运行系统........................................................................................................................3 Raspbian..........................................................................................................................3 树莓派的 I/O 框图............................................................................................................... 4 供电接口............................................................................................................................4 扩展接口............................................................................................................................5 GPIO 引脚对照表.............................................................................................................5 电压................................................................................................................................6 输入................................................................................................................................6 输出................................................................................................................................6 可替代功能的引脚........................................................................................................6 扩展设备................................................................................................................................6 HAT................................................................................................................................... 6 传感器系列........................................................................................................................7 模块....................................................................................................................................7 安装调试....................................................................................................................................7 硬件组装................................................................................................................................7 官方镜像下载地址................................................................................................................8 Raspbian..........................................................................................................................8 i

系统烧录................................................................................................................................8 烧录工具............................................................................................................................8 制作方法............................................................................................................................8 Windows......................................................................................................................8 Mac.............................................................................................................................11 Linux........................................................................................................................... 13 初装设置............................................................................................................................. 15 硬件................................................................................................................................. 15 进入系统初始化配置..................................................................................................... 16 初始化 wizard............................................................................................................16 配置树莓派 - rasp-config....................................................................................... 17 Terminal 基础教程............................................................................................................19 Linux 系统数据源管理（repository）...........................................................................22 备份................................................................................................................................. 22 打开并修改系统数据源文件 sources.list................................................................... 22 打开并修改树莓派基金会数据源文件(raspi.list).......................................................22 国内资源链接................................................................................................................. 23 常见问题............................................................................................................................. 23 电源供电不足................................................................................................................. 23 LED 指示灯.....................................................................................................................24 SD 卡...............................................................................................................................24 关机................................................................................................................................. 25 HDMI 输出配置.............................................................................................................25 Python 驱动 LED 闪烁......................................................................................................... 26 背景..................................................................................................................................... 26 硬件..................................................................................................................................... 26 硬件列表......................................................................................................................... 26 ii

连接方法......................................................................................................................... 27 软件..................................................................................................................................... 27 第一步：开机................................................................................................................. 27 第二步：Python 驱动...................................................................................................27 第三步：运行代码......................................................................................................... 28 第四步： Debugging.................................................................................................. 28 第五步：发散思维......................................................................................................... 29 案例 - 宝宝看护器................................................................................................................. 30 背景..................................................................................................................................... 30 硬件..................................................................................................................................... 30 硬件列表......................................................................................................................... 30 连接方法......................................................................................................................... 31 温湿度传感器：......................................................................................................... 31 相机：......................................................................................................................... 32 软件..................................................................................................................................... 32 第一步：开机................................................................................................................. 32 第二步：开启相机功能................................................................................................. 32 第三步：更新树莓派..................................................................................................... 33 第四步：安装 Babycam Pi.......................................................................................... 34 第六步：用 crontab 运行传感器脚本........................................................................ 34 第五步：使用................................................................................................................. 35 第六步：发散思维......................................................................................................... 35 给红外 LED 设置一个开关........................................................................................35 用乐高做一个可爱的外壳......................................................................................... 37 iii

树莓派产品介绍 “什么是树莓派？是树莓做的水果馅饼么？” “不不，我是信用卡大小的一款电脑。” “这么小的电脑你在开玩笑么？！。。能用你做什么呢？” 树莓派简史树莓派（英文名：Raspberry Pi），是由英国的树莓派基金会为促进发展中国家计算机科技基础教育开发的低成本单板电脑，树莓派的运行系统是主要是以 Linux 内核为主衍生的各种发行版系统包括 Arch Linx，Ubuntu MATE，Debian，Gentoo 等主流系统，也有官方专门为树莓派打造的 Raspbian 和 OpenELEC 等树莓派专用系统。在硬件方面经过了 6 代进化的最新版树莓派 4 B 采用了最新的博通 BCM2711 系统芯片（SoC），包括了主频 1.5G 的 4 核处理器，并拥有了支持 2.4GHz／5GHz 的双频无线网和蓝牙 5.0 协议的蓝牙模组，还增加了两个 USB3.0 接口，并延用了上一代的版本接口种类和布局，最大程度保持对已有外设产品的兼容性。也是正因为树莓派拥有丰富的硬件外设接口，一经推出，得到了广大电子爱好者和程序员的喜爱和追捧，因此形成了完善的软硬件生态系统，市面上也推出了众多的扩展版以满足不同项目的需求。今年著名的美国宇航局（NASA）推出了以树莓派为核心控制模块的缩小版好奇号火星车的开源项目，使学生和爱好者们更多的涉及到 STEM 教育中。树莓派家谱树莓派 1 树莓派 1 A+ B+ 2014 年 11 2014 年 7 月月树莓派 2 B 2015 年 2 树莓派 3 B 2016 年 2 月月表格1树莓派家谱树莓派 3 B+ 2018 年 3 月树莓派 4 B 2019 年 6 月 1

ZERO系列树莓派 ZERO 2016 年 5 月树莓派 ZERO W（无线） 2017 年 2 月表格2树莓派Zero系列树莓派 3 B+与 4 B 参数对比树莓派 3 B+ 2018 年 3 月 BCM2837B0 树莓派 4 B 2019 年 6 月 BCM2711 ARM Cortex-A53 64 位 ARM Cortex-A53 64 位 (ARMv8) 4 1.4GHz 1GB 4*2.0 3.5mm 音频接口全尺寸 HDMI MIPI DSI 显示接口 MIPI CSI 显示接口 (ARMv8) 4 1.5GHz 1GB/2GB/4GB 2*2.0+2*3.0 3.5mm 音频接口 2 个 Micro HDMI 2.0 接口(4K 60FPS) MIPI CSI 显示接口基于 USB 2.0 的千兆网口基于 USB 2.0 的千兆网口最大吞吐量 300Mbps 2.4/5GHz b/g/n/ac 最大吞吐量 300Mbps 2.4/5GHz b/g/n/ac BLE 4.2 40Pin BLE 5.0 40Pin Micro SD 卡 Micro SD 卡支持(需要配合 POE HAT) 支持(需要配合 POE HAT) 上市时间主芯 CPU CPU 核心数 CPU 主频内存 USB Host 音频显示接口摄像头接口以太网接口无线 WiFi 蓝牙 GPIO 通用扩展口 SD 卡接口 PoE 供电供电产品尺寸 5V/2.5A Micro USB 85.6mm*56mm 5V/3.0A USB-C 85.6mm*56mm 0-50° 使用温度环境 0-50° 表格3树莓派3B+与4B参数对比 2

起步入门最低需求初学者小白套装一个 4GB (或更大) SD 卡和 SD 读卡器，一个 5V 3.0A 的 micro USB 电源，一台有 HDMI 的显示器（或者购买官方的 7 寸屏幕），一根 HDMI 线，一个 Micro HDMI 转 HDMI 接口，鼠标和键盘，网线和一颗爱学（zhē）习（tēng）的心。看来要玩树莓派需要购买好多的零件啊，好复杂啊？为了方便大家入门，我们精心准备了树莓派入门套件，甚至还有更多套件搭配可供选择，一定有适合你的那一款，一旦拥有，别无所求。图表1入门套件拥有 Linux 基础经验的玩家在上面基础套件上，你们也可以选择无头计算机形式（就是省去外接显示器，然后通过远程控制进行配置与运行），还需要一台用来设置树莓派系统并进行远程控的的电脑主机（需要自带 SD 卡读卡器的或者购买一个 USB 接口的 SD 卡读卡器）和下载好你想学（zhē）习（tēng）的系统镜像文件。主流运行系统 Raspbian 这是专门为树莓派打造的一款基于 Debian 的操作系统，并得到了官方的支持，最新版本发行于 2019 年 7 月的 Raspbian Stretch 并且兼容最新的 Pi 4B，这款系统包括了很多关于 STEM 教育的小程序，包括由 MIT 开发图表2Raspbian系统界面 3

的著名编程启蒙程序 Scratch，Wolfram 旗下的数学智库引擎 Wolfram Alpha 和计算软件 Mathematica，还有当今流行的 Python 编程环境，甚至还囊括了颠覆游戏界的著作《我的世界（Minecraft Pi edition）》。可以说这款系统基本可以满足一些日常需求，也是新手玩家必经之路，所以在后面的实践环节会具体说明如何从下载链接到在派上完整运行的。树莓派的 I/O 框图有了这么多扩展设备怎么和树莓派连接呢？以最新的树莓派 4 B 为例如图：图表3树莓派4BI/O框图常见的 I/O： ①．2 个 USB2.0 接口和 2 个 USB3.0 接口--可以接入例如键盘鼠标，USB 摄像头，移动硬盘，U 盘等 ②．最大速率 300Mbit 的千兆以太网口 – 线网连接有线网 ③．3.5mm AV 音视频接口--如果你见过一种一头有红色、白色、黄色的三个插头另外一头是个耳机插头的视频线，那恭喜你暴露年龄了哈哈，这个东西基本上没啥用了 ④．两个全尺寸 HDMI – 高清视频头，可接两个连接电视或显示器供电接口 ⑤．POE 供电口 – 注意需要配合 POE HAT 使用的网线供电 4

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