一起玩转树莓派（1）——简介与环境搭建

一、引子

树莓派开发设计的初衷是为了学生们能够更加方便的进行编程学习，但其一经发布，其实际上所得到的应用要比设计之初所预想的广泛许多。其本质是一款尺寸只有信用卡大小的微型电脑，虽然其是微型电脑，但其性能十分强大，并且支持输出音视频，支持标准USB外设，以及集成了蓝牙等通信芯片。我们可以在台式电脑上进行的工作，几乎都可以在树莓派上进行。其麻雀虽小，但五脏俱全，与普通台式电脑不同的是，树莓派暴露了GPIO接口，我们可以十分方便的使用树莓派控制各式各样的外设和传感器，可以DIY各种有趣的电子设备。

本系列博客是笔者在工作之余，在玩树莓派过程中记录的学习过程与心得感悟，同时希望与有同样爱好的朋友们分享，一起发挥想象与创新能力，玩的开心，同时学习巩固更多嵌入式，Linux与Python相关的知识。

总体来说，如果你满足如下任意一项，那么本系列播放将非常适合你阅读，也期待与你的交流：

1. 想要学习编程技能的朋友。

2. 想要熟悉Linux，学习Python语言的朋友。

3. 对树莓派感兴趣，但是不知道树莓派能够干什么的朋友。

4. 有硬件DIY想法，却不知如何入门的朋友。

二、开机之旅

目前，树莓派主要分为A型和B型两种，其配置略有不同，总体来说，A型USB接口较少，无有线网络接口，内存较小。B型拥有更多的USB插口，支持有线网络内存和功率都更高。新的树莓派新增了B+版本，其功耗更低而性能更强，并且将通用的输入输出引脚增加到40个。

要开启树莓派的探索之旅，首先你需要拥有一些硬件设备，可以在官网买到最新版本的树莓派板子，官网地址如下：

https://www.raspberrypi.org/

当然你也可以方便的在电商网站上买到树莓派相关的套装，我建议对于初学者，尽可能的搞齐如下设备：

1. 版本尽量新的树莓派板子

2. 内存大于8G的SD卡

3. USB鼠标

4. USB键盘

5. USB-HDMI接口的显示器

6. USB无线网卡

如上列出的6项中，树莓派板子和SD内存卡是必须的，板子是树莓派的主机，SD卡出了为树莓派提供外存能力外，还是树莓派的系统盘。后4项不是必须的，但是对于新手来说，拥有显示器和键鼠外设，可以极大的降低树莓派配置的难度，避免引入过高的入门门槛导致大家丧失学习编程的兴趣，对于显示器，我们一般不需专门准备，只需要在环境配置时借用台式机的显示器来做一些配置操作即可，后续只要树莓派和台式电脑在同一网络下，我们可以使用台式机来远程登录树莓派进行操作，台式机与树莓派并不需要两台显示器。USB无限网卡也是十分必要的，树莓派的一大特点是小巧便于携带，如果其受到网线的限制将会大大失去其便携性。

硬件准备好后，首先需要准备树莓派的Linux系统，关于Linux系统的相关内容，网上的资料很多，这里就不再过多的赘述，我们只需要了解其是一个开源的易定制的操作系统即可。对于树莓派来说，有专用的Linux版本，其也被称为Raspberry Pi OS。

首先，在如下官方网站可以下载到此系统的安装工具：

https://www.raspberrypi.org/software/

如下图所示，我们在现在时，需要选择当前所使用电脑的系统版本：

下载完成后，安装并打开下载的软件，如下图所示：

我们将准备好的SD卡插入电脑设备，之后在此软件中选中此SD卡，并选择要安装的操作系统，点击烧录即可一键完成系统的安装，可选择的操作系统有很多，我们可以根据需要来选择，一般选择推荐的即可，如下图：

烧录完成后，我们就准备好了树莓派的系统盘，需要注意，每次烧录都会将SD卡格式化，因此在烧录之前要妥善备份你的数据。

下面可以将树莓派插上SD卡，接通电源进行开机，通过简单的系统引导与配置，如果有接显示设备，你应该已经可以看到操作系统的桌面了，如下：

这个为树莓派专门定制的Linux系统默认安装了一些编程学习软件，Java，Python以及少儿编程热门的Scratch等。

三、远程登录树莓派

在操作树莓派时，更多时候我们会采用原生登录的方式进行控制，通过ssh我们可以远程登录树莓派的桌面系统，也可以通过终端登录到Linux的终端模式进行操作。首先，在树莓派机上开启ssh和远程桌面权限，如下图所示，首先打开树莓派配置工具：

将Interfaces配置项中的SSH和VNC修改为Enable，如下图：

下面，打开树莓派设备上的终端应用，输入如下指令查看其网络ip地址：

ifconfig

之后我们需要将输出的ip地址信息记住，如下图所示：

需要注意，笔者的树莓派是连接的路由器的无线网络，因此其ip是内网的，如果要远程登录，需要再统一内网中，这里的ip地址是192.168.1.27。

之后，在其他设备上打开终端(Mac设备)或命令行(Windows设备)，输入如下指令即可远程登录树莓派：

ssh pi@192.168.1.27

树莓派默认的系统用户名为pi，登录密码为raspberry。登录成功后，我们即可以在终端进行树莓派上Linux系统的相关操作。

对于初学者来说，使用命令操作Linux系统还是略显困难，因此如果可以直接通过GUI桌面来远程使用树莓派就更加方便了，我们安装的树莓派系统默认也是支持的，上面我们打开的VNC权限就是为了进行远程桌面控制，首先在台式或笔记本电脑上安装VNC 软件，地址如下：

https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/

下载对应系统的版本即可，如下图所示：

下载安装完成后，打开此软件，新建一个连接，输入树莓派的ip地址，用户名和密码，即可登录远程桌面，如下图：

完成后，远程操作树莓派就变得非常轻松了，我们可以像使用普通台式电脑一样使用树莓派，笔者平时使用的是Mac电脑，远程操作树莓派效果如下图所示：

好了，目前为止，我们已经完成了树莓派的基本配置工作，后面就看我们的想象力与创造力，怎么来玩转它了！

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