树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

除了香蕉派还有很多各式各样的单板机,有些比树莓派性能更好,而有些更加便宜。System(全新开箱即用系统),其实就是个系统安装器,之所以介绍这个,是因为官方推荐每一个第一次接触树莓派的人,都用用。还有很多,感兴趣可以去这里看看:树莓派操作系统大全读到这了,恭喜你,树莓派已经入门了。

Raspberry Pi 是树莓派基金会开发的一款信用卡大小的单板计算机,最初的设计目标是利用相对廉价的硬件和开源软件为孩子们提供计算机教育平台。然而其出色的可扩展性和易于开发的特性,让它不仅用于儿童教育,也是极客们的玩具。Raspberry Pi 已经发展到万千种玩法,普通人也可以轻松实现。

树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

我可以用 Raspberry Pi 做什么?

前面提到过,Raspberry Pi 已经发展成了万千种玩法,有些纯粹是为了好玩;有些是为了学习计算机技术;有些是为了探索我们所生存的世界;有些是为了帮助我们过上更好的生活。

很多玩法同时兼顾了上述多个目的,比如:制作机器人、搭建无人机、组装自动驾驶汽车等,这些不仅可以满足计算机知识的学习,还可以以独特的维度去探索世界。

说到探索,有些人甚至在树莓派上装上摄像头、氢气球、传感器,让它飞到地球边缘,探索太空。当然,这是非常危险的,所以一定要注意安全。要知道,我说的不是你和你的树莓派,而是天上的飞机和生活在下面的人。在这样玩之前,一定要了解当地的规定。

当然,你可能会说,我不想玩那么大,有没有什么安全又有趣的玩法呢?嗯,当然有,你可以建立一个私人气象站、一个智能家居控制中心或者一个摄像头监控系统。

如果你只是想用它学习,那么连接显示器和键盘鼠标就可以让它成为一台 Linux 电脑。此外,谁能阻止你制作一台 PiBook(Raspberry Pi 笔记本电脑)呢?

你也可以选择连上Wi-Fi、插上电,干脆扔在角落当服务器。让它帮你从网上下载资源;在上面部署一个网页服务器,把你的博客网站放在上面,分享给大家;也许你喜欢吃新鲜的蔬菜,那么你可以建一个全自动农场,每天采摘。

如果你打开思路,就会发现有无数伟大的项目,例如游戏机、3D 打印机、家庭影院等。

现在,你知道你能做什么吗?

树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

网友的各种启发(图片来源于网络,如有侵权删除)我好像听说过香蕉派

首先,我必须赞美你。谁说单板计算机只有 Raspberry Pi?除了 Banana Pi,还有很多其他的单板计算机,其中一些比 Raspberry Pi 更好,有些更便宜。但你应该知道的是,Raspberry Pi 是世界上销量最大的迷你单板计算机(也可能不是,我了解不多),这意味着你可以轻松找到你想要的资源、解决方案或问题。人多力量大是 Raspberry Pi 最大的优势。

Raspberry Pi 购买指南(如何选择我的第一个 Raspberry Pi)

第一代Raspberry Pi发布于2012年,俗话说,宁买新电子产品,不买旧产品,这个道理在这里也适用。

Raspberry Pi 的最新版本是第三代 B 型号,一般简称为 3B。还有一个小分支叫 Zero 系列。截至撰写本文时,Zero 系列共有两款型号,分别是 Zero 和 Zero W。

为了大家更直观的理解,我做了下表。(如有错误,请指出,总体上应该是正确的。)

树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

简单来说,3B系列是旗舰产品,而Zero系列则面向需要极端尺寸和低性能的场景,比如无人机、探空气球,或者干脆面向不需要高算力的场景,比如3D打印机、自动化农场、掌上游戏等。

只需回答几个问题就能知道哪一个适合您。

你的项目需要高性能吗?——购买3B

你不知道将来会用它做什么项目?— 购买 3B

你的项目对体积和重量有极高的要求吗?——购买 Zero W

为什么不推荐Zero,它很便宜。

由于没有Wi-Fi也没有蓝牙,调试起来比较麻烦,而且配置也不高,我觉得你不要错过这5块钱,还是买Zero W吧。决定好机器之后,我们还需要讨论一下必备的配件。

存储卡

由于树莓派本身没有闪存,所以系统是安装在存储卡上的。即使是普通的 TF 卡,也请至少购买 8GB,4GB 是不够安装系统的。同时购买时请注意选择大品牌、Class 10 的卡,以保证兼容性和读写速度。

如果实在不懂的话,树莓派基金会官方出品的TF卡也是不错的选择。

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电源

树莓派的供电接口是常见的Micro USB,这也是很多安卓手机使用的接口。不过值得注意的是,不要用电脑USB给树莓派供电,电流太小,可能会遇到未知问题。一定要使用电压5V,电流1A以上的独立电源。如果正好手头没有,也可以试试官方的电源,电压5.1v,电流2.5A,支持全球各地的插座环境,供电品质高,即使外接树莓派专用LCD也不会有问题。

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键盘和鼠标

这取决于你。

有很多不错的选择,有些甚至还预留了安装风扇的空间。我自己选的是官方的机箱,主要是因为好看,拿到手之后做工也不错。有一点值得注意,3B虽然和2B尺寸一样,但是电源指示灯的位置是换的,所以官方的机箱也分2B和3B,注意不要买错了。

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散热器

3B的性能比上一代好太多了,发热量也增加了,就算不用风扇,也建议贴上去,最多也就几块钱。

树莓派专用液晶屏

主要产品是微雪的,可以直接通过树莓派的GPIO(通用输入输出接口)供电,使用起来非常方便,当然也可以直接接普通的显示器或者电视机使用,也是非常方便的。

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还有许多其他配件和外围设备,我就不一一讨论了,我将在决定具体的项目后再讨论它们。

菜鸟

NOOBS 的全称是 New Out Of Box System,其实就是一个系统安装程序。之所以介绍它,是因为官方建议每一个初次使用树莓派的人都使用它。之所以叫这个名字,是因为如果你买的是官方的 TF 卡,里面就自带了 NOOBS,插上去通电就可以直接用。

如果你买了自己的卡,也不用担心,NOOBS 非常容易使用。首先,你需要从官方网站下载 NOOBS。

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然后你会看到 NOOBS 和 NOOBS Lite。这两个版本本质上是一样的。不同之处在于 NOOBS 附带了完整版 Raspbian OS 的安装包,而 NOOBS Lite 只是 NOOBS 本身。

除了Raspbian OS,NOOBS还可以安装其他版本。你只需要在NOOBS中选择你想要安装的系统,它就会自动下载安装。你也可以选择多个系统。不过由于服务器在国外,除非你使用VPN或者SS,否则网速会很慢。建议直接下载Raspbian OS完整安装包的NOOBS。下载NOOBS的时候我们还需要下载一个卡清理软件叫:SDFormatter,Windows下载地址,Mac下载地址。

安装并打开软件后,就可以将卡插入电脑了。以下以Mac为例,Windows操作方法相同。

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选中TF卡,命名(后面会自动更改),点击格式化,出现以下界面,格式化完成。

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此时 NOOBS 应该已经下载好了,解压压缩包,将解压后的内容全部复制到刚刚格式化的 TF 卡中,然后弹出 TF 卡,插入树莓派,连接显示器、键盘、鼠标、电源,其余都是图形界面,按照提示安装完整版 Raspbian OS。

您可能会遇到的一些小问题:

Windows用户可以使用WinRAR等软件进行解压,但Mac用户一般不会下载第三方解压工具,而使用自带的解压工具会导致CPGZ、ZIP解压的无限循环。

出现此问题的原因是文件大小超过4GB。因此下载第三方解压工具可以解决。

树莓派官方推荐的解压工具叫做:The Unarchiver,我自己使用的是Keka。

刻录系统

NOOBS使用起来确实很方便,但还是存在不少问题,虽然随时重装系统对新手比较友好,但带来了一个副作用,就是NOOBS和系统安装包都会占用空间,而且是4GB以上的,对于一个拥有8GB TF卡的用户来说,损失了一半以上的空间,极其不划算。

所以现在我们使用另外一种方法,就是用电脑直接烧写一个系统到树莓派里。

所需的软件包括:

SDFormatter(见上面的下载地址)、win32diskimager(如果打不开的话可以自行搜索下载,这个软件确实很好找。)

SDFormatter(下载地址见上文)、ApplePi-Baker。网上很多教程都会教大家如何使用Mac自带的DD工具,但是对新手不太友好,使用起来麻烦。这个是我无意中发现的一款刻录工具,界面美观,操作简单,功能单一,这种纯工具软件很少,而且是Free,就不多说了。

这里我依然以Raspbian系统为例,其他系统也类似。

首先下载系统映像文件Raspbian OS。

树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

有两个版本,Raspbian Jessie With PIXEL 和 Raspbian Jessie Lite。它们的区别在于前者带有 PIXEL 的图形界面,使用起来更加方便,而后者则是不带图形界面的版本,占用空间非常小。(我手头有一个项目不需要图形界面,我只有 4GB 的 TF 卡,所以 Lite 版本刚好满足我的需求)

为了学习,我建议下载 Raspbian Jessie With PIXEL。一旦你熟练掌握了它,你可以根据自己的需要选择其他操作系统。

下载后是ZIP文件,解压后放到合适的位置备用。然后使用SDFormatter格式化TF卡,操作同上。

Windows 和 Mac 的刻录步骤有所不同,但总体流程相同,因此我仍以 Mac 为例。

打开ApplePi-Baker,如图

树莓派:从儿童教育到极客玩具,无限可能等你探索

1.首先选择要刻录的目标TF卡

2.选择刚刚解压的镜像文件(下面的选项表示刻录完成后是否自动弹出)

3.点击恢复备份,等待刻录完成,软件会自动安全弹出刻录完成的TF卡,拔出卡即可。

然后像之前一样插上树莓派,接上显示器、键盘、鼠标、电源。开机后并没有出现NOOBS界面,而是直接进入Raspbian OS的主界面。

Windows下的流程大致如下(网上找的,所以应该是正确的):

1.解压下载的系统压缩包,得到img镜像文件

2. 使用 SD 卡托盘或读卡器并将其连接到计算机

3.解压并运行win32diskimager工具

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1.在软件中选择img文件,在“Device”下选择SD盘符,然后选择“Write”,开始安装系统。根据你SD的速度,安装过程会快或慢。

2.安装完成后会弹出完成对话框,提示安装完成,若不成功请关闭防火墙等软件,重新插入SD进行安装,请注意安装完成后在win系统下SD只有74MB,这是正常现象,因为linux下的分区在win下是看不到的!

除了 Raspbian 操作系统之外我还可以选择什么其他操作系统?

Raspbian OS 并非官方发布的,是基于 Debian 定制的 ARM 版本,只是官方主力推荐的 OS,支持树莓派的 Linux 发行版有很多,下面列举一些:

Raspbian Jessie With PIXEL:Raspberry Pi 官方推荐的系统,基于 Debian 8,采用 PIXEL 图形界面。特点包括出色的兼容性和性能。

Raspbian Jessie Lite:树莓派官方推荐的系统,基于 Debian 8,无图形界面。特点包括兼容性和性能出色,安装包比 PIXEL 版更小。

Ubuntu MATE:Ubuntu MATE 是针对Raspberry Pi的版本,具有个性化、美观的界面。

Snappy Ubuntu Core:物联网 (IoT) 的 Ubuntu 发行版。支持 Raspberry Pi。

CentOS:适用于 ARM 的 CentOS 发行版。支持 Raspberry Pi。

Windows IoT:微软针对物联网 (IoT) 的官方 Windows 版本。支持 Raspberry Pi。

FreeBSD:适用于 Raspberry Pi 的 FreeBSD 发行版。

Kali:Kali 是 Raspberry Pi 的一个发行版,深受黑客喜爱。

Pidora:基于 Fedora Remix 针对 Raspberry Pi 优化的操作系统。

还有很多,有兴趣的可以去这里看看:Raspberry Pi 操作系统百科

尾巴

恭喜你,你已经开始使用 Raspberry Pi 了。不过,乐趣才刚刚开始。

可以看到,树莓派的玩法完全由你决定。其实电脑也是这样,树莓派能做到的,也许你的手机也能做到,只是消费电子的形态固定了你对它的想象,在它越来越轻薄的今天,让你失去了创造(捣鼓)的乐趣。

苹果的第一款产品Apple I是一台单板电脑,用户使用前需要自行配置电源、显示器、键盘和鼠标,还提供了强大的扩展能力,让用户实现各种天马行空的想象,当时正是电脑和游戏机百花齐放的年代,热闹非凡。

21世纪,我们都知道结局,电脑越来越无趣。幸好我们还有开源世界,崇尚自由。代码人人可用,人人都可以修改。你不用花一分钱就可以从开源世界得到你需要的东西,还可以把你的创意与世界分享。开源世界充分体现了人类无私、创新、平等、自由的精神。

如果我上面说的能让你有一点点认同的话,那么你手中的树莓派就是进入这个世界的完美钥匙。

尾巴的尾巴

既然您已经阅读了所有这些内容,还在等什么?!拿起您的 Pi,和我一起回到 20 世纪 80 年代的计算机黄金时代。

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