Raspberry Pi - это недорогой микрокомпьютер, который помещается на ладони и может сделать очень многое. На основе этого микрокомпьютера можно создавать как серьезные проекты, по управлению умным домом, так и использовать в качестве медиацентра или даже легковесного домашнего компьютера с Linux.
В одной из предыдущих статей мы подробно рассматривали начало работы с Raspberry Pi 3, как подключить устройство и что для этого необходимо, сейчас же остановимся более подробно на такой задаче, как установка операционной системы Raspberry Pi 3. Здесь используется процессор на архитектуре ARM, а значит вы можете установить любой поддерживаемый ARM дистрибутив, или же созданный специально для Raspberry дистрибутив Raspbian.
Установка системы Raspberry с помощью NOOBS
Это самый простой способ получить полноценный и работающий Linux на Raspberry Pi. Набор операционных систем по умолчанию NOOBS (New Out Of Box Software) для Raspberry Pi вышел в 2013 году и предоставляет простой интерфейс, с помощью которого вы можете установить несколько популярных систем в несколько кликов.
1. Подготовка SD карты
Первым делом нам нужно подготовить вашу SD карту. Нужна карта объемом, как минимум, 4 Гб. Выполните такую команду:
Теперь подключите карту к компьютеру с помощью картридера, и выполните команду еще раз, так вы сможете определить какое имя в системе было присвоено вашей карте. Например, это может быть mmcblk0. Если она уже разбита на разделы, то вы увидите в конце имени p1, например, mmcblk0p1. Если же карта еще не разбита, то нам нужно это сделать, для этого используйте fdisk:
sudo fdisk /dev/mmcblk0
Удалите все существующие разделы с помощью d , введите нужный номер раздела, если нужно, затем используйте n , для создания нового раздела и p для подтверждения создания. Нам нужен один раздел на всю флешку, если у вас уже так, то ничего делать не нужно.
После завершения нажмите t и установите тип раздела W95 FAT32, несмотря на то, что это Linux, для установщика нужно использовать файловую систему FAT. Для записи изменений нажмите w .
Осталось отформатировать раздел в файловую систему FAT32:
sudo mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1
Вы можете скачать образ NOOBS с официального сайта . Нам нужен ZIP архив самой последней версии.
Вы можете выбрать две версии, полную, с офлайн установкой и минимальную, которая требует интернет подключение для развертывания на Raspberry Pi. Микрокомпьютер должен быть подключен с помощью кабеля Ethernet, беспроводная сеть доступна только в установленной операционной системе.
Установщик NOOBS включает такие операционные системы:
- Raspbian;
- Pidora;
- RISC OS;
- Arch Linux;
- OSMC.
Возможно, со временем туда будут добавлены и другие системы.
3. Запись на SD карту
Здесь все еще проще установка операционной системы Raspberry Pi 3 выполняется путем обычного копирования файлов. Для этого нужно чтобы ваша SD карта была примонтирована в системе. Проверяем куда ее подключил ваш файловый менеджер:
mount | grep -i mmcblk0p1
Если еще не подключил, то откройте ее в файловом менеджере и затем повторите еще раз. В Nautilus есть такая опция контекстного меню, как "Открыть в терминале" , вы можете здесь ее использовать. Или используйте команду cd для перехода в папку флешки:
cd /media/путь/к/папке/
Затем просто разархивируем в нее содержимое архива NOOBS:
unzip /home//Downloads/RaspberryPi/distros/NOOBS_v1_3_11.zip
Вот и вся установка, когда извлечение будет завершено, вы можете размонтировать карту памяти:
sudo umount /dev/mmcblk0p1
В Windows вы можете сделать все то же в графическом интерфейсе, просто распакуйте содержимое zip архива noobs на флешку.
4. Запуск системы
Дальше можете извлечь карту из компьютера и подключить ее к Raspberry, также вам понадобится подключить устройство по HDMI к экрану, затем подайте питание и подключите клавиатуру. В установщике нужно выбрать операционную систему, которую вы хотите установить:
Установка выполняется довольно быстро и представляет из себя копирование нужных файлов на ту же карту памяти. Если вы установите несколько систем, то вам будет доступно меню выбора, если же только одну - то она будет загружаться по умолчанию. Установка noobs raspberry pi 3 на видео:
Установка системы Raspberry из образа
Другой способ установить операционную систему Raspberry Pi 3 - использовать img образ. Например, вы можете скачать образ Raspbian Jessie и просто записать его на карту памяти.
Самый простой способ сделать это в Linux - использовать утилиту Ether. Она уже есть в большинстве дистрибутивов.
Другие операционные системы доступны на том же сайте, что и NOOBS. Например, вы можете скачать Raspbian, Ubuntu MATE 16.04 или даже Windows 10 IoT:
Но, кроме того, вы можете устанавливать этим способом и другие операционные системы, загруженные с других ресурсов.
Вам необходимо скачать образ операционной системы, который будет иметь расширение файла.img. Часто эти файлы еще дополнительно пакуются в zip архивы, чтобы занимали меньше места, поэтому если вам попал такой архив, распакуйте его.
2. Запись образа на карту
Когда у вас будет img файл, запустите утилиту Ether и выберите нужный образ в разделе "Select Image" :
Затем, убедитесь, что вы выбрали правильную карту памяти. Если устройство нужно изменить, нажмите кнопку "Change" :
Если все верно, для записи образа на флешку нажмите кнопку "Flash" . Когда процесс будет завершен, вы операционная система Raspberry будет готова к использованию. Извлеките карту из компьютера, подключите ее к Raspberry Pi и загрузитесь.
Выводы
Как видите, установка ос raspberry pi 3 очень проста если эта операционная система поддерживается официально. Кроме описанных в статье способов, можно использовать и другие методы записи, например, утилиту dd. Если вы новичок, то для вас идеальным вариантом станет NOOBS, для продвинутых пользователей есть образы. Но, в любом случае, установка Linux на Raspberry Pi 3 в разы проще установки WIndows или Mac на компьютер. А у вас есть Raspberry? Для решения каких задач вы его используете? Напишите в комментариях!
Для определения оптимальных параметров настройки регуляторов (параметрической оптимизации) АСР необходимо иметь сведения о статических и динамических характеристиках объекта регулирования и действующих возмущений. Наиболее достоверными являются экспериментально определенные статические характеристики.
Оптимальная настройка ПИД-регулятора позволяет максимально быстро и почти без перерегулирования вывести объект на уставку. Признак правильной настройки – плавный, без рывков, рост регулируемого параметра и наличие тормозящих импульсов при подходе к уставке как снизу, так и сверху (рис. 14.39).
Если объект выходит на уставку с небольшим перерегулированием и быстрозатухающими колебаниями, можно немного уменьшить коэффициент усиления, оставив все остальные параметры без изменения.
Величина максимума амплитудно-частотной характеристики замкнутой системы регулирования, а также ее резонансная частота могут быть определены из временной характеристики системы относительно управляющего воздействия по условной величине ее степени затухания и частоте(рис. 14.40).
Рис. 14.39. Оптимальная работа ПИД-регулятора
Рис. 14.40. Переходная характеристика замкнутой системы регулирования
Указанное обстоятельство позволяет приближенно определить параметры регулируемого объекта ипо полученной экспериментально кривой переходного процесса при ступенчатом воздействии со стороны задатчика регулятора. Действительно, если известны степень затухания переходного процесса и его частота, а также числовые значения параметров настройки регулятора, при которых регистрировался этот процесс, то принципиально не представляет труда определить, каковы должны быть числовые значения параметров объектаидля того, чтобы амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы с известными параметрами настройки регулятора касалась окружности с индексом, соответствующим этой степени затухания при частоте, соответствующей частоте переходного процесса.
Порядок определения оптимальной настройки ПИ-регулятора по графику временной характеристики замкнутой системы регулирования с помощью графиков заключается в следующем:
1. Система регулирования при произвольной настройке регулятора включается в работу. Убедившись, чтоона работает устойчиво, быстро изменяют задание регулятору на некоторую достаточно большую, но допустимую по условиям эксплуатации величину и регистрируют процесс изменения регулируемой величины во времени.
2. Из полученного графика изменения регулируемой величины, типовой вид которого приведен на рис. 14.40, определяются степень затухания и период колебаний переходного процессаТ.
3. Вычислив величину отношения периода колебаний переходного процесса к установленному в регуляторе во время проведения эксперимента значению времени изодрома, находят величины поправочных множителей на величину коэффициента передачи регулятора и на величину его времени изодрома, т.е. определяют, во сколько раз следует изменить числовые значения параметров настройки регулятора, чтобы настройка оказалась близкой к оптимальной.
4. Установив найденные параметры настройки в регуляторе, опыт повторяют и производят повторный расчет, аналогичный изложенному выше. Если окажется, что числовые значения поправочных коэффициентов близки к единице (находятся в пределах 0,95–1,05), можно считать, что настройка окончена. В противном случае необходимо произвести повторную перенастройку.
В практике наладочных работ используют приближенные формулы для определения оптимальных параметров настройки регуляторов для объектов, описываемых нижеприведенными выражениями при различных критериях оптимальности.
1. Всесоюзным теплотехническим институтом имени Ф.Э. Дзержинского (ВТИ) рекомендуются для степени затухания за период = 0,75 и интегральной квадратичной оценки, близкой к минимуму, следующие формулы расчета для параметров ПИ-регулятора с передаточной функцией:
W (P ) =K p (Т из Р + 1)/Т из Р .
При 0 < об /Т а < 0,2
, Т из = 3,3 об.
При 0,2 < об /Т а < 1,5
, Т из = 0,8Т а .
При = 0,9, 0 < об /Т а < 0,1
,
Т
из
= 5 об.
При 0,1 < об /Т а < 0,64
, Т из = 0,5Т а .
2. Имеются номограммы для подобных объектов, чтобы в зависимости от параметров объекта и заданного затухания определитьK р ,Т из (метод Ротача).
3. Существует метод компенсации большой постоянной времени объекта (Т из = Т об ) при коэффициенте демпфирования = 707 (модульный оптимум).
4. Аналитический расчет границы устойчивости и параметров регулятора при заданной степени колебательности по расширенным частотным характеристикам (метод Стефани) также применяется при наличии ЭВМ и соответствующих методик расчета. Все методики дают близкие результаты расчета параметров регулятора и, соответственно, близкие переходные процессы.
5. На практике расчеты регуляторов заканчиваются наладочными работами, когда используются экспериментальные методы параметрической оптимизации .
Эти методы основаны на прямом контроле переходных или частотных характеристик в процессе подбора оптимальных параметров настройки или с параметрами, заведомо обеспечивающими устойчивое движение АСР. Затем, вводя возмущение, наблюдают реакцию системы на эти возмущения. Целенаправленно изменяя параметры настройки регулятора, добиваются нужного характера переходного процесса. Это многошаговая итерационная процедура. Данные методы разработаны настолько, что позволяют автоматизировать этот процесс при минимальном участии человека 3 .
Самая простая настройка, когда в замкнутой АСР с ПИ-регулятором (при ПИ-регуляторе Т из устанавливают очень большим) увеличиваютK p до границы устойчивости, определяютK p .кр и Т пер.кр – период установившихся колебаний. Затем выставляют параметры:
Для П-регулятора K p .опт = 0,55 K p .кр;
Для ПИ-регулятора K p .опт = 0,55K p .кр,Т из = 1,25Т пер.кр.
6. Лучшие результаты дает пошаговая оптимизация с оценкой переходной характеристики на каждом шаге.
В плоскости параметров настройки ПИ-регулятора существуют линии одинаковой степени затухания (рис. 14.41).
Одно и то же затухание (пусть ψ= 0,75) можно получить при различных параметрах регулятора. Нужно обеспечить при этом минимальную квадратичную ошибку, которая изменяется в плоскости как показано на рис. 14.42. Таким образом, надо искать оптимальную точку настройки.
Из кривых (рис. 14.43) для различных настроек можно видеть, что в точках 1 и 2 переходные процессы затянуты, в точке 4 имеется апериодическая составляющая, затягивающая процесс. Поиск оптимальной настройки состоит из следующих этапов (рис. 14.44, 14.45):
1. ЗавышаютТ из, занижаютK р (точка 1).
2. Увеличивают K р , чтобы при колебательном процессе ψ = 0,8–0,9 (точка 2 ).
Рис. 14.44. Этапы практической настройки параметров ПИ-регулятора
3. УменьшаютТ из, чтобы избавиться от апериодической составляющей (точки3 ,4 ).
4. УменьшаютK р , чтобы приψ= 0,95…1 и при различных вариациях динамических свойств объекта регулирования переходные процессы были слабоколебательными (точка5 ).
Данный метод оптимизации не требует точного определения параметров объекта и параметров регулятора, так как варьирование параметров настройки производят относительно исходных значений, поэтому он широко применяется.
Рис. 14.45. Характер переходных процессов при различных настройках параметроврегуляторов
К примеру, в инструкции для наладчика САР с цифровым ПИ-регулятором даны следующие рекомендации.
регулятор настроен на ПИ-регулирование;
Рис. 14.46. Переходный процесс выходного сигнала ПИ-регулятора
структурная схема управления приведена на рис. 14.47;
Рис. 14.47. Структурная схема управления объектом с пневматическим исполнительным механизмом:w – задающее воздействие;x – регулируемая величина;xd – отклонение регулируемой величины;y – управляющее воздействие;1 – измерительный преобразователь; 2 – задатчик величины; 3 – регулировочный усилитель; 4 – электропневматический преобразователь сигнала; 5 – датчик; 6 – пневматический исполнительный блок
– пропорциональный коэффициент K р = 0,1;
– время изодрома T n = 9984 с;
– время предварения T v =oFF ;
– настройка параметров ПИ-регулятора:
установить желаемую заданную величину и в ручном режиме установить рассогласование регулирования на ноль;
переключиться на автоматический режим;
медленно увеличивать K р , пока регулирующий контур через малые изменения заданной величины не начнет клониться к колебаниям;
незначительно уменьшать K р , пока колебания не будут устранены;
уменьшать T n до тех пор, пока регулирующий контур снова не начнет клониться к колебаниям;
медленно увеличивать T n до тех пор, пока уклон к колебаниям не будет устранен.
Билет №16
насосы - машины, подающие жидкости;
вентиляторы и компрессоры - машины, подающие воздух и технические газы.
Вентилятор - машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления Ер < 1,15 (степень повышения давления Ер - отношение давления газовой среды на выходе из машины к давлению ее на входе).
Компрессор - машина, сжимающая газ с Ер >1,15 и имеющая искусственное (обычно водяное) охлаждение полостей, в которых происходит сжатие газов.
Согласно ГОСТ 17398-72 нагнетатели (насосы) подразделяются на две основные группы: насосы динамические и объемные.
В динамических нагнетателях передача энергии жидкости или газу происходит путем работы массовых сил потока в полости, постоянно соединенной с входом и выходом нагнетателя.
В объемных нагнетателях повышение энергии рабочего тела (жидкости или газа) достигается силовым воздействием твердых тел, например поршней в поршневых машинах в рабочем пространстве цилиндра, периодически соединяемым при помощи клапанов с входом и выходом нагнетателя.
Компьютеры на одноплатной аппаратной платформе Raspberry Pi становятся всё популярнее и популярнее. Если раньше их покупали в основном инженеры и компьютерные специалисты, то сейчас их преобретают многие любители для домашних экспериментов и электронных поделок. Управляет таким компьютером операционная система на базе Linux (обычно это Ubuntu или её производные). По умолчанию сеть в этой операционной системе настроена так, что при включении Распберри Пи в локальную сеть (которой обычно управляет роутер), каждый раз ему динамически присваивается новый IP-адрес благодаря настроенному протоколу DHCP. Это не всегда удобно. Поэтому оптимальнее всего настроить статический IP на Raspberry Pi.
Делается это просто. Если вы знаете адрес своего роутера через которые организавана локалка — отлично, елси нет, то в терминале набераем команду:
Netstat -r –n
Этим мы выводим на экран таблицу маршрутизации. Смотим на стобец Gateway (Шлюз), в ней должен отображаться текущий IP-адрес вашего маршрутизатора. Как правило, в домашних сетях это или или . Пусть в моём примере это будет первый адрес. Запоминаем или записываем его.
Для того, чтобы через консоль настроить сеть вручную на Распберри Пи и сделать статический IP — введите команду:
Sudo nano /etc/network/interfaces
В открывшемся конфиге ищем строку «iface eth0 inet dhcp» и стираем её. Вместо этого надо вписать следующее:
Iface eth0 inet static address 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1
Думаю, что смысл строк ясен, но немного всё же поясню. В строке «Аddress (Адрес)» надо вписать Ай-Пи из подсети роутера, главное чтобы он не был уже занять каким-нибудь другим устройством. Маска в 99% домашних сетей — 255.255.255.0, в в строчку «Gateway (Шлюз)» указывается адрес самого роутера чтобы показать системе, что весь трафик надо как бы «прогонять» через этот хост.
Дальше нажимаем комбинацию клавиш «Ctrl+X» чтобы выйти из редактора. На запрос о сохранении файла надо будет нажать сначала кнопку «Y», а затем — «Enter». Для применения изменений надо перезапустить сетевую службу. Делается это вот такой командой:
Sudo/etc/init.d/networking restart
Если вдруг система выдаст ошибку, то снова откройте файл и проверьте правильность ввода адресов.
Настройка сети на Raspberry Pi завершена.
Примечание:
На последних релизах операционной системы Raspbian JESSIE, конфиг сетевой карты из /etc/network/interfaces не читается
и получение IP-адреса идёт только в автоматическом режиме. Чем руководствовались разработчики — не ясно, но теперь прописать статику стало в разы сложнее. Один из вариантов решения — прибить демона клиента DHCP. Конечно, можно, но есть и ещё вариант, который подсказал автор блога homeless.su — подправить его конфигурацию в файле /etc/dhcpcd.conf.
Открываем его через редактор nano:
Sudo nano /etc/dhcpcd.conf
Прокручиваем его в самый низ и дописываем вот это:
Nodhcp interface eth0 static ip_address=192.168.1.10/24 static routers=192.168.1.1 static domain_name_servers=192.168.1.1
Само-собой, адреса надо прописать из своей сети. Перезагружаем свой Распберри Пи и проверяем — работает ли статический адрес.
Я не особо большой знаток Linux (почти новичок), поэтому буду очень рад конструктивной критике в комментариях.
Все, кто хотел, давно купили себе Raspberry Pi 3, а я ждал непонятно чего 🙂 Однако недавно этот компьютер попал ко мне в руки, поэтому хочу поделится впечатлениями и полезными (для кого-то) советами по его настройке.
Аппаратная часть
Компьютер заказывался на AliExpress сразу с корпусом и блоком питания (Model B, 1 ГБ ОЗУ). Карта памяти, microSD SanDisk 16 GB class 10, уже валялась дома. С учётом её цены весь «системный блок» стоил примерно 3000 р.
В качестве экрана был подключён обычный телевизор Full HD (кабель HDMI в кладовке случайно завалялся). Из периферии изначально подключил только клавиатуру и мышь, подсоединив их к USB-портам.
Raspberry в определённых случаях ощутимо греется (показывая при этом иконку-градусник в правом верхнем углу экрана), поэтому в корпусе почти сразу были просверлены дополнительные вентиляционные отверстия. Эффективность комплектных радиаторов так себе, нужно искать что-то посерьёзнее, если собираетесь нагружать компьютер на 100%.
Операционная система
Выбор ОС для Raspberry Pi 3 - вопрос деликатный. Если кто-то не в курсе, то здесь ARM-процессор. Т. е. обычный дистрибутив Linux на устройство не встанет, нужна специально подготовленная сборка.
Собственно, из-за относительно специфичного железа в дальнейшем будет много других сложностей с программами и т. п.
Существует несколько официальных и неофициальных сборок Linux для этого мини-компьютера. Какую из них использовать - зависит от поставленной задачи. В моём случае Raspberry Pi 3 будет использоваться, как обычный домашний компьютер для работы и развлечений (звучит несколько амбициозно). Попробовав несколько ОС, я остановился на основном официальном дистрибутиве, Raspbian Stretch 9.1 (новейшем на тот момент). На мой взгляд, он быстрее, стабильнее и универсальнее остальных.
Установка ОС на «Малину» очень проста. Скачиваем образ, распаковываем файл.img и записываем его на карту памяти с помощью специальной программы (для Windows это, например, Win32 Disk Imager).
Более подробное описание процесса записи ОС легко найти в Интернете.
После окончания записи карту памяти нужно вставить в соответствующий слот Raspberry Pi. Затем включаем устройство в электрическую сеть и начинаем первоначальную настройку (вставка блока питания в розетку - штатный способ включения этого компьютера).
Если вы подумали, что Raspberry Pi 3 сможет на равных конкурировать с обычным домашним компьютером за 20 000 р., то это совсем не так. Работать Raspberry будет гораздо медленнее, а ряд задач для него вообще недоступен. Однако с определёнными функциями мини-компьютер справляется неплохо. Например, с ролью терминала для не слишком «тяжёлых» веб-приложений он справится отлично.
Настройка Raspberry Pi 3 (ОС Raspbian)
При первом запуске даже ничего не нужно выбирать и нажимать. Система уже практически готова к работе. После перезагрузки появляется рабочий стол.
Хотя радоваться здесь особо нечему - просто придётся больше вещей настраивать уже в установленной системе 😉
Сначала подключаемся к Интернету. При проводном соединении Интернет уже должен работать сам. В моём случае используется Wi-Fi, поэтому нужно нажать на красные кресты на панели задач (иконка сетевых подключений), выбрать беспроводную сеть и ввести пароль. Всё почти так же, как в других операционных системах.
Она позволит выполнять все дальнейшие действия в терминале с правами суперпользователя. В противном случае придётся добавлять sudo в начале каждой второй строки (а то и чаще).
Все остальные команды приведены в статье без sudo. Т. е. предполагается, что вышеописанная рекомендация была выполнена.
Сразу обновляем пакетную базу и прошивку устройства:
Apt update apt upgrade rpi-update
Затем заходим в настройки Raspberry Pi: «Пуск» (значок малины) > Preferences > Raspberry Pi Configuration. Нажимаем «Change Password…» и задаём новый пароль (одновременно для пользователя и суперпользователя). Это позволит избежать некоторых проблем в будущем.
По умолчанию в Raspbian создан пользователь pi с паролем raspberry.
Настраиваем дальше. Hostname (имя компьютера в сети) можно не менять. У меня изображение выводится не на весь экран (толстая чёрная рамка по периметру), поэтому параметр Underscan переключаю в положение «Disabled». На вкладке «Performance» изменяем значение GPU Memory на 128 (можно и 64 оставить, но некоторым приложениям может не хватить).
Переходим во вкладку «Localization». Нажимаем «Set Locale…». Выбираем Language: ru (это даст хоть какой-то перевод ОС на русский). Настраиваем время через «Set Timezone…». В моём случае Europe/Moscow. Выбираем основную раскладку клавиатуры через «Set Keyboard…». Советую United States/English (US), т. к. к ней все уже привыкли. На всяких случай заходим в «Set Wi-Fi Country…» и тоже выбираем RU.
После всего этого нажимаем «OK» внизу окна и соглашаемся на перезагрузку.
Для интереса посмотрим сколько ОЗУ занимает операционная система в новом состоянии (диспетчер задач вызывается через Ctrl + Alt + Del или из меню приложений). 92 МБ! Вот бы Windows столько занимала 🙂
Настройка внешнего вида
Для удобства приводим рабочий стол к более привычному виду (в данном случае к виду подобному Windows). Правый клик по панели, «Panel Settings». Edge переключаем в положение «Botton» - панель перемещается вниз. Переходим во вкладку «Panel Applets», удаляем лишнее, добавляем нужное. Удалил Ejecter и CPU Usage Monitor. Добавил Minimize All Windows и Keyboard Layout Handler (переключатель раскладки клавиатуры).
Через последний добавляем русскую раскладку. Правый клик по флагу, «Keyboard Layout Handler Setting». Снимаем флажок «Keep system layouts», нажимаем «Добавить», выбираем ru. Меняем сочетание клавиш для переключения раскладок кнопкой под надписью Change Layout Options.
Кнопка «Закрыть» в этом окне не работает, но работает крестик в углу. Это старый баг многих сборок Linux (странно, что его не убрали до сих пор).
На панели есть значок Bluetooth. Отключаем через него модуль Bluetooth, если не собираемся подключать какие-либо беспроводные устройства.
Меняем набор значков слева. Правый клик на одном из значков, «Application Launch Bar Settings». Вытаскиваем пару ярлыков из меню на рабочий стол. Меняем обои (предпочитаю что-то более однотонное):
Numlock
К этому времени не работающая цифровая клавиатура уже начала раздражать. При загрузке системы Numlock выключен (в других версиях Linux такое тоже бывает). Каждый раз включать его не хочется. Пора исправить ситуацию. Устанавливаем программу numlockx:
Apt install numlockx
Добавляем её в автозагрузку. Например, открываем файловый менеджер, переходим в папку /home/pi/.config , создаём там файл autostart (без расширения) с единственной строкой: @numlockx -on .
Можете использовать любой другой способ добавления в автозагрузку.
Проблема с USB-флешками и жёсткими дисками
На первый взгляд, со съёмными носителями всё в порядке. Они корректно определяются при подключении, все файлы отображаются и нормально открываются. Только вот записывать на флешки ничего нельзя, т. к. подключаются они в режиме «readonly» (за редким исключением).
Решается проблема просто, установкой дополнительного драйвера:
Apt install ntfs-3g
После установки требуется перезагрузить систему.
Проверялись все накопители, имеющиеся в распоряжении - запись, изменение и удаление стали работать (не только в NTFS, но и в FAT32).
На одном USB-накопителе небольшого объёма только что отформатированном в Windows проблемы почему-то не было изначально.
Программы в комплекте
Настало время посмотреть, что уже установлено в системе. Просто пробежимся по меню приложений (консольные утилиты в расчёт не берём).
В разделе «Программирование» находится больше десятка приложений собственно для программирования (оставим их без внимания).
Категория «Офис» содержит исключительно программы из пакета LibreOffice (знаменитого бесплатного аналога Microsoft Office). Полезные приложения для работы с документами. Создание и правка не очень сложных файлов в них на Raspberry Pi 3 происходит с минимальными притормаживаниями.
Раздел «Интернет» содержит, на мой взгляд, два полезных приложения. Первое - VNC Viewer. Неплохой вариант управления удалёнными устройствами. Скорость работы приемлемая. Второе - браузер Chromium. Практически тот же Chrome, только без излишеств. Сайты работают с разной скоростью. Некоторые прямо быстро, некоторые очень туго (зависит от типа сайта и его оптимизации). Например, ВКонтакте листается с небольшими рывками, а Одноклассники уже идут со скрипом (хотя в целом пользоваться можно и тем и другим). Даже YouTube в нём сносно работает (установлено специальное расширение). В полноэкранном режиме видео, конечно, дёргается, а вот в широкоэкранном смотрится нормально. Т. е. на этом компьютере более или менее доступна работа в Интернете (по крайней мере, она комфортнее, чем на среднем смартфоне).
При работе на Raspberry Pi 3 в большинстве приложений заметен небольшой разрыв кадра (нижняя часть изображения обновляется чуть позже верхней). Эта неприятность связана с отсутствием вертикальной синхронизации (tearing). На обычных компьютерах проблема легко решается, но для Raspbian решения я не нашёл. Опять же многое упирается в специфическое железо.
В «Стандартных» минимальный набор полезных приложений: калькулятор, терминал, просмотрщик файлов PDF, блокнот, архиватор (который почти ничего не умеет), диспетчер задач, программа для просмотра изображений, файловый менеджер и утилита для создания копии системы - SD Card Copier.
Всё необходимое есть, лишнего немного, остальное ставим по потребностям.
Skype
Со Skype в Linux почти всегда были какие-то заморочки. Нынешняя версия является просто оболочкой для веб-интерфейса. Вместо того, чтобы пытаться запустить её под Raspbian, просто воспользуемся веб-версией напрямую.
В Raspberry Pi 3 отсутствует разъём mini-jack для микрофона. Вариант 1 - найти микрофон с разъёмом USB. Вариант 2 - подключить дешёвую внешнюю USB-звуковую карту с привычными разъёмами. В моём случае всё было ещё проще (хотя не совсем) - веб-камера оказалась со встроенным микрофоном, т. е. два устройства заняли только одно гнездо.
Откроем Skype. Через Chromium заходим по адресу web.skype.com/ru и выполняем вход в свой аккаунт. Затем нажимаем на зелёный замок в адресной строке: разрешаем камеру, микрофон и Flash. Микрофон работать всё равно не хотел. Оказалось, что нужно было кликнуть по значку видеокамеры (в адресной строке справа), затем вместо по «По умолчанию» выбрать правильное аудиоустройство.
Сделал тестовый видеозвонок знакомым. Звук в обе стороны проходит нормально, видео тоже передаётся (немного притормаживает).
Расширение офисных приложений
Пакет LibreOffice, конечно, неплох, но сейчас он на английском, не проверяет правописание и не очень правильно отображает документы MS Office, т. к. в системе нет ни одного шрифта из Windows. Открываем терминал, устанавливаем русскую локализацию, орфографический словарь и шрифты:
Apt install libreoffice-l10n-ru hunspell hunspell-ru ttf-mscorefonts-installer
Вот так гораздо привычнее:
Наш штатный архиватор умеет работать только с типичными для Linux форматами, поэтому нужно помочь ему, добавив поддержку более ходовых типов архивов (7z, RAR и ещё парочки):
Apt install p7zip-full unrar-free
Установим более продвинутые программы для чтения электронных книг Evince и FBReader, чтобы открывать разные типы электронных книг:
Apt install evince fbreader
Evince у меня не появился в меню самостоятельно, поэтому пришлось зайти в «Параметры» > «Main Menu Editor» и отметить его флажком.
Настройка локальной сети
Если у вас есть локальная сеть, то Raspberry Pi 3 уже подключен к ней (в случае открытой и корректно настроенной сети). Чтобы иметь к ней удобный доступ, в стандартном файловом менеджере нужно открыть меню «Перейти», выбрать «Сеть», открыть меню «Закладки», нажать «Добавить в закладки», переключить вид «Дерево директорий» на «Точки входа». Теперь ссылка на сеть будет под рукой при каждом открытии файлового менеджера.
Также можно установить другой файловый менеджер, например, Thunar.
Вроде, всё неплохо: сетевые ресурсы доступны, файлы открываются, копируются и даже удаляются. Только при входе чуть ли не в каждую сетевую папку система запрашивает пароль (который мы меняли в самом начале работы с ОС). Другие компьютеры в моей сети (и на Windows, и на Linux) заходят на те же ресурсы без паролей. Убрать ввод этого пароля пока не удалось (ввожу каждый раз).
Для того, чтобы компьютеры, входящие в ЛВС, отображались на верхнем уровне, правим настройки Samba /etc/samba/smb.conf . Только файл нужно открыть с правами суперпользователя. Например, вводим в терминале следующую команду (предварительно выполнив sudo -i ):
Leafpad /etc/samba/smb.conf
Меняем значение параметра workgroup на название нашей рабочей группы, сохраняем изменения, делаем перезагрузку. Теперь при заходе в «Сеть» можно сразу переходить к нужному компьютеру (не открывая ещё две папки).
Настройки сети приведены для примера. В других случаях данный подход к работе с ЛВС может просто не сработать.
Подключение к сетевому принтеру
Раз уж у нас есть офисные программы, то и печать документов, скорее всего, потребуется. В рассмотренной выше сети установлен единственный принтер, подключённый к ПК на Windows 10. Принтер уже сетевой, но нужно как-то добавить его в Raspbian. Для этого установим программы CUPS и samba-client:
Apt install samba-client cups
CUPS не пустит нас в настройки просто так. Поэтому нужно добавить нашего текущего пользователя в группу lpadmin:
Usermod -aG lpadmin pi
Управление в CUPS происходит через веб-интерфейс. Вводим в браузер адрес 127.0.0.1:631 , затем переходим в раздел «Администрирование», нажимаем «Добавить принтер». Вводим имя пользователя pi и пароль, который задали при настройке системы (в начале статьи). Отмечаем «Windows Printer via SAMBA» и нажимаем «Продолжить».
Дальше важный момент. В поле «Подключение» нужно ввести адрес принтера в сети. В данном случае smb://192.168.1.6/hp1010 . Из чего он состоит: smb:// - протокол SAMBA, 192.168.1.6 - локальный адрес компьютера, к которому подключён принтер, hp1010 - сетевое имя принтера.
Адрес компьютера в ЛВС должен быть статическим, а имя принтера желательно задавать только латиницей (без пробелов).
Нажимаем «Продолжить». Вводим название принтера для нашей системы и на всякий случай ставим флажок «Разрешить совместный доступ к этому принтеру», нажимаем «Продолжить». Выбираем драйвер для принтера (список впечатляет), нажимаем «Добавить принтер». Сохраняем параметры. Печатаем для теста какой-нибудь документ и радуемся жизни.
Работа с графикой
На Raspberry Pi 3 можно установить классические графические редакторы GIMP и Inkscape:
Apt install gimp inkscape
Работают они в целом корректно, но медленно. Несложные манипуляции с не очень большими картинками мини-компьютер потянет (обрезать фотографию, цвета поправить, надпись добавить, логотип нарисовать). Серьёзные графические задачи, естественно, требуют серьёзной мощности.
Просмотр видео
Вот здесь всё опять упирается в нестандартное железо. Привычные плееры просто на нём не работают (либо работают с большими проблемами). Получилось найти только две программы, которые справляются с проигрыванием видео: OMXPlayer и Kodi. Использовать будем обе.
OMXPlayer уже установлен в системе, но он консольный, поэтому пользоваться им не слишком удобно. Чтобы видеофайлы открывались двойным кликом делаем следующее. Кликаем по файлу правой кнопкой, выбираем «Открыть с помощью…». Переходим на вкладку «Пользовательская команда». В верхней строке вводим omxplayer -b . Отмечаем флажками «Выполнить в эмуляторе терминала» и «Установить выбранное приложение по умолчанию для данного типа файла». В имени приложения пишем, например, omxplayer . Нажимаем «OK».
Эти действия нужно проделать для каждого расширения видеофайлов.
Переключатся между окнами OMXPlayer не даёт. Клавиши управления: «q» - выход, «-» и «+» - регулировка громкости, «←» и «→» - перемотка.
Kodi - это довольно серьёзный медиацентр. Понимает значительно больше кодеков, чем OMXPlayer, имеет встроенный DLNA-клиент и другие плюшки. Для начала его нужно установить:
Wi-Fi у Raspberry слабоват, поэтому видео приличного размера по сети смотреть через него не получится. Позаботьтесь о проводном подключении.
С Kodi на Raspberry Pi 3 можно смотреть весьма увесистые фильмы. Проверял на файле Full HD размером 40 ГБ с битрейтом 40 Мб/с (по DLNA). За 2 с лишним часа ни одного подтормаживания или других проблем. Некоторые Smart-телевизоры при проигрывании этого же файла с того же DLNA-сервера зависали на середине видео (приходилось выключать/включать).
Прослушивание музыки
С воспроизведением звука всё гораздо проще. Поддерживаются многие проигрыватели. Штатный OMXPlayer тоже умеет играть музыку, но в этом нет необходимости. Был установлен Audacious, который ничем особо не перегружен, но имеет привычный вид и нормальный функционал:
Apt install audacious
Торрент-клиент
Здесь тоже всё нормально. Установил Deluge:
Apt install deluge
Почему именно его? Потому что привык к нему. Deluge не лучше и не хуже других. Просто выполняет свою работу как полагается. Для теста скачал через него Raspbian Stretch Lite. Никаких проблем не заметил.
Игры
Конечно, сложно назвать Raspberry Pi игровой платформой, однако поиграть на нём вполне возможно. Речь по большей части идёт о запуске игр, выходивших на старых приставках. Долгие попытки собрать что-то вроде RetroPie в виде отдельного приложения (а не целой ОС) не увенчались успехом. Поиск отдельных приложений для каждой приставки тоже довольно нудное дело, поэтом остановился на Mednafen:
Apt install mednafen
Первым делом переходим в «Global Settings» и выбираем Video Driver sdl вместо opengl (ну нет у «Малины» нормальной поддержки OpenGL). После этого образы игр (ROMs) начнут нормально работать (не все, конечно).
С нормальной скоростью заработали только NES и Sega Mega Drive (хотя большинство платформ не проверялось, т. к. нет к ним интереса).
Можно добавлять игры в интерфейс Mednaffe и запускать их оттуда, а можно даже не запускать Mednaffe - просто открывать файл с образом игры, как любой другой, двойным кликом (не для всех платформ сработает).
Играть в приставочные игры на клавиатуре неудобно, а под рукой как раз есть геймпад от Xbox 360. Контроллер работает без дополнительных драйверов, остаётся только настроить кнопки. Для этого в Mednaffe открываем раздел «Systems», переходим к нужной приставке, открываем подраздел «Input», нажимаем «Controller Setup». Выбираем «Port 1» (первый контроллер), делаем двойной клик в столбце Key и нажимаем на геймпаде кнопку, соответствующую надписи в столбце Action/Button (для каждой строки).
Если настройки не применились, запускаем игру нужного формата из интерфейса (новые параметры должны вступить в силу), после чего настройки уже будут действовать и при запуске двойным кликом.
Несколько «родных» игр, заслуживающих внимания, тоже можно установить. Например, Битва за Веснот (напоминает HOMM III) и OpenTTD (напоминает SimCity 2000). Обе игры переведены на русский язык.
Apt install wesnoth openttd
Последний штрих
После установки многих программ остаётся всякий «мусор». Хорошо бы его удалить следующей командой (ещё и немного места освободится):
Apt autoremove
Дополнительные сведения
- Снимок экрана делается клавишей Print Screen и автоматически сохраняется в домашнюю папку (/home/pi).
- Если хотите немного повысить скорость работы Raspberry Pi 3, подключите его к экрану с низким разрешением (например, 1366×768).
- Приложения можно поискать в штатной утилите «Add / Remove Software», которая чем-то похожа на Synaptic.
- Для подключения к монитору без разъёма HDMI может использоваться дешёвый переходник с HDMI на DVI-D или такой же кабель.
- Raspberry может показывать на экране три специальных значка-индикатора (независимо от установленной ОС и среды рабочего стола): молния - низкое напряжение, наполовину красный термометр - высокая температура чипа (80–85 градусов), полностью красный термометр - критическая температура (выше 85 градусов).
Заключение
В целом мини-компьютером я остался доволен. За свою стоимость он предоставляет очень даже широкий функционал (в статье рассмотрены только некоторые варианты его использования). Для опытных пользователей Linux настройка Raspberry Pi 3 покажется несложной. Остальные без проблем смогут использовать уже настроенную систему.
Кликать мышью по окнам можно хоть кота научить.
Помимо энтузиастов Raspberry может быть интересен и компаниям с большим парком машин. Например, покупка 20 классических системных блоков для колл-центра по 12 000 р. и покупка 20 «малиновых» компьютеров по 3000 р. - это совсем разные вещи (180 000 р. экономии).
Только мониторы нужно брать хотя бы с DVI-D - ещё 15 000 вычитаем.
При домашнем использовании Raspberry Pi 3 хорошо справится с ролью бесшумного медиасервера, ретро-приставки, вспомогательного компьютера для другой комнаты и т. д и т. п…
Программное обеспечение - это душа для безжизненного тела аппаратного обеспечения.
Одной из первых вещей, с которыми мы столкнемся во время нашего приключения с Raspberry Pi, является установка системы. Когда мы покупаем устройство и карту памяти SD , нам нужно будет выбрать дистрибутив Linux, который мы хотим установить. У нас есть несколько вариантов. Фактически, большинство доступных дистрибутивов имеют версию для процессоров ARM и поддерживают Raspberry Pi. Fedora или Arch Linux - всего лишь два примера. Существует также множество дистрибутивов, созданных специально для конкретных применений. Лучший пример - OSMC . OSMC адресована людям, которые хотят подключить малину к телевизору, превратив его в Smart TV. Вкратце, это KODI с поддержкой AirPlay , интеграция с музыкальным сервисом Spotify и поддержка сетевых дисков. Графический интерфейс OSMC аналогичен графическим интерфейсам, которые известны на игровых консолях или устройствах Smart TV или AppleTV. Я расскажу об установке, настройке и возможностях такого решения через несколько дней.
Однако основным и самым популярным дистрибутивом является Raspbian, представляющий собой Debian адаптированный и оптимизированный для работы с Raspberry Pi. Для установки системы на RPi вам потребуется устройство для чтения SD-карт и компьютер. У Raspberry Pi нет жесткого диска. Его роль играет карта памяти.
NOOBS - специальный системный установщик
Система Raspberry Pi может быть установлена двумя способами. Проще и быстрее использовать NOOBS , специальный системный установщик для RPi. Для этого мы должны подготовить карту памяти (минимум 4 ГБ, для новых версий минимум 8 ГБ) .
- Мы отформатируем карту памяти (выберите FAT32 в качестве файловой системы). В Windows вы можете сделать это, щелкнув правой кнопкой мыши на значке нашей карты памяти и выбрав «Формат» в меню. С другой стороны, под OS X запускает Disk Tools и выбирает MS-DOS (FAT) с опцией Format на вкладке Erase.
- Загружаем NOOBS с сайта raspberrypi.org/downloads . Он доступен в двух версиях: NOOBS (автономная и сетевая установка) и NOOBS LITE (только для сетевой установки) . Версия LITE для установки системы требует подключения к Интернету через Ethernet-кабель. Во время установки он автоматически загружает последнюю версию системы из Интернета. «Полная» версия NOOBS не требует подключения к Интернету, поскольку она имеет встроенные образы последних стабильных версий системы. NOOBS выходит с определенной задержкой (обычно несколько дней) по отношению к доступным в них системам, поэтому иногда «полная» версия имеет более старую версию системы, чем уже доступная.
- Распакуйте загруженный файл NOOBS и перенесите содержимое папки NOOBS на карту памяти (перетащите все файлы).
- Мы размещаем карту памяти в Малинке и следуем инструкциям установщика NOOBS. Несколько простых шагов. В основном нажмите «Далее» и «Установить».
Установка с образа (.img) системы
Минимальный размер карты обычно составляет 2 ГБ (неактуально для новых версий), но рекомендуется 4 ГБ или более. Именно на нее мы устанавливаем систему и все программы. В зависимости от того, какую систему мы используем на нашем компьютере, способы установки Raspbian (но также и массы других систем, включая, например, OSMC) будут немного отличаться. Ниже я опишу установку шаг за шагом из Windows, OS X и Linux. Это универсальная установка, благодаря которой вы можете установить все системы, доступные через установщик NOOBS, и все те, которые в нем отсутствуют.
Windows
- Отформатируем карту памяти (выберите FAT32 в качестве файловой системы). Вы можете сделать это, щелкнув правой кнопкой мыши по значку нашей карты памяти и выбрав «Формат» в меню.
- Загружаем Win32DiskImager .
- Запускаем Win32DiskImager. Windows должна отображать сообщение о том, что программе требуются права администратора. Конечно, мы согласны (и если у нас они есть, мы даем пароль администратора).
- Выбираем наш файл с системой и местом установки, то есть нашей карточкой памяти. Убедитесь, что все правильно.
- Нажмите «Написать» и дождитесь завершения программы.
- Через некоторое время, когда все будет готово. Мы удаляем SD-карту с установленной системой системы.
OS X
- Загружаем последнюю версию системы с сайта raspberrypi.org/downloads
- Распаковываем загруженный файл.
- Подключаем SD-карту к компьютеру, на котором мы хотим установить систему.
- Отформатируем карту памяти (выберите FAT32 в качестве файловой системы). Вы можете сделать это, запустив Disk Tools и выбрав MS-DOS (FAT) для параметра «Формат» на вкладке «Стереть».
- Загружаем ApplePi-Baker .
- В программе предоставляем пароль администратора в OS X.
- Выбираем файл с системой и карту памяти.
- Подтверждаем, что SD-карта подключена к компьютеру, нажав кнопку «Продолжить».
- Удаляем SD-карту с установленной системой из считывателя.
- Вставьте карту в Raspberry Pi, подключите монитор, клавиатуру и блок питания.
Linux
- Загружаем последнюю версию системы с сайта raspberrypi.org/downloads
- Распаковываем загруженный файл.
- Подключаем SD-карту к компьютеру, на котором мы хотим установить систему.
- Устанавливаем последнюю версию ImageWriter (доступную в программном центре Ubuntu).
- Запускаем ImageWriter. Мы предоставляем пароль администратора.
- Выбираем файл с системой и карту памяти (скорее всего, / dev / mmcblk0 или / dev / sdc).
- Нажимаем «Write to device».
- Когда программа закончит, удалим SD-карту с установленной системой системой.
- Вставьте карту в Raspberry Pi, подключите монитор, клавиатуру и блок питания.
В случае с Linux существует еще более универсальный метод. Описание установки системы для Raspberry Pi в терминале можно найти здесь.
В случае проблем с установкой из OS X вы также можете попытаться установить систему в терминал. По этому адресу вы можете найти пошаговое описание. Кроме того, в случае OS X есть готовый скрипт, после которого вам будет предложено выбрать расположение файла в системе (например, 2014-09-09-wheezy-raspbian.img) и расположение карты памяти. RasPiWrite, потому что это имя этого скрипта, вы найдете здесь.
Система установлена. Красный диод Raspberry Pi информирует нас о подключенном источнике питания. Зеленый мигает, так что все в порядке. Мы видим запуск системы на экране. Через несколько минут мы увидим простой конфигурационный диалог. Если мы хотим вернуться к нему снова, достаточно войти в терминал sudo raspi-config. Все изменения, описанные ниже, также могут быть введены в графическую систему. Просто нажмите значок «Малина» в верхнем левом углу экрана, затем выберите «Настройки» и «Настройка Raspberry Pi».
Expand Filesystem - увеличивает системный раздел. По умолчанию RPi не занимает весь размер карты памяти. Если у меня есть карта объемом 4 ГБ или более, после выбора этой опции у нас будет больше свободного места, потому что ничего не останется неразработанным.
Change User Password - изменение пароля нашего пользователя. В Raspberry Pi имя пользователя «pi », а пароль - «raspberry ». Нам не нужно менять имена пользователей, но пароль лучше установить самостоятельно.
Boot Options - можно выбрать, включать ли графический интерфейс Raspberry Pi (сервер iks) или только текстовый режим (мы можем включить графический режим по команде startx), и нужно ли мы автоматически регистрироваться в системе или вводить логин и пароль при каждом запуске.
Wait for Network at Boot - Raspberry Pi при запуске может дополнительно проверить и подождать, пока она не получит доступ к сети до ее запуска.
Internationalisation Options - выбор клавиатуры по умолчанию. Вначале RPi имеет выбранную английскую клавиатуру, поэтому, например, @ находится в другом месте. Лучше всего перейти на русскую или американскую. Возможность изменения системного языка. По умолчанию мы выбираем русский или английский (британский, а не американский). Я всегда оставляю этот английский английский как дополнительный язык, и я выбираю русский как основной язык. В случае такого решения у нас есть вся система на русском языке, и если что-то не переведено, оно работает только на английском языке. Часовой пояс и настройки часов.
Enable Camera - возможность отключить поддержку выделенной камеры для RPi .
Add to Rastrack - возможность добавить нашу Малину на сайт, показывающий расположение RPi в мире.
Overclock - разгон. В самом начале мы можем извлечь еще больше вычислительной мощности из Raspberry Pi, чем обычно. У нас есть несколько вариантов выбора. Я выбираю Medium сам, и все стабильно. При более сильном разгоне могут возникнуть проблемы с перегревом устройства, поэтому лучше не переусердствовать.
Advanced Options - Несколько дополнительных опций включают Overscan - Raspberry Pi по умолчанию отображает изображение с разрешением 1080p. Если у вас есть монитор с более низким разрешением, вы можете отключить эту опцию. Memory Split - Важная функция, влияющая на работу нашей Малинки. RPi не имеет отдельной памяти для графического чипа, поэтому он разделяет RAM. После выбора этой опции у нас есть список возможностей, как это сделать (чтобы разделить ОЗУ). Мы просто выбираем, сколько MB ОЗУ должно быть выделено для графики. 128 МБ - довольно безопасная сумма для начала. Особенно, что в настоящее время RPi Model B / B + имеет 512 МБ памяти. В случае версий с 256 МБ мы можем выбрать 64 МБ, и этого должно быть достаточно. Однако, если вы не планируете использовать графическую систему, вы можете установить самые низкие значения. SSH - Удаленный доступ к терминалу. Если вы планируете войти в Raspberry Pi с другого компьютера или смартфона, включите эту опцию.
В конце концов, мы выбираем Finish и в зависимости от выбранных опций RPi может перезагрузиться. После включения у нас будет уже первая, полностью функционирующая система малины.
