树莓派鼓捣记 - 初探（从安装到开机）

一.为什么想玩树莓派

作为一个喜欢折腾的程序员，平时大多鼓捣的是一些软件层面的东西，对于硬件也是一直抱有兴趣，但从未去实践过。最近自己在玩智能家居，想打造一个自己的智能家居中枢（HA homeassistant），我便立即想到了鼎鼎大名的树莓派了，我是完全的硬件小白，在这里记录一下自己从选购到成功让树莓派成功运行的过程。对于为什么选择树莓派，因为对于实现一个智能家居中枢来说，还有其他的方案，如ITX主机亦或者用软路由来玩都可以，最重要的是树莓派一直都想玩，其次是够小不占空间，然后功耗也低，所以我最终选择了树莓派。

二.树莓派的选购

第一步便是选购树莓派，首先确定购买当前最新的版本 4b（新版本比老版本好不少，建议都选购最新版本，具体的版本参数对比可以参照某宝商家的商品介绍），然后某宝搜索即可。

图片来自某宝商家

内存：4b 有2g/4g/8g，个人建议选择 4g，玩得舒畅，土豪选择 8g 顶配

必备配件选购：Type-c 电源（5V 3A），带风扇的外壳，散热片，TF 卡，读卡器

选购配件：网线，摄像头，Micro HDMI 线，显示屏。

因为树莓派相比以前的版本来说性能提升了，功耗也高了，所以推荐做一些散热的手段，带风扇的外壳和散热片就很有必要了，然后 TF卡、读卡器和电源也是必须的，TF卡就相当于电脑系统盘。个人建议把摄像头带上，显示屏看个人爱好了，我习惯了无界面的 Linux，不需要显示屏，所以我没选购。

千万千万别光买个主板，不然买来啥都做不了！！！

三.安装工作

树莓派的安装工作不复杂，主要分为三部分，散热片、外壳和风扇，一般商家都会提供视频教程，照着视频做就行了，很简单。

散热片：

外壳：

风扇：

安装风扇的时候要注意线对应正确的针脚，以及风扇的风向。

四.系统烧录

树莓派安装好了，那么接下来就是制作系统了。制作树莓派系统有非常多的方式，这里介绍两种。

先确定自己要用的系统，我经常使用 Ubuntu，所以对于我来说我直接选择了 Ubuntu Server。选择 Ubuntu 要注意 18.04 不支持 4b 所以只能选择 20.04，进官网选择你需要的系统 https://www.raspberrypi.org/downloads/。

这是树莓派官方的系统，基于 Debian 来的，但是目前不支持64位：https://www.raspberrypi.org/downloads/raspberry-pi-os/

第一种方式：Raspberry Pi Imager

• Raspberry Pi Imager for Windows
• Raspberry Pi Imager for macOS
• Raspberry Pi Imager for Ubuntu

使用这种方式不需要先下载系统，在软件上选择系统，会自动下载然后写入TF卡。

第二种方式：Etcher

下载地址：https://www.balena.io/etcher/

使用这种方式需要提前下载好系统，然后选择系统->选择TF卡->写入即可。

这里需要提一下 TF 卡制作好系统以后，用 Windows 文件资源管理器就打不开了（反正我是这样），如果需要格式化TF卡可以使用软件 sdformatter。

制作好系统以后，在树莓派底部插入，然后接通电源，插上网线，就可以了。进入路由器查看树莓派的局域网IP，顺便做一下MAC绑定，固定IP。然后使用 xshell 等软件输入树莓派的ip，用户名密码默认为 ubuntu (其他系统不一样，可以在系统下载网站查阅文档)

连接成功！

五.系统设置

1.更换 apt 包源

系统默认是官方包源，国内的网络访问特别慢，更换包源的时候注意选择架构，树莓派的架构是 ARM，需要选择 ports 源。

我选择的是阿里源：https://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports

备份源文件：sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

编辑包源：sudo vim /etc/apt/sources.list

编辑完：

2.安装 python3

在后面玩树莓派过程中，python是必不可少的，网上很多教程，比如控制 gpio 针脚的代码很多都是python的。

sudo apt-get install python3
sudo apt-get install python3-pip
sudo ln -s /usr/bin/python3.5 /usr/bin/python
sudo ln -s /usr/bin/pip3 /usr/bin/pip

3.更换Python pypi包源

vim ~/.pip/pip.conf #没有就新建

写入以下信息：

[global]
index-url = http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
[install]
trusted-host=mirrors.aliyun.com

这样包源就更换为了阿里源。

五.未来计划

未来准备在树莓派安装HA，来控制各种智能家居硬件，还有通过 HomeBridge 接入 Homekit。最近的小目标是先实现控制风扇的转速，风扇目前是全速运行的，声音有点吵，目前根据网上查阅的资料是通过三极管+控制GPIO针脚输出PWM占空比控制风扇转速，还在研究中，三极管还没到货，等实现了再来分享。