一、樹莓派4b簡介

前言

對于許多程序員/工科研究生而言，樹莓派早已如雷貫耳，對于我一個AI領域研究的碩士畢業生，樹莓派早就激發了我極大的興趣。最開始知道樹莓派，是因為我之前在本科做了一個基于樹莓派的嵌入式智能家居的控制系統，那時候使用的還是老版的3b。時間一晃，轉眼就6年了，在家閑著無事，想著用樹莓派做一些視覺開發的項目（因為便宜、好上手），然而，淘寶一搜，好家伙，這款19年上市的4b價格漲價太多，5b遲遲又不肯上市，考慮到這是一款理財產品，性能提升又很大，我一直想親手做實驗，學習一下。所以我決定入手樹莓派4b 8G高配版。

樹莓派到手了，新手玩家第一件事肯定是要搞明白如何使用它了，這篇文章記錄一下我是如何給樹莓派安裝系統并進行基本配置的。

介紹

Raspberry Pi，中文名為“樹莓派”，簡寫為 RPi，是一款基于Debian GNU/Linux操作系統的微型計算機，由英國樹莓派基金會開發并推出。它小巧、便攜，卻有著強大的計算能力和豐富的擴展接口，廣泛應用于物聯網、嵌入式系統、教育、娛樂等領域。樹莓派官方推薦系統是 Raspberry Pi OS，除此之外，樹莓派還支持許多操作系統：Ubuntu、RetroPie、LibreELEC、Apertis 和 Manjaro 等

樹莓派4b是流行的樹莓派系列單板計算機中的最新產品，目前已正式發布(2019.6.24)

相比上一代的樹莓派3b+，樹莓派4b在處理器速度，多媒體性能，內存和連接方面提供了突破性的增長，同時保留了后向兼容性和類似的功耗。對用戶來說，樹莓派4b提供的桌面性能可與入門級x86 PC系統相媲美。樹莓派4b的主要功能包括高性能64位四核處理器，通過一對micro-HDMI端口支持分辨率高達4K的雙顯示屏，高達4Kp60的硬件視頻解碼，4GB的RAM，雙頻2.4/5.0 GHz無線局域網，藍牙5.0，千兆以太網，USB 3.0和PoE功能（通過單獨的PoE HAT插件）。雙頻無線局域網和藍牙具有模塊化合規認證，允許將電路板設計到最終產品中，大大降低了合規性測試，從而降低了成本和上市時間。

器件準備

1、TF卡讀卡器

2、5V 3A電源適配器

3、至少16GB 的TF卡

4、micro HDMI 轉HDMI線

5、帶有HDMI接口的電腦顯示器或電視（其它接口顯示器可以用接口轉換）

安裝操作系統（推薦使用官方工具安裝系統）

樹莓派官方開發了一款圖形TF卡寫入工具為Raspberry Pi Imager，適用Windows、Mac OS和Ubuntu等操作系統；它會自動下載圖像并將其安裝到 SD 卡中，下載最新版本的Raspberry Pi Imager并安裝它。使用步驟如下：

1、將TF卡連接電腦。

2、打開 Raspberry Pi Imager選擇所需的操作系統。

3、選擇要寫入圖像的 TF 卡(注意：最好移除其它U盤設備，以防將U盤文件擦除)。

4、預先配置系統，按住 CTRL+SHIFT+X(或點擊右下角小齒輪)，設置完成點擊保存。

5、單擊燒錄按鈕，將數據寫入TF卡。

6、此時鏡像就燒錄成功了，拔掉讀卡器，將TF卡插到樹莓派上。

7、裝入TF卡、連接外設，打開電源，樹莓派就可以開機了。

使用其他工具安裝系統

燒錄鏡像可以使用其它方法，使用鏡像寫入工具將下載好鏡像寫入樹莓派，例如：balenaEtcher或Win32DiskImager 。首先去樹莓派官網下載鏡像，推薦使用Raspberry Pi OS with desktop。Raspberry Pi OS with desktop版本的特點是有電腦桌面，對于普通用戶來說，這個就夠用了。Raspberry Pi OS Lite版本特點是沒有電腦桌面，進入系統所有操作都要用命令行，由于沒有UI界面，適合TF卡容量小和熟練掌握Linux操作使用，如果您沒有linux基礎，使用起來會非常艱難，入門還是建議選擇帶桌面的鏡像。

1.鏡像下載后需要先解壓成.img文件格式才能被燒錄軟件識別。

2.燒錄鏡像前需要使用Panasonic_SDFormatter-SD卡格式化軟件格式化TF卡。

（注意：這兩種方法比較穩定，但不適合新手，不推薦也沒必要。這里不做介紹了。）

樹莓派的操作系統

Raspberry Pi OS 是基于 Debian 的免費操作系統，針對樹莓派硬件進行了優化，是推薦在樹莓派上正常使用的操作系統。該操作系統帶有超過35,000個軟件包：預編譯軟件以一種很好的格式捆綁在一起，便于安裝在您的 樹莓派上。

更新和升級樹莓派操作系統 (讓您的樹莓派保持最新狀態非常重要)

第一個最重要的原因是安全性。由于樹莓派系統的源代碼會開源在Github上，就會暴露出源代碼的漏洞。樹莓派官方也會及時更新源代碼修復漏洞，作為樹莓派用戶要避免漏洞帶來的危害就是讓您的軟件保持最新。

第二個原因，與第一個相關，是您在設備上運行的軟件肯定包含錯誤。一些錯誤是 CVE，但錯誤也可能會影響所需的功能，而與安全性無關。保持軟件的更新，可以降低遇到這些錯誤的機會。

使用APT

管理安裝、升級和刪除軟件的最簡單方法是使用 Debian 的 APT，使您的操作系統保持最新:

sudo apt update

使用以下命令將所有已安裝的軟件包升級到最新版本：

sudo apt upgrade

換源 (很重要,方便以后求穩,穩,穩)

樹莓派默認軟件源地址是國外的服務器地址，經常出現更新速度慢或者連不上的情況。我們只需要將軟件源換成國內鏡像源這個問題就得以解決了。推薦兩個軟件源：清華源和阿里源。

清華源

# armv7l 用戶：編輯 `/etc/apt/sources.list` 文件，刪除原文件所有內容，用以下內容取代
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ bullseye main non-free contrib rpi
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ bullseye main non-free contrib rpi


# armv7l 用戶如果需要開啟 multi-arch 使用 arm64 軟件源，需要在 `/etc/apt/sources.list` 中加上
deb [arch=arm64] http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/multiarch/ bullseye main


# aarch64 用戶：編輯 `/etc/apt/sources.list` 文件，用以下內容取代：
# 默認注釋了源碼鏡像以提高 apt update 速度，如有需要可取消注釋
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bullseye-security main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bullseye-security main contrib non-free


# 對于兩個架構，編輯 `/etc/apt/sources.list.d/raspi.list` 文件，刪除原文件所有內容，用以下內容取代：
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bullseye main

阿里源

編輯 /etc/apt/sources.list 文件，刪除原文件所有內容，用以下內容取代：

deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ bullseye main non-free contrib
deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ bullseye main non-free contrib

編輯 /etc/apt/sources.list.d/raspi.list 文件，刪除原文件所有內容，用以下內容取代：

deb http://mirrors.aliyun.com/raspberrypi/ bullseye main ui

實例

我們以清華源為例，首先通過確定你使用的系統的架構,在終端輸入

uname -m

修改默認配置文件，將里面內容替換成清華源鏡像。

sudo nano /etc/apt/sources.list

保存成功后，在終端輸入:

sudo apt update

開啟SSH及配置無線連接

這一步是為了方便在headless（即沒有I/O設備，包括顯示器）的情況下通過遠程連接配置樹莓派的。在boot分區下新建一個空文件，名為ssh，就可以開啟SSH。

再在boot分區下新建wpa_supplicant.conf文件，并寫入無線的相關配置。下面只是示例。可以同時配置多個無線網絡。

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1


network={
    ssid="wi-fi name here"
    psk="wi-fi password here"
    key_mgmt=WPA-PSK
    priority=1 #priority:連接優先級，數字越大優先級越高（不可以是負數）
}

如果無線網沒有密碼或者采用WEP加密方式的話，key_mgmt應設為NONE，密碼字段由psk改成wep_key0即可。

啟動安裝樹莓派系統

1.先將安裝好系統的SD卡插入樹莓派。

2.再將USB接口的鍵盤和鼠標接上樹莓派。

3.用HDMI線連接樹莓派和電視或顯示器。如果你的顯示器是 VGA 接口輸出，那么還需要一根 HDMI 轉 VGA 線纜

4.用網線連接樹莓派和路由器。

5.接上電源線，并打開電源。

6.將Micro SD卡插到樹莓派背面的卡槽中，接通電源開機。當你看到樹莓派主板上紅色電源指示燈亮起，綠色指示燈間或閃爍說明系統已經開始啟動。如果接上顯示器的話，這時會看到樹莓派的 Logo，會進入Raspbian系統的桌面，并彈出一個Welcome to Raspberry Pi窗口，作為設置向導，在引導下根據實際情況配置國家、語言、時區，設置好登錄密碼、WiFi。

遠程登錄

首先獲取樹莓派的IP地址（路由器查看IP地址、智能手機、局域網IP掃描工具、nmap指令獲取等方式）

1、確保SSH開啟，使用windows SSH登錄自帶的指令（黑框炫酷，操作簡便，程序員最為廣泛使用，）

2、Putty、MobaXterm登錄，這些都沒有界面，對新手不友好。

安裝遠程桌面

在樹莓派上安裝xrdp(好像會藍屏，不推薦使用），采用更為主流的VNC Server，并啟動一個VNC流。步驟如下：

1、打開VNC輸入樹莓派的IP地址2、選擇Continue并輸入Username和Password

配置靜態IP地址

• 當我們的樹莓派IP地址發生變化時，除了前面學習的可以使用主機名登錄，還可以給樹莓派配置靜態的IP地址。
• 配置IP地址注意事項：
• 靜態IP地址與路由器網段一致。
• 不能與路由器分配出去的IP地址發生沖突，否則樹莓派可能無法正常聯網。
• 可以使用當前路由器給樹莓派分配的IP地址。
  第一步查找默認網關，按住鍵盤的Win+R，輸入cmd，打開電腦的終端。

ipconfig

第二步修改樹莓派DHCP配置文件，輸入指令：

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

在文件末尾加入：

interface eth0
static ip_address=樹莓派的IP地址/24
static routers=默認網關
static domain_name_servers=默認網關 8.8.8.8

例如我們的樹莓派地址是192.168.10.40，默認網關是192.168.10.1。

interface eth0
static ip_address=192.168.10.40/24
static routers=192.168.10.1
static domain_name_servers=192.168.10.1 8.8.8.8

Ctrl+s保存，Ctrl+x退出。

最后一步重啟樹莓派：

sudo reboot

好了，以上就是樹莓派4b新手入門的基本操作及配置，希望大家能夠發揮想象力，用樹莓派來創造屬于自己的“玩具”。