眾所周知,「樹莓派」(RaspberryPi)是專為學生計算機編程教育或進行嵌入式開發而設計的一款基於ARM處理器的微型電腦主板,這種卡片式微型電腦具備電腦的所有基本功能,可用來編程、上網、聽音樂、看電影、玩遊戲等等——只需連接上顯示器和鍵盤滑鼠即可,也通過聯網的電腦來進行遠程登錄操作。樹莓派的作業系統(版本比較多)是基於Linux的,最常用的安裝方式是將下載的鏡像文件「燒錄」至TF卡中;作業系統安裝結束之後,我們就可以將TF卡插入至樹莓派主板TF卡槽、HDMI輸出接口連接顯示器(通過VGA轉接線)、USB口接入滑鼠並通電進行正常的系統啟動了。當然,為了以後操作的方便,一般都是將待使用的WiFi無線網絡設置信息寫入TF卡,然後就可以在Windows中使用「遠程桌面連接」程序來進行遠程控制了。
第一步 從官網下載Raspbian樹莓派系統文件壓縮包
適用於樹莓派的作業系統比較多,可以滿足不同人群的多種需求,官方推薦了NOOBS和Raspbian兩種,尤其是後者是目前使用量最為廣泛的作業系統,在此便以Raspbian為例。
在任意一臺能夠上網的電腦上訪問樹莓派官網下載區(https://www.raspberrypi.org/downloads/),點擊頂端的「Downloads」(下載)項,接著點擊第二項「Raspbian」;選擇「Raspbian Buster with desktop and recommended software」,由於體積比較大(2.5G B),因此點擊第一個「Download Torrent」按鈕先進行種子文件的下載(大小僅為25KB),下載後再借用迅雷多進程下載ZIP類型的系統壓縮文件(如圖1所示)。
圖1
第二步 將下載解壓縮的IMG鏡像文件「燒錄」進TF卡
將下載到本地的「2019-09-26-raspbian-buster-full.zip」壓縮文件解壓縮,生成一個IMG類型的鏡像文件(注意:解壓的目標路徑中不能含有中文),大小為6.34GB;接著將TF卡正確裝入讀卡器後插入電腦,再下載一個名為「win32_disk_imager」的工具軟體(https://pan.baidu.com/s/1LOwtJzsH4UEgfsnHBgFT3Q),解壓縮後雙擊運行其中的Win32DiskImager.exe程序,點擊文件夾圖標定位至剛剛解壓的IMG鏡像文件,後面的「設備」處會自動選擇剛剛插入的TF卡(H盤)——如果選擇錯誤可進行手動定位;點擊下方的「寫入」按鈕後,程序會提示「確認覆蓋:寫入物理設備可能會造成該設備不可使用(設備:[H:\])是否繼續?」,點擊「Yes」按鈕後繼續,大約七八分鐘後就會完成將作業系統「燒錄」進TF卡的過程——提示「寫入成功」,點擊「OK」按鈕再點擊「退出」按鈕即可(如圖2所示)。
圖2
值得一提的是,此時如果在Windows「我的電腦」中查看該TF卡的話,不難發現其容量會有嚴重的「縮水」現象:這個boot(H:)竟然顯示「200MB可用,共252MB」(TF卡的實際容量應該是32GB的)。其實,這是由於Windows只識別出了Fat32類型的Boot啟動分區,另外還有個6GB的主分區和24GB的未分配區(Ext4類型的Linux分區),可以這樣來查看:在Windows的「開始」菜單上右擊並選擇「磁碟管理」項,選中其中的「boot(H:)」後,下方區域就出現了「磁碟3可移動29.72GB」等正常的詳細分區容量信息(如圖3所示)。
圖3
第三步 寫入「wpa_supplicant.conf」配置文件實現WiFi無線的自動接入
樹莓派在首次使用時需要與聯網遠控的電腦連接到同一個WiFi中,一般的操作方法是使用Windows的記事本程序在根目錄中新建一個名為「wpa_supplicant.conf」的文件(注意擴展名不是.txt),其內容為:
country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="TP-LINK_108"
psk="zyyz0108"
key_mgmt=WPA-PSK
priority=1
}
注意:其中的「ssid="TP-LINK_108"」行意思是樹莓派準備接入的WiFi服務集標識ssid為「TP-LINK_108」,而「psk="zyyz0108"」行則代表該WiFi的連接密碼為「zyyz0108」,大家可根據實際情況進行修改設置。
第四步 獲取樹莓派作業系統的IP位址
如果之前通過連接顯示器啟動過樹莓派作業系統的話,其實在它的「Welcome to the Raspberry Pi Desktop!」歡迎界面中會出現「IP:192.168.1.113」的提示。但是,如果並未注意該提示或者根本就沒連接顯示器進行啟動,如何獲取樹莓派的IP位址呢(這個IP位址是由路由器的DHCP動態分配的,每次連入網絡都有可能發生變化)?藉助工具軟體「Advanced IP Scanner」(https://pan.baidu.com/s/1HZSDZwjj3LeSnai1eRVJCQ)可以方便地進行IP位址段的掃描定位,下載解壓縮後雙擊運行其中的Advanced IPScanner.exe程序,點擊左上角的「掃描」按鈕即可將當前連入該WiFi區域網的設備掃描出來,其中有個「製造商」為「Raspberry Pi Foundation」的「192.168.1.113」IP位址就是已經啟動但未接入顯示器的樹莓派作業系統了(如圖4所示)。
圖4
獲取到樹莓派作業系統的IP位址後,此時還無法使用Windows的遠程桌面進行連接(會有「遠程桌面由於以下原因之一無法連接到遠程計算機」的錯誤提示),因為相關的服務並未安裝和啟動。
第五步 為樹莓派作業系統進行Xrdp服務的遠程安裝和啟動
Xrdp 是 Microsoft 遠程桌面協議 (RDP:RemoteDesktop Protocol) 的開源實現,允許我們以圖形的方式去控制遠程作業系統。在進行過多次直接在樹莓派作業系統中安裝Xrdp服務失敗的嘗試之後,最終還是通過在聯網電腦上遠程成功為其安裝了Xrdp,過程如下:
首先下載解壓縮putty-0.70cn(https://pan.baidu.com/s/1yq81CpybcS0aElO4COn2Aw)並運行其中的putty.exe程序,在右側「主機名稱(或IP位址)」處輸入樹莓派的IP位址「192.168.1.113」,保持下方「連接類型」為默認的「SSH」不變,點擊底部的「打開」按鈕(如圖5所示);
圖5
此時Putty會彈出「黑窗口」命令行提示我們進行登錄,在「login as:」後輸入系統默認的帳號「pi」;接著再輸入默認的密碼「raspberry」,回車後命令提示符變為「pi@raspberrypi:~$」;輸入Xrdp服務的安裝命令「sudo apt-get install xrdp」,回車後就開始軟體包列表的讀取與依賴關係樹的分析等操作提示,接著還會進行若干個軟體包的解壓和設置等操作,一直到有「正在處理用於XXX的觸發器」等提示結束後又出現「pi@raspberrypi:~$」命令行提示,表示Xrdp服務已經完成了安裝(如圖6所示)。
圖6
接下來準備啟動剛剛安裝的Xrdp服務,方法是在提示符後輸入命令「sudo service xrdprestart」,回車即可(如圖7所示)。
圖7
第六步 使用Windows的「遠程桌面連接」實現對樹莓派作業系統的「遠控」
至此,所有的前期準備工作均已完成,我們可以在與樹莓派連接於同一WiFi下的聯網電腦Windows裡啟動「遠程桌面連接」程序,輸入IP位址「192.168.1.113」後點擊下方的「連接」按鈕,稍候就會彈出「Login to raspberrypi」窗口,分別在「username」和「password」中輸入系統默認的帳號「pi」密碼「raspberry」(與使用Putty遠程登錄的帳號和密碼一致)後點擊「OK」按鈕,樹莓派的遠程桌面終於出現了,與直接從HDMI接口輸出至顯示器的畫面是完全一致的(如圖8所示)。現在,我們就完全可以讓樹莓派只保持通電的系統正常啟動狀態(不必使用單獨的顯示器和滑鼠等外設),藉助聯網電腦的「遠程桌面連接」來進行樹莓派作業系統的各種真實操作(比如進行Python編程),非常方便。
圖8
山東 牟曉東 楊鑫芳