Projekt Raspberry Pi: 1. Instalacja

W poprzednim wpisie, który niejako jest wstępem do tej serii, zamieściłem informacje dot. sprzętu potrzebnego w niniejszym projekcie. Jeśli jeszcze nie zakupiłeś sprzętu, wróć do poprzedniego artykułu.

Instalacja systemu

Na Raspberry można zainstalować szereg systemów, w tym dedykowane do konkretnych zastosowań, jak np. centrum multimedialne, konsola gier retro lub system do wykonywania testów penetracyjnych.

Na potrzeby tego projektu wybrałem dość oczywistą opcję — Raspberry Pi OS.

Na tym etapie mamy 2 możliwości instalacji systemu:

1. bezpośrednio na karcie SD

2. na dysku SSD, a kartę SD użyć jako bootloader

Ze względu na dużą ilość operacji odczytu i zapisu przez system, w przypadku karty SD może zostać ona szybko uszkodzona, dlatego opcja 2 jest dużo bardziej bezpieczna i w ten właśnie sposób zainstalujemy system. W tym celu wykonaj poniższe kroki:

Przygotowania

1. Pobierz Raspberry Pi Imager (lub wybierając opcję z wersją systemu na stronie producenta)
2. Wsadź kartę SD
3. Podłącz dysk SSD

Instalacja bootloadera

1. Uruchom Raspberry Pi Imager
2. Wybierz: Choose OS → Misc utility images → Bootloader → USB Boot
3. Wybierz: Storage, a następnie wskaż kartę SD
4. Wybierz: Write
5. Jeśli system zapyta, udziel zgód oraz podaj hasło
6. Wysuń kartę SD

Instalacja systemu na dysku SSD

1. Wróć do Raspberry Pi Imager
2. W sekcji Operating System wybierz: Raspberry Pi OS (other) → Raspberry Pi OS Lite (64-bit)
3. W sekcji Storage wybierz dysk SSD
4. W prawym dolnym rogu wybierz Advanced settings (ikona zębatki)
5. Zaznacz Set hostname, ustawiając np. na: raspi.local
6. Zaznacz Enable SSH, ustawiając Use password authentication
7. Zaznacz Set username and password i ustaw swój login i hasło
8. Zaznacz Set locale settings, wybierając stosowne dla siebie ustawienia
9. Wybierz Save
10. Wybierz Write

Uruchamianie

Uruchom Raspberry Pi z włożoną kartą SD i dyskiem USB. Po uruchomieniu zostaną nadpisane ustawienia w pamięci wbudowanej komputera, tak aby przy następnym uruchomieniu system został wczytany z dysku USB. Jeśli operacja wykona się poprawnie, zacznie migać zielona dioda. Jeśli dodatkowo masz podłączony ekran do Raspberry Pi, zobaczysz zielony kolor. W przypadku niepowodzenia zostanie wyświetlony czerwony kolor.

Po pomyślnej aktualizacji ustawień, odłącz płytkę od zasilania i wysuń kartę SD, po czym ponownie uruchom. Jeśli masz podłączony ekran, zobaczysz listę operacji które zostaną wykonany przy pierwszym uruchomieniu. Jeśli jednak nie masz podłączonego ekranu, nic straconego, możesz korzystać z Raspberry Pi w wersji headless o ile podłączyłeś go do LAN.

Adres IP urządzenia

Aby ustalić adres IP nowego komputera w sieci możesz skorzystać z jednej z opcji:

1. Użyj polecenia ping raspi.local (jeśli taką nazwę nadałeś przy konfiguracji). W wyniku program zwróci adres IP urządzenia.
2. Użyj panelu administracyjnego routera, w sekcji urządzeń w LAN odnajdziesz nowo podpięty komputer
3. Użyj polecenia traceroute raspi.local (jeśli taką nazwę nadałeś przy konfiguracji)
4. Użyj zewnętrznych aplikacji do skanowania sieci LAN
5. Użyj polecenia ifconfig | grep broadcast a następnie arp -a, który zwróci listę wszystkich urządzeń w sieci lokalnej.

Dla wygody można przypisać stały adres IP do urządzenia np. na routerze, dzięki czemu nie będziemy musieli powtarzać wcześniejszych kroków.

Wstępna konfiguracja

1. Połącz się z urządzeniem za pomocą jednego z poniższych poleceń w terminalu, gdzie jako <login> wpisz wybrany login przy instalacji systemu:
   • ssh <login>@raspi.local
   • ssh <login>@<IP adres komputera>
2. Podaj hasło (ustalone przy instalacji systemu)
3. Wpisz polecenie sudo raspi-config, który otworzy panel konfiguracyjny, jak na poniższym obrazku.

Z poziomu powyższego menu ustaw wybrane przez siebie ustawienia pod siebie. Warto zmienić:

Ustawienia chłodzenia

Dostępne mamy 2 typy wiatraczków. Pierwszy, 2-pinowy podłączamy na stałe do 5V i masy, przez co działa on nieprzerwanie. W przypadku 3-pinowych wiatraczków, można podłączyć przewód sterujący do wyjścia GPIO, który będzie sterował wł/wył. gdy komputer osiągnie wybraną temperaturę.

Jeśli masz 2-pinowy wiatrak, istnieje możliwość przerobienia go na 3-pinowy, jednak wymaga to trochę większych umiejętności technicznych (sporo tutorial’i dostępnych jest w internecie).

Obecnie w systemie została dodana kontrola sterowania wiatraczkiem 3-pinowym, co można ustawić w poprzez raspi-config:

1. Wybierz Performance Options
2. Zaznacz kolejno Fan → Enable control
3. Podaj GPIO pod który podpiąłeś wiatraczek i wybierz OK
4. Podaj temperaturę przy jakiej ma się uruchamiać wiatrak (wartość pomiędzy 60 a 80 w st. C)
5. Potwierdź wybierając OK
6. Wyjdź z panelu ustawień (tym samym komputer zostanie uruchomiony ponownie)

Aby przetestować poprawność ustawień chłodzenia, pobierz prosty program służący do stress testów, za pomocą polecenia:

sudo apt-get install stress

Następnie wykonaj polecenie:

while true; do vcgencmd measure_clock arm; vcgencmd measure_temp; sleep 10; done& stress -c 4 -t 900s

Jeśli wszystko wykonałeś poprawnie, po przekroczeniu ustawionej temperatury, wiatrak powinien się uruchomić.

Aktualizacja

Wykonaj aktualizację wybierając opcję Update i potwierdź wybór. Następnie wybierz <Finish> aby wyjść z raspi-config

Następnie wykonaj:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get clean

Podsumowanie

Jeśli dotrwałeś do tego kroku, gratuluję 🤝. W kolejnym kroku zajmiemy się przygotowaniem do instalacji Home Assistant na Raspberry Pi, o czym już wkrótce w kolejnym artykule.

Macuser poleca (-10% zniżki z poniższego linku):