Pārvietošanās Raspberry Pi programmatūrā: 1. daļa: 14 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Seko vairāk autora:

Par: specializējas šūšanā, lodēšanā un uzkodās. Citas lietas, ko es daru… Kalifornijas Mākslas koledžā es pasniedzu interaktīvu modes un tekstila klasi ar nosaukumu Valkājamas un mīkstas mijiedarbības. www.wearablesoftin… Vairāk par push_reset »

Šajā nodarbībā jūs uzzināsit, kā orientēties Raspberry Pi, izmantojot komandrindas saskarni. Jūs izveidosit mapes, pārvietosities no viena direktorija uz nākamo un uzzināsit, kā uzņemt ekrānuzņēmumu, lai attēlotu visu savu darbu visā klasē!

Sāksim ar dažu galveno jēdzienu un jēdzienu apzināšanu un definēšanu ap Raspberry Pi programmatūru. Jūs tiksit iepazīstināts ar darbvirsmas vidi un sāksit izmantot komandrindas saskarni.

Pārvietošanās Raspberry Pi programmatūrā: 2. daļa turpina jūsu komandrindas izglītību ar dažām galvenajām komandām, kuras, iespējams, neizmantojat plaši visā klasē, taču vēlaties to apzināties, lai turpinātu izglītoties un eksperimentēt ar Raspberry Pi.

1. darbība: pasakiet sveicienu Linux

Raspberry Pi centrā ir tā OS, kas mūsu gadījumā ir Raspbian. Raspbian ir bezmaksas operētājsistēma, kuras pamatā ir Debian un kas ir optimizēta Raspberry Pi aparatūrai. Debian pamatā ir vēl viena programmatūra - Linux kodols. Tas padara Debian par Linux izplatīšanu, kas pazīstama arī kā Linux izplatīšana.

Kas ir Linux?

Linux izveidoja Linus Torvald, un tā tika kopīgota ar pasauli 1991. gadā. To galvenokārt dēvē par OS, bet Linux patiešām ir kodols OS pamatā. Lieliska lieta par Linux ir tā, ka tā ir atvērtā koda. Atvērts avots nozīmē, ka viss avota kods ir pieejams lejupielādei, lietošanai un mainīšanai, ja izvēlaties. Linux ir bez maksas lejupielādējams un lietojams, kā arī visi Linux izstrādātie izplatījumi, piemēram, Raspbian. Tas ir pretrunā ar Apple OS X un Microsoft Windows operētājsistēmām. Šīs operētājsistēmas ir slēgts avots, kas nozīmē, ka avota kodu nevar iegūt, un viss tiek veidots slepenībā. Programmatūra, kas paredzēta operētājsistēmai OS X vai Windows, nedarbosies ar Linux, taču Linux ir pieejamas daudzas bezmaksas un atvērtā koda alternatīvas dažām jūsu iecienītākajām Mac un Windows lietojumprogrammām.

Lai uzzinātu vairāk, klausieties, kā Linus pats runā par Linux savā TED runā iepriekš. Izpētīsim dažus citus jēdzienus, kas ir datora programmatūras atslēga.

Kas ir operētājsistēma?

OS ir programmatūras kolekcija, kas pārvalda krātuvi, aparatūru, programmatūru un daudz ko citu.

Dažas no lietām, ko veic OS:

• pārvalda failus un mapes
• atpazīst un instalē perifērijas ierīču draiverus
• pārvalda sistēmas drošību
• ļauj programmatūrai sazināties ar aparatūru
• ielādē un palaiž programmatūras lietojumprogrammas
• parāda lietojumprogrammu grafiku un tekstu
• nodrošina lietojumprogrammām piekļuvi atmiņai un krātuvei

OS kodols

Kodols ir operētājsistēmas galvenā sastāvdaļa. Kodola vienīgais mērķis ir pārvaldīt saziņu starp programmatūras lietojumprogrammām un aparatūru (CPU, diska atmiņu utt.). Kodols pārvalda OS galvenās funkcijas, no kurām dažas ir uzskaitītas iepriekš. Ja kodola augšpusē tiek pievienotas noderīgas lietojumprogrammas un utilītas, tad pilnā pakotne kļūst par OS.

2. darbība. Pārvietošanās

Ir divi veidi, kā apiet Raspberry Pi programmatūru:

1) darbvirsmas vide

Darbvirsmas vide ir pazīstama kā GUI (Graphical User Interface). Tas ir tas, ko jūs izmantojāt savā personālajā datorā, atverot logus, velkot un nometot vienumus, veidojot jaunas mapes utt. Galddatoru vide tika veidota tā, lai atdarinātu reālu biroja galdu ar piezīmju grāmatiņu, kalkulatoru un mapēm rakstisku dokumentu iesniegšanai Šajā nodarbībā es norādīšu, kur var atrast lietas, bet es galvenokārt pieņemu, ka jūs zināt, kā pārvietoties un izmantot darbvirsmas vidi.

2) Linux apvalks

Apvalks ir programma, kas pazīstama kā CLI (komandrindas saskarne), jo tā izpilda tastatūras komandas un nodod tās operētājsistēmai. Gandrīz visi Linux izplatījumi piegādā čaulas programmu no GNU projekta ar nosaukumu Bash. Nosaukums ir saīsinājums vārdam Bourne Again SHell, kas atsaucas uz oriģinālās čaulas programmas autoru Stīvu Bornu. Korpusā varat darīt tās pašas lietas, ko varat darbvirsmā. Izņemot to, ka noklikšķiniet uz ikonām, jūs ierakstāt komandas. Komandrinda ir veids, kā cilvēki pārvietojās datoros gadu desmitiem pirms GUI izveides, un šajā klasē jūs to galvenokārt izmantosit.

3. darbība: darbvirsmas vides izmantošana

Darbvirsma lietojumprogrammā ar nosaukumu LXDE, kas ir saīsinājums no vieglās X11 darbvirsmas vides. Šī lietojumprogramma jau ir instalēta Raspberry Pi komplektā ar programmām, kas ir gatavas lietošanai.

Darbvirsma ir sadalīta divās galvenajās zonās: uzdevumjoslā un darbvirsmas apgabalā. Jūs varat redzēt, ka darbvirsmas apgabalā atrodas atkritumu groza ikona. Šo ikonu sauc par saīsni. Jūs varat pievienot un noņemt saīsnes, ar peles labo pogu noklikšķinot uz lietojumprogrammas un izvēloties izveidot saīsni.

Uzdevumjoslā var būt vairāki vienumi, ko sauc par sīklietotnēm. No kreisās uz labo attēlā redzamajā uzdevumjoslā ir sīklietotnes:

• Izvēlne
• Lietojumprogrammu palaišanas josla
• Uzdevumu josla
• Bluetooth
• WiFi tīkli
• Skaļuma kontrole
• CPU lietošanas monitors
• Pulkstenis
• Ežektors

Visas šīs sīklietotnes uzdevumjoslā var noņemt, pievienot tām un pārkārtot.

Lai pievienotu vai noņemtu sīklietotnes, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz uzdevumjoslas un izvēlieties Pievienot/noņemt paneļa vienumus. Parādīsies logs ar četrām cilnēm, kas atrodas augšpusē. Noklikšķiniet uz cilnes Paneļu lietojumprogrammas. Labajā izvēlnē noklikšķiniet uz lietojumprogrammu palaišanas joslas un pēc tam uz pogas Preferences.

Tiks atvērts otrais logs, kas sadalīts divās kolonnās. Kreisajā slejā lietojumprogrammu palaišanas joslā atrodamas pašreizējās lietojumprogrammas. Labajā slejā ir Pi ierīcē instalēto lietojumprogrammu saraksts, kuras varat izvēlēties pievienot. Piemēram, noņemsim šos divus, jo mēs tos neizmantojam šajā klasē:

• Matemātika
• Volframs

Un pievienojiet vienu:

SonicPi (kategorijā “Programmēšana”)

Lai noņemtu, noklikšķiniet uz lietojumprogrammas un pēc tam vidū esošās pogas Noņemt. Tas ir tik vienkārši! Tas neizdzēš programmu no jūsu Pi, tikai saīsni no uzdevumjoslas. Lai pievienotu, labajā slejā izvēlieties lietojumprogrammu un pēc tam noklikšķiniet uz pogas Pievienot.

SonicPi ikona tagad atrodas uzdevumjoslā, kur agrāk atradās pārējās divas lietotnes.

4. darbība. Izslēgšana + atsāknēšana no GUI

Jūs, iespējams, jau pamanījāt, ka Raspberry Pi 3 (un visiem pārējiem modeļiem) nav ieslēgšanas/izslēgšanas slēdža. Tātad, kā jūs izslēdzat Raspberry Pi? Vienkārši izvelkot kontaktdakšu, kamēr Raspberry Pi joprojām darbojas, var tikt bojāti dati SD kartē, tāpēc nedariet to! Labākais un drošākais veids, kā izslēgt Raspberry Pi, ir izslēgt to, izmantojot programmatūru. Lai to izdarītu, augšējā kreisajā stūrī atveriet izvēlni un izvēlieties Izslēgt.

Tiek atvērts logs ar trim iespējām

Izslēgt

Šādā veidā izslēdzot Pi, visi procesi tiek apturēti un sistēma tiek izslēgta. Ir īpaši droši gaidīt 60 sekundes, līdz tiek noņemta barošana. Varat arī skatīties zaļo ACT LED. Tas mirgos 10 reizes, pēc tam kļūs stabils, paziņojot, ka tas ir izslēgts.

Pārstartēt

Šī opcija droši restartē Raspberry Pi. Dažreiz tas ir nepieciešams pēc programmatūras instalēšanas un Raspberry Pi konfigurēšanas.

Izlogoties

Raspberry Pi var būt vairāk nekā viens lietotājs papildus noklusējuma Pi lietotājam. Šī opcija izslēdz pašreizējo lietotāju.

5. darbība: failu pārvaldnieka izmantošana

Liela daļa datora OS ir failu sistēma. Failu pārvaldnieks ir Raspbian lietojumprogramma, lai piekļūtu Raspberry Pi failu sistēmai un pārvaldītu to, kas sastāv no direktorijiem (mapēm) un failiem (piemēram, Windows Explorer vai Finder operētājsistēmā Mac). Atvērsim to un pārbaudīsim.

Uzdevumjoslā noklikšķiniet uz failu skapja ikonas. To var atrast arī sadaļā Izvēlne> Aksesuāri> Failu pārvaldnieks.

6. darbība: komandrindas interfeisa izmantošana

Komandrindu sauc arī par termināli vai konsoli. Raspbian noklusējuma termināla lietojumprogrammu sauc par LXTerminal. LXTerminal ir vēl viena programma, kas ļauj mijiedarboties ar apvalku. To tehniski sauc par “termināļa emulatoru”, kas nozīmē, ka tas grafiskajā vidē atdarina vecā stila video termināļus (pirms GUI izstrādes).

Lai sāktu, mums jāatver termināļa logs. Nospiediet taustiņus:

Ctrl+Alt+t

Vai arī dodieties uz augšējo kreiso stūri un noklikšķiniet uz datora monitora ikonas ar melnu ekrānu.

Tiks parādīts termināļa logs ar īsu rakstzīmju rindu un kursoru. To sauc par komandrindas uzvedni.

Šī rakstzīmju rinda secībā no kreisās uz labo ir lietotājvārds, saimniekdatora nosaukums, ceļš un simbols:

• lietotājvārds ir pašreizējā lietotāja vārds, kurš ir pierakstījies Pi.
• saimniekdatora nosaukums ir Pi nosaukums
• ceļš ir vieta, kur lietotājs darbojas datorā, kas pazīstams arī kā pašreizējais darba direktorijs. Noklusējums ir šī lietotāja mājas direktorijs. Mēs esam pieteikušies kā lietotājs "pi". "~" ir tāds pats kā ceļš "/mājas/lietotājvārds" vai "/mājas/pi".
• simbols norāda, kāds lietotājs ir pašreizējais operators. "$" nozīmē parastu lietotāju "#" nozīmē saknes lietotāju.

Izmantojot šīs zināšanas, iepriekš minētā rindiņa nozīmē, ka lietotājs pi ir pieteicies datorā ar nosaukumu aveņu un pašlaik atrodas mājas direktorijā kā parasts lietotājs.

Kursors sēž un gaida jūsu ievadīto informāciju, dosim tam kaut ko darīt!

7. darbība: uzņemiet ekrānuzņēmumu

Pirmajā uzdevumā jūs uzzināsit, kā uzņemt ekrānuzņēmumu, lai jūs varētu dokumentēt savu progresu visā klasē. Lai uzņemtu ekrānuzņēmumu, izmantojiet Scrot (SCReenshOT). Šī ir komandrindas ekrāna uztveršanas programma, kuru izmantoju, lai uzņemtu visus šīs klases ekrānuzņēmumus. Scrot ir komplektā ar Raspbian, tāpēc nav nepieciešams to instalēt. Lai uzņemtu darbvirsmas tipa ekrānuzņēmumu:

skrotis

Ekrānuzņēmums tiek automātiski saglabāts jūsu mājas mapē. Iet un pārbaudiet to, izmantojot failu pārvaldnieku. Ekrānuzņēmums izskatīsies šādi:

Zemāk ir vairāk Scrot komandu, kas noderēs, dokumentējot progresu. Izmēģiniet katru no tiem un pārbaudiet rezultātus failu pārvaldniekā.

Uzņemiet ekrānuzņēmumu pēc 5 sekunžu kavēšanās:

skrotis -d 5

Atpakaļskaitiet 5 sekunžu aizkavi, pēc tam uzņemiet ekrānuzņēmumu:

skrotis -CD 5

Uzņemiet ekrānuzņēmumu no darbvirsmas pašlaik aktīvā loga, kas šajā gadījumā ir terminālis:

scrot -u -cd 5

Atpakaļskaitīšana līdz ekrānuzņēmumam.

Pašreizējā aktīvā loga (terminālis) ekrānuzņēmums.

8. darbība: Sudo, saknes un atļaujas

Raspbian operētājsistēma ļauj vairākiem lietotājiem pieteikties Raspberry Pi. Pēc noklusējuma Raspberry Pi ir divi lietotāju konti: pi un root.

Pi tiek uzskatīts par parastu lietotāja kontu. Root ir superlietotāja konts ar papildu atļaujām, kas ļauj tam darīt lietas, kuras parasts lietotājs nevar. Šī atšķirība palīdz novērst nejaušu operētājsistēmas sagraušanu un aizsargā OS no iespējamiem vīrusiem. Jūs galvenokārt paliksit pieteicies kā parasts lietotājs, bet vajadzības gadījumā varēsit izpildīt komandas kā virslietotājs. Tas tiek darīts, izmantojot komandu s udo. Šī komanda ir saīsināta no superlietotāja darbības. Ievietojot sudo pirms citas komandas, tā tiek izsniegta kā saknes lietotājs, piešķirot administratora uzdevumu veikšanai root tiesības. Šie uzdevumi ietver programmatūras instalēšanu, galveno failu rediģēšanu un citus spēcīgus uzdevumus.

9. solis: direktoriju koks

Jūsu Raspberry Pi failu sistēma ir sakārtota hierarhiskā direktoriju struktūrā. Tas nozīmē, ka failu sistēma ir strukturēta kā direktoriju sērija, kas sazarojas no viena direktorija. Kā diagramma sistēma atgādina koku. Lai saglabātu atbilstību koku analoģijai Raspbian failu sistēmā, vienu direktoriju, no kura direktorijs rodas, sauc par sakni.

Ceļš

Kataloga kokā katram failam ir ceļš, kas norāda uz tā atrašanās vietu.

Absolūtais ceļš

Absolūtais ceļš ir faila ceļš, kas sākas no saknes direktorija. Piemēram, failu pārvaldniekā varat redzēt direktorija Dokumenti absolūto ceļu:

/home/pi/Dokumenti

Pirmā slīpsvītra "/" apzīmē saknes direktoriju.

Relatīvais ceļš

Relatīvais ceļš ir faila atrašanās vieta, sākot ar pašreizējo darba direktoriju. Kad pirmo reizi piesakāties savā Raspberry Pi (vai sākat termināļa emulatora sesiju), jūsu pašreizējais darba direktorijs ir iestatīts uz jūsu mājas direktoriju. Iepriekš izmantotā dokumenta direktorija piemēra relatīvais ceļš ir šāds:

Dokumenti

Ievērojiet, kā nav slīpsvītras uz priekšu; tas ir rādītājs, ka jūs izmantojat relatīvu ceļu.

10. darbība: iepazīšanās un failu izveide

Tāpat kā darbvirsmas vidē, komandrindā varat izveidot un pārvietot failus un direktorijus. Sekojiet līdzi termināla logā.

pwd = pašreizējais darba direktorijs. Izmantojot šo komandu, jūs vienmēr varat uzzināt, kur atrodaties direktoriju kokā. Izmēģini:

pwd

mkdir = izveidot jaunu direktoriju. Ievietojiet jaunā direktorija izvēlēto nosaukumu aiz mkdir. Piemēram, nosauciet šo vienu muļķi:

mkdir muļķis

cd = mainīt direktoriju. Šī komanda jūs novirza uz direktoriju, uz kuru norādāt:

cd bofs

Uzvedne tiks atjaunināta, norādot jūsu jaunās atrašanās vietas ceļu, kas tagad ir jūsu pašreizējais darba katalogs:

pi@raspberrypi: ~/boof $

Kamēr esat muļķu direktorijā, izveidojiet citu mapi ar nosaukumu fotos:

mkdir fotos

Iet uz direktoriju ar nosaukumu fotos.

cd fotogrāfijas

ls = saraksta direktoriju saturs. Lai redzētu, vai šajā direktorijā ir kādi faili, varat paskatīties apkārt, izmantojot komandu ls:

ls

Nospiežot E nter, tiek izdrukāta cita uzvedne, bet nekas cits. Tas ir tāpēc, ka šobrīd direktorijs, kurā atrodaties, ir tukšs. Jūs tajā vēl neesat ievietojis nevienu failu (ne arī muļķi). Izveidosim to tūlīt, fotografējot ar kameras moduli!

11. darbība: noderīgākas komandrindas lietas

Komandu vēsture + rediģēšana

Ja tajā pašā sesijā atkārtoti rakstāt līdzīgu vai vienu un to pašu komandu, iespējams, vēlēsities kopēt un ielīmēt, lai ietaupītu laiku. Ctrl + C un Ctrl + V terminālī nedarbosies. Tā vietā jūs vēlaties izmantot komandu vēsturi. Nospiežot augšupvērsto bultiņu, jūs varat redzēt un izmantot visas iepriekšējās komandas. Lai rediģētu komandu, pārvietojiet kursoru pa labi un pa kreisi.

Termināla sesijas pabeigšana

Lai beigtu sesiju un aizvērtu termināļa logu, nospiediet Ctrl + D vai izmantojiet:

Izeja vai vienkārši aizveriet logu, noklikšķinot ar peli uz X pogas stūrī.

12. solis: uzņemiet fotoattēlu

Raspistill ir viegla komandrindas lietojumprogramma, kas tiek piegādāta kopā ar Raspbian. To izmanto fotoattēlu uzņemšanai un manipulēšanai ar kameras moduli. Tātad, jūs zināt, ko tas nozīmē, vai ne? Ir pienācis laiks uzņemt selfiju! Pēc noklusējuma kamera pirms fotoattēla uzņemšanas ekrānā parādīs priekšskatījumu 5 sekundes. Novietojiet kameru tā, lai tā būtu vērsta uz jūsu seju. Lai uzņemtu fotoattēlu un saglabātu to kā jpeg ar nosaukumu mePic tips:

raspistill -o mePic.jpg

Jauki! Jūs tikko uzņēmāt savu pirmo fotoattēlu ar Raspberry Pi. Ja nebija kļūdu, jūs redzēsit jaunu uzvedni. Ja tas radīja kļūdu, pārbaudiet, vai komandā nav kļūdas, vēlreiz pārbaudiet konfigurāciju, lai pārliecinātos, vai kamera ir iespējota, un pārliecinieties, vai kamera ir pievienota pareizi (pēc atkārtotas pievienošanas nepieciešama restartēšana).

Lai redzētu, vai fotoattēls ir veiksmīgi izveidots, ieskatieties savā cwd (pašreizējā darba direktorijā):

ls

Ja tas nav norādīts, pārliecinieties, vai atrodaties pareizajā adresē, un mēģiniet vēlreiz:

pi@raspberrypi: ~/boof/fotos $

Ja fotoattēls tika saglabāts pareizi, tiks parādīts mePic.jpg. Tagad esat veiksmīgi izveidojis un pārvietojis failus, bet kā tos atvērt? Varat simulēt dubultklikšķi uz faila, lai to atvērtu, izmantojot komandu xdg-open. Atveriet savu attēlu un pārbaudiet to:

xdg-atveriet mePic.jpg

Šeit ir mans:

Jūs varat rakstīt uz mePic-j.webp

13. darbība. Komandrindas karodziņi un palīdzības saņemšana

Aplūkojot šīs līdz šim izmantotās komandas:

raspistill -o mePic.jpg

skrotis -d 5

scrot -u -cd 5

Kas ir -o, -u, -d un -cd? Ja redzat rakstzīmi ar "-" priekšā, to sauc par karogu. Komandrindas karogs ir izplatīts veids, kā norādīt opcijas komandrindas lietojumprogrammām un rīkiem, piemēram, Scrot un Raspistill. Izmantojot komandu man, varat meklēt visas komandrindas lietojumprogrammai un rīkam pieejamās iespējas. Piemēram, lai apskatītu visas Scrot piedāvātās iespējas:

cilvēks scrot

Komanda vīrietis ir saīsinājums no rokasgrāmatas. Tādējādi tiek atvērtas rokasgrāmatas lapas, kurās varat izlasīt lietojumprogrammas aprakstu un visas pieejamās iespējas.

Ja jūs kādreiz vēlaties uzzināt vairāk par komandu, cilvēks ir pirmā lieta, kas jums jāizmanto! Jūs varat meklēt rokasgrāmatas lapas jebkurai komandai, izmantojot komandu šādi:

cilvēks scrot

Lai izietu no rokasgrāmatas lapām, nospiediet "q".

Ja komandai nav manuālas lapas, pēc komandas vai lietojumprogrammas nosaukuma izmantojiet -h vai --help:

skrotis -h

raspistill -palīdzība

vai info:

info raspistill

Es iesaku jums izmantot komandas man -un help ar katru jaunu rīku, lietojumprogrammu un komandu, ko izmantojat LXTerminal. Tas ir lielisks veids, kā iemācīties tos izmantot, padarot to par lielisku ieradumu iekļūt pašreizējā rievā.

14. darbība: meklējiet manuālās lapas un uzņemiet pašbildes ar kameras moduli

Augšupielādējiet divus attēlus, kā aprakstīts tālāk:

1) Izmantojot tīmekļa pārlūkprogrammu, meklējiet jaunu Linux komandu. Lai uzzinātu vairāk par komandu, augšupielādējiet ekrānuzņēmumu, kurā izmantojat lietotni man. Jūs varat pieteikties šajā klasē savā Pi tīmekļa pārlūkprogrammā vai nosūtīt ekrānuzņēmumus pa e -pastu.

2) Augšupielādējiet savu pašbildi, kas uzņemta ar Raspberry Pi kameras moduli.:)