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樹莓派是什么？

Raspberry Pi(中文名為樹莓派,簡(jiǎn)寫為 RPi，(或者 RasPi / RPI) 是為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì))，只有信用卡大小的微型電腦，其系統(tǒng)基于 Linux。隨著 Windows 10 IoT 的發(fā)布，我們也將可以用上運(yùn)行 Windows 的樹莓派。

自問世以來，受眾多計(jì)算機(jī)發(fā)燒友和創(chuàng)客的追捧，曾經(jīng)一“派”難求。別看其外表“嬌小”，內(nèi)“心”卻很強(qiáng)大，視頻、音頻等功能通通皆有，可謂是麻雀雖小，五臟俱全。

1.用我的話理解

用我的話理解就是樹莓派就是一臺(tái)主機(jī)，你可以外接顯示器，鍵盤鼠標(biāo)，u盤等等外設(shè)，因?yàn)樗w積很小，而且又有很多串口和外接的口，可以直接調(diào)用很多底層硬件。

2.市面上的型號(hào)

市面上大多是 3 代 B+ 型，淘寶一搜樹莓派一大堆都是，價(jià)錢純主板（不要任何外設(shè)）在 230+ 左右，有點(diǎn)小貴，超過我的預(yù)算，所以我繼續(xù)尋找廉價(jià)的，終于讓我發(fā)現(xiàn)了一款 100+ 的樹莓派。

3.樹莓派 zero w

樹莓派 zero w 是一款 mini 的樹莓派，體質(zhì)只有 3b+ 的 1/3。實(shí)際到手后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它真的超級(jí)小，超級(jí)可愛。以下是我的實(shí)物圖，你可以看看大小到底有多 mini。 

 你可以看到，最上面是一根普通的黑色簽字筆，接下來是一個(gè)即插即用型的外接 wifi 網(wǎng)卡，然后是一個(gè) USB 讀卡器，最底下的就是我們今天的主角 zero w。它真的超級(jí)小，有木有。真的是完美的詮釋了那句“麻雀雖小，五臟俱全”的話。

zero w 這款樹莓派的主要參數(shù)如下：

• BCM2835 處理器，1GHz 主頻，512MB RAM

• BCM43438 WiFi / BT 芯片

• micro-USB 電源接口

• micro-USB OTG 接口

• miniHDMI 端口

• 復(fù)合視頻和重置擴(kuò)展接口

• 脆弱的 CSI 攝像頭接口

• micro-SD 卡座，存放操作系統(tǒng)

• 40-pin GPIO 擴(kuò)展接口

• 尺寸：65mm*30mm

你別看它的 cpu 只有 1 核，內(nèi)存只有 512MB，就覺得它可能什么都做不了，但是實(shí)際上它的性能還是很好的，用于跑一個(gè)網(wǎng)站真的是小 case。

4.更多樹莓派

關(guān)于更多樹莓派型號(hào)或者使用教程你可以去樹莓派實(shí)驗(yàn)室這個(gè)網(wǎng)站，上面有豐富的資源。

樹莓派zero w安裝系統(tǒng)

1.準(zhǔn)備

你可能提前需要準(zhǔn)備的東西如下:

• 16GB or 32GB 的 SanDisk 內(nèi)存卡（注意是以前那種放在手機(jī)上，很小的哦）

• 一根最普通不過的 usb 安卓數(shù)據(jù)線（not type-c）

• u 盤格式化工具（推薦使用 SDFormatter）

• 系統(tǒng)燒寫工具（Win32DiskImager）

• 樹莓派系統(tǒng)（可以去官網(wǎng)下載）

我使用的是 Raspbian Stretch Lite 這個(gè)系統(tǒng)鏡像，這個(gè)系統(tǒng)是官方制作的，lite 是無桌面版的，只有黑漆漆的控制臺(tái)，優(yōu)點(diǎn)是體積小，省性能和內(nèi)存。

名字帶有 desktop 的是有桌面 ui 的，對(duì)不熟悉 liunx 系統(tǒng)的朋友可能更友好，但是體積很大，占用的性能也會(huì)更高。 

2.第一步下載系統(tǒng)鏡像

下載好你需要的系統(tǒng)鏡像后，如下圖 

 一開始只有一個(gè) zip 的壓縮包，大小大概 360MB 左右，你需要把它解壓，得到上圖的文件夾。 

 然后進(jìn)入文件夾可以看到一個(gè) img 的鏡像，大小為 1.7GB 左右。

ps：這個(gè)官方的 Raspbian 鏡像，如果是其他第三方的鏡像，可能下載后的壓縮包解壓后不是 img 鏡像，這種情況請(qǐng)另行百度解決。

3.使用 Win32DiskImager 往內(nèi)存卡中寫入鏡像 

 把內(nèi)存卡插入讀卡器后，插入電腦。

打開 Win32DiskImager 軟件后，選擇 img 鏡像，設(shè)備選擇你的 U 盤，然后點(diǎn)擊寫入就可以了，寫入完成后會(huì)彈出成功的提示框。

ps: 我上圖沒有選擇設(shè)備，因?yàn)榈臎]插入讀卡器，僅僅是示范而已。

4.修改 boot 分區(qū)的文件

先別急著拔出讀卡器，此時(shí)，我們電腦可以看到 u 盤中只有一個(gè)名為 boot 的分區(qū)，大小可能只有 40MB 左右，不要著急，因?yàn)?window 不識(shí)別內(nèi)存卡中 liunx 系統(tǒng)的其他分區(qū)。

• 新建 ssh 文件

因?yàn)槲覀兊?zero w 有一個(gè) mini hdmi 的接口，但是我不需要屏幕，所以需要使用 ssh 連接到 zero w 中的系統(tǒng)，所以需要在第一次開機(jī)就能開啟 ssh 功能。

我們進(jìn)入 boot 分區(qū)內(nèi)，然后新建一個(gè)名為 ssh 的文件，注意不要后綴名?。。?！也不要往里面寫任何東西??！

• 新建 wpa_supplicant.conf 文件

因?yàn)?ssh 連接是需要 ip 地址的，所以我們需要將 zero w 在第一次開機(jī)自動(dòng)連接 wifi，使其和我們的電腦處于一個(gè)局域網(wǎng)，這樣我們才可以通過 ssh 連接到 zero w 的系統(tǒng)。

同樣的在 boot 分區(qū)內(nèi)，新建一個(gè)名為 wpa_supplicant.conf 的文件，然后往里面寫入如下內(nèi)容后保存：

country=CN 
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev 
update_config=1 
 
network={ 
ssid="你的wifi名字" 
psk="你的wifi密碼" 
} 

5.組裝我們的最小主機(jī)并連接

取出讀卡器中的內(nèi)存卡，然后插入到 zero w 中，使用一根 usb 安卓數(shù)據(jù)線連接電源（5V1A）即可。

等待幾分鐘，期間我們的 zero w 的指示燈會(huì)一直閃爍，很正常，等待指示燈常亮的時(shí)候，我們?nèi)ヂ酚善魃?，查看一下樹莓派?ip 地址。 

 可以看到我們 zero w 的 ip 為 192.168.0.104，然后使用 ssh 連接工具（推薦使用 putty）連接樹莓派，初始賬戶為 pi，密碼是 raspberry。 

 連接成功，如上圖所示。這樣我們的系統(tǒng)就正確無誤的安裝好了。

ps: 如果是手機(jī)開啟熱點(diǎn)當(dāng)做一個(gè)路由器的話，咱們手機(jī)下載一個(gè)名叫 android terminal 的 app，然后輸入 ip neigh 指令，就可以查到連接到手機(jī)的設(shè)備的 ip 信息了。

6.優(yōu)化咱們樹莓派的系統(tǒng)

• 修改源

因?yàn)閲?guó)外的源，咱們?cè)趪?guó)內(nèi)的連接過去網(wǎng)速很慢，所以我們需要修改為國(guó)內(nèi)的源，我修改的是中科大的源。

• 修改 sources.list 文件

sudo nano /etc/apt/sources.list 
--注釋其他內(nèi)容，添加以下: 
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/raspbian stretch main contrib non-free rpi 

• 修改 raspi.list 文件

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list 
--注釋其他內(nèi)容，添加以下: 
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian stretch main ui 

• 執(zhí)行更新

sudo apt-get update 
sudo apt-get upgrade 

• 修改時(shí)區(qū)

sudo dpkg-reconfigure tzdata 

找到亞洲 Asia，然后選擇 shanghai 就可以了。

• 開機(jī)自啟 ssh

第一種：

sudo raspi-config 

進(jìn)入選擇找到 interfacing option 選擇，然后找到 ssh，按回車使能 enable 就可以了。

第二種：

在終端命令行中啟動(dòng) SSH 服務(wù)后，如果系統(tǒng)重啟或關(guān)機(jī)后啟動(dòng)，SSH 服務(wù)默認(rèn)是關(guān)閉的，依然需要手動(dòng)啟動(dòng)，為了方便可以設(shè)置 SSH 服務(wù)開機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，打開 /etc/rc.local 文件，在語句 exit 0 之前加入：/etc/init.d/ssh start

建議都試試，反之我的是可以了。

7.安裝 nginx

#安裝 
sudo apt-get install nginx 
#啟動(dòng) 
sudo /etc/init.d/nginx start 
#重啟 
sudo /etc/init.d/nginx restart 
#停止 
sudo /etc/init.d/nginx stop 

打開瀏覽器訪問 192.168.0.104（你的樹莓派 ip 地址），可以看到 nginx 的頁面，說明安裝好了。

我這邊上傳了我的博客，如下圖 

 可以正常的看到頁面了，但是這樣只能在內(nèi)網(wǎng)（局域網(wǎng)中）看到，我想讓所有人都可以訪問怎么辦？

8.內(nèi)網(wǎng)穿透

內(nèi)網(wǎng)穿透，意思就是將內(nèi)網(wǎng)（本地）的 web 應(yīng)用通過 nat 穿透到公網(wǎng)上，從而讓別人可以訪問到。

內(nèi)網(wǎng)穿透目前主要由 ngrok 和 frp 兩種，都非常好用，國(guó)內(nèi) ngrok 免費(fèi)的有 ittun、sunny 和 natapp，這三個(gè)都是免費(fèi)的，前面兩個(gè)可以自定義域名，后面的需要 vip 版本才可以自定義域名。

我這三種都試過，我發(fā)現(xiàn) sunny 的 arm 版本的 ngrok 客戶端在我的樹莓派運(yùn)行不了，ittun 的和 natpp 的 ngrok 都可以，由于需要自定義域名，我使用的是 ittun 的 ngrok_arm 版本的。

使用方法這三者官網(wǎng)都有詳細(xì)說明，大家自行查看。

這是正常運(yùn)行時(shí)的截圖，訪問 http://zerow.ittun.com/ 時(shí)可以... 

因?yàn)樾枰?ngrok 在后臺(tái)運(yùn)行，所以我用的是 screen 會(huì)話使其可以在后臺(tái)運(yùn)行。但是開啟自啟，還沒有實(shí)現(xiàn)，萬一斷電或者斷網(wǎng)了，我必須手動(dòng)去運(yùn)行一下 ngrok，這是目前沒有解決的痛點(diǎn)。

更多

樹莓派不僅僅只是可以用于運(yùn)行一個(gè)網(wǎng)站，還有很多很多的功能等待你的開發(fā)，可以多去看看樹莓派實(shí)驗(yàn)室里面，很多大神都寫了很多實(shí)用的教程。

這個(gè)zero w 狀態(tài)信息如下： 

在上面開啟了一個(gè) nginx 和 ngrok 服務(wù)，內(nèi)存剩余還有 250MB，還是很舒服的，cpu 溫度也不算高，運(yùn)行兩天了，基本在 37-39 之間。