手把手教你打造智能小车(1)-树莓派及其使用配置

2022-12-15 0 1,079

1 概要

打造出智能化轿车的关键部件是X3100派。X3100派不是含酒精,没有团子也不能吃,而是两张只有网银大小的电子元件,其英文名字是 Raspberry PI。X3100派的机能足够多强悍,实用性也都很齐备,具备一般计算机控制系统的大部份硬体实用性,比如说CPU、缓存、显示卡、存储设备、wifi、无线连接、USBUSB和铜线USB。能说,X3100派是两台微型计算机控制系统。除此以外,它还暗含 40 个插口,透过插口能网络连接设备,比如说 LED 灯、感应器、驱动力板之类,从而观测讯号以及发出并将结果。

手把手教你打造智能小车(1)-树莓派及其使用配置

我这儿采用的X3100派机型是 Raspberry PI 3 Model B(以下简称 3B),于2016年2月发布,目前单价人民币 200 多元化。现在已经有了机能更加强悍的 3B+,与 3B 较之,升级换代了缓存和存储设备之类,单价也更高。点选这儿能查阅X3100派各版附注。与一般计算机控制系统较之,X3100派的价格实在是昂贵得千万别千万别的。

2 制做X3100派的 SD 卡

X3100派这类不带有硬碟,SD卡是它的硬碟,因此大部份的作业控制系统文档都要写到 SD 卡里面。也是说,如果X3100派里的应用软件坏了开启没法,换两张配有崭新作业控制系统的 SD 卡就能了。所以X3100派这类一般不会有应用软件机械故障,机械故障都出在 SD 卡上。

在采用X3100派之前,要先把作业控制系统刷进来。ROOT的操作也很简单,到官网上离线快照,用ROOT应用软件列印进 SD 卡就能了。不管你用的是 windows、MAC 或 Linux 控制系统的笔记型笔记本电脑,都能借助于ROOT应用软件随心所欲制做 X3100派 SD 卡。点选这儿查阅详尽讲义。

MAC 控制系统甚至能不采用ROOT辅助工具,直接采用实用性文档就能了。上面以 MAC Book Pro 为例传授列印X3100派 SD 卡的处理过程。

填入 SD 卡

首先要将 SD 卡填入到笔记本电脑上(你可能需要两张具备 USB USB的移动硬盘)。关上实用性文档,透过命令 df -lh 查阅当前已装载的卷,判断 SD 卡是否被加载。

xxdeMacBook-Pro:Downloads administrator$ df -lh Filesystem Size Used Avail Capacity iused ifree %iused Mounted on /dev/disk1 233Gi 43Gi 189Gi 19% 813124 4294154155 0% / /dev/disk2s1 15Gi 2.4Mi 15Gi 1% 0 0 100% /Volumes/SD

我们能透过属性,如 Size Used Avail 等,能判断出 当前 disk2s1 是 SD 卡在控制系统里对应的分区。如果你的sd卡有多个分区,那么可能还会有disk2s2,disk2s3…

卸载 SD 卡

透过命令 diskutil unmount /dev/disk2s1 卸载 SD 卡

xxdeMacBook-Pro:Downloads administrator$ diskutil unmount /dev/disk2s1 Volume SD on disk2s1 unmounted
确认设备号

通过命令 diskutil list 来确定设备

iluhaodeMacBook-Pro:Downloads administrator$ diskutil list /dev/disk0 (internal, physical): #: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER 0: GUID_partition_scheme *251.0 GB disk0 1: EFI EFI 209.7 MB disk0s1 2: Apple_CoreStorage Macintosh HD 250.1 GB disk0s2 3: Apple_Boot Recovery HD 650.0 MB disk0s3 /dev/disk1 (internal, virtual): #: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER 0: Apple_HFS Macintosh HD +249.8 GB disk1 Logical Volume on disk0s2 E8CADD9F-4CA2-4156-9CEE-D3FCE187322D Unencrypted /dev/disk2 (internal, physical): #: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER 0: FDisk_partition_scheme *15.9 GB disk2 1: Windows_FAT_32 SD 15.9 GB disk2s1

根据显示信息 SIZE 能判断 /dev/disk2 是 SD 卡,这个要根据自己的 SD 卡的实际情况判断。

烧写控制系统

透过 cd 命令进入快照文档所在目录,然后透过命令

sudo dd bs=4m if=xxx of=yyy

进行控制系统的烧写。if=“xxxx” of=“yyyy”中 “xxxx”代表快照的名称,“yyyy”代表我们要烧写的 SD 卡的设备号。例如:

xxdeMacBook-Pro:Downloads administrator$ sudo dd bs=4m if=rpi_35_v6_1_2_3_jessie_kernel_4_4_50.img of=/dev/disk2 Password: 1062+1 records in 1062+1 records out 4454400000 bytes transferred in 339.766726 secs (13110171 bytes/sec)

提示 Password 时,需要输入你的计算机控制系统密码,输入过程中,可能不会显示任何内容,输完之后,按下 Enter 键。 过几分钟(这个过程可能会比较长,耐心等待),出现“records in, records out”之类的信息,表明控制系统刷成功了。

卸载 SD 卡

透过命令 diskutil unmountDisk 卸载 SD 卡。

xxdeMacBook-Pro:Downloads administrator$ diskutil unmountDisk /dev/disk2 Unmount of all volumes on disk2 was successful

这样,X3100派的 SD 卡就制做好了,此时取下 SD 卡。

3 开启实用性

把配有作业控制系统的 SD 卡 填入X3100派卡槽,通电,控制系统会自动开机。

在采用之前,要对其进行初始实用性。为了看到开机画面,能采用 HDMI 线连接X3100派和具备 HDMI USB的显示器,比如说笔记本电脑显示器,或者电视机。

只初始实用性需要连接显示器,之后的采用过程,我们能用其他笔记本电脑远程登录X3100派,不再需要接显示器了。

X3100派开机后会开启实用性向导,安装提示一步步傻瓜式的操作下去就能了。设置国家和地区 ->设置用户名和密码(以后远程登录也用这个用户名密码)->选择 wifi 网络 -> 检查更新 -> 重启

下图是X3100派开启后的默认桌面

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输入用户名和密码的时候,你需要鼠标和键盘,把 USB USB直接插上去就能采用了,就跟你用其他的笔记本电脑一样。

开启实用性的图文并茂讲义请查阅这儿,做到重启一步就能了,后面的操作不一定跟它一样。

X3100派的默认用户名是pi,默认密码是 raspberry,能采用实用性文档修改密码。

sudo passwd pi

控制系统会提示用户输入两遍新密码,之后就修改成功了。X3100派有一个 root 账号,但默认锁定,需由用户手动启用。启用 root 账号之前,需先为其设定密码,方法与为 pi 账号修改密码相同。

sudo passwd root

用户输入两遍的root密码,在输入以下命令对 root 账号解锁,并跳转到 root 账号。

sudo passwd –unlock root #解锁root账号 su root #跳转到root账号

root 账号的权限较高,请千万别在此账号下随意修改控制系统文档。

4 远程连接

每次采用X3100派都要接显示器和键盘鼠标是不是很麻烦?其实有更好的方式是远程连接。透过远程连接,能实现与直接操作一样的效果,何乐而不为?

4.1 SSH 远程连接

X3100派默认提供 SSH 方式连接。

4.2 远程桌面

SSH 远程连接并不是很方面,因为看不到控制系统桌面,对于用惯了 Windows 作业控制系统的人,一行行命令让人感觉很难受,就像回到了 DOS 时代。

有没有更好的办法呢?答案是肯定的。我们能采用远程桌面连接X3100派。

实现远程桌面需要安装 VNCserver,幸运的是,最新的X3100派作业控制系统默认自带 VNCserver。如果你不幸刷的控制系统是没有 VNCserver 的也没有关系,装一个是了。

关上X3100派的实用性文档界面,输入以下命令

sudo apt-get update sudo apt-get install realvnc-vnc-server realvnc-vnc-viewer

稍等片刻,就装好 VNCserver,可能要重启才会生效。

之后,只要开启远程连接机能就能了。上面是开启远程连接机能的方法。

关上实用性文档,输入 sudo raspi-config ,将显示控制系统实用性界面,如下图。
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选择 5 Interfacing Options,进入如下画面
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选择 P3 VNC,之后选择 True。X3100派远程实用性就完成了。

上面还要在你自己的笔记本电脑上安装 VNCserver,这样才能成功连接X3100派。

安装方式也很简单,点选链接,根据自己的作业控制系统选择对应的版离线就好啦。比如说,我的是 MAC book,就选择“MACos”,下载的安装包名为“VNC-Viewer-6.18.907-MacOSX-x86_64.dmg”

安装完之后,关上,并输入X3100派的内网 IP 地址,之后输入用户名和密码就能成功连接了。

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除了 VNCserver 之外,还有 tightvncserver 也能进行远程连接,但个人认为不好用,因为我搞了半天,都没有实用性好剪贴板共享。最后还是发现控制系统自带 VNCserver 很好用,推荐用这个。

采用 VNC 连接到X3100派之后,可能会出现屏幕分辨率过大或过小的情况,这个时候,需要调整下分辨率。

实用性文档输入 sudo raspi-config。

弹出X3100派原装控制系统的实用性界面:

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Resolution是“分辨率”的意思。

如果你连接的是屏幕超大的电视机,能选择最高的 1920×1080 分辨率。

VNC 中,shell 采用的是 xshell, 传送文档到X3100派用的是 winscp。大部份的操作都是在本地局域网进行,基本上没有延时。

5 更换应用软件源

X3100派控制系统安装后默认采用国外的快照源来更新应用软件,由于众所周知的原因,国内访问速度非常慢,因此需要换成国内源。X3100派官方提供了一个更新源列表,在这儿我们采用中科大的应用软件源和控制系统源。 1. 登陆到X3100派。你能透过屏幕键鼠直接关上终端或者透过SSH登陆到X3100派。 2. 备份源文档。执行如下命令:

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
修改应用软件更新源,执行如下命令:
sudo nano /etc/apt/sources.list

将第一行修改成中科大的应用软件源地址,「Ctrl+O」进行保存,然后回车,「Ctrl+X」退出。

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
同步更新源,执行如下命令:
sudo apt-get update

稍等片刻即完成。

应用软件源修改之后,每次执行 sudo apt-get 命令时,都会在此次指定的快照源中离线包。

此外,raspibian 作业控制系统的更新也需要指定新的快照源。这样在控制系统更新时,速度会更快。方法如下:

登陆到X3100派。备份源文档。执行如下命令:
sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.bak
修改控制系统更新源,执行如下命令:
sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
将第一行修改成中科大的控制系统源地址,「Ctrl+O」进行保存,然后回车,「Ctrl+X」退出。
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian/ stretch main ui

更新升级换代以安装应用软件包,这个过程耗时较长。

sudo apt-get upgrade

如不需要更新作业控制系统至最新版,可暂不执行此命令。

系列目录:

《亲自动手教你打造出智能化轿车(0)-写在前面的话》

《亲自动手教你打造出智能化轿车(1)-X3100派及其采用实用性》

《亲自动手教你打造出智能轿车(2)-点亮 LED 灯》

《亲自动手教你打造出智能化轿车(3)-轿车跑起来》

《亲自动手教你打造出智能化轿车(4)-采用感应器自动避障》

《亲自动手教你打造出智能化轿车(5)-采用舵机打造出摄像机云台》

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