Raspberry pi 2 установка и настройка. Технически оптимальная настройка регуляторов

Рекомендованной операционной системой для Raspberry Pi 3 является Raspbian. Именно ее 90% всех новых пользователей данной платформы устанавливают после покупки устройства. Но при этом новички не всегда понимают, как именно инсталлируется данный дистрибутив и что нужно сделать после его первого запуска.

Почему Raspbian - лучшее решение для "Малины"

Raspbian - это модификация популярнейшего дистрибутива GNU/Linux Debian. Он имеет множество отличительных особенностей от своего прародителя. Со всеми ими можно ознакомиться в официальной "Вики" проекта. А здесь есть смысл перечислить только основные из них:

• возможность работы на ARM-процессорах;
• наличие в комплекте всех необходимых драйверов;
• хорошая оптимизация под сравнительно небольшой объем ОЗУ;
• поддержка GPIO "из коробки".

Конечно, под "Малину" имеются и другие дистрибутивы. Но во многих у них изначально нет поддержки необходимого функционала, и они нуждаются в дополнительном конфигурировании. Raspbian на Raspberry Pi 3, в свою очередь, нормально может работать сразу после установки.

Что понадобится для инсталлирования ОС на "Малину"

В первую очередь необходимо рассмотреть вопрос, касающийся того, что потребуется для того, чтобы установить на Raspberry Pi 3 Raspbian.

Помимо самой платы, потребуется еще и:

1. компьютер и кардридер;
2. блок питания на 5 Вольт и USB/MicroUSB кабель;
3. набор ПО;
4. мышь и клавиатура, подключаемые по USB;
5. монитор/телевизор;
6. HDMI-кабель;
7. отформатированная в FAT32 MicroSD-карточка (класс скорости - 4 и выше, объем - от 4 гигабайт).

Процесс установки и настройки Raspbian

Существует несколько вариантов установки Raspbian на Raspberry Pi 3. Первый - использование утилиты NOOBS, второй - запись содержимого образа прямо на карточку. Применение специального приложения позволяет выбрать ОС. В рассматриваемом же случае требуется просто поставить Raspbian. Поэтому описываться будет именно второй вариант.

Для начала нужно скачать дистрибутив с сайта Raspbian.org и вставить MicroSD-карточку в кардридер. Затем при помощи утилиты Win32DiskImager (или какой-то другой с аналогичным функционалом) потребуется записать образ на флэшку. Делается это легко - указывается путь к скаченному дистрибутиву; выбирается буква, под которой система примонтировала "диск", а затем нажимается Write.

Когда прогресс-бар полностью заполнится и программа сообщит об успешном окончании процесса записи, можно будет вынуть карту из кардридера и вставить её в "Малину". Затем останется только включить одноплатник, предварительно подключив к нему монитор и периферию.

Настройка Raspbian после установки

После первого включения RPi загрузится не рабочий стол, а встроенная в систему утилита Configuration Tool. В ней достаточно сделать одну вещь - определить подходящее окружение рабочего стола. Для этого нужно перейти к третьему пункту, нажать Enter и определить из списка подходящий вариант. Рекомендуется использовать LXDE, так как это достаточно удобное и самое легкое окружение. Затем останется вернуть в основное меню и нажать на Done. Система перезагрузится.

После загрузки она спросит реквизиты доступа. Стандартными в Raspbian являются: логин - pi, пароль - raspbian. Писать их нужно именно маленькими буквами.

После авторизации Raspbian загрузит рабочий стол. Теперь можно пользоваться всеми возможностями системы. Также может потребоваться дополнительная настройка Raspbian на Raspberry Pi 3. Для этого следует обратиться к официальной документации системы. Следует отметить, что многие инструкции для Debian подходят и для Raspbian.

Как возможно убедиться, ответ на вопрос «как установить Raspbian на Raspberry Pi 3?» является довольно простым. Фактически процесс записи системы для этого одноплатника является даже более легким делом, чем инсталлирование Windows на обычный компьютер. Поэтому с этим может справиться даже ребенок. А весь процесс, в свою очередь, отнимает не более получаса чистого времени.

Для определения оптимальных параметров настройки регуляторов (параметрической оптимизации) АСР необходимо иметь сведения о статических и динамических характеристиках объекта регулирования и действующих возмущений. Наиболее достоверными являются экспериментально определенные статические характеристики.

Оптимальная настройка ПИД-регулятора позволяет максимально быстро и почти без перерегулирования вывести объект на уставку. Признак правильной настройки – плавный, без рывков, рост регулируемого параметра и наличие тормозящих импульсов при подходе к уставке как снизу, так и сверху (рис. 14.39).

Если объект выходит на уставку с небольшим перерегулированием и быстрозатухающими колебаниями, можно немного уменьшить коэффициент усиления, оставив все остальные параметры без изменения.

Величина максимума амплитудно-частотной характе­ристики замкнутой системы регулирования, а также ее резонансная частота могут быть определены из временной характеристики системы относительно управляющего воздействия по условной величине ее степени затухания и частоте(рис. 14.40).

Рис. 14.39. Оптимальная работа ПИД-регулятора

Рис. 14.40. Переходная характеристика замкнутой системы регулирования

Указанное обстоятельство позволяет приближенно определить параметры регулируемого объекта ипо полученной экспериментально кривой переходного процесса при ступенчатом воздействии со стороны задатчика регулятора. Действительно, если известны сте­пень затухания переходного процесса и его частота, а также числовые значения параметров настройки ре­гулятора, при которых регистрировался этот процесс, то принципиально не представляет труда определить, каковы должны быть числовые значения параметров объектаидля то­го, чтобы амплитудно-фа­зовая характеристика разомкнутой системы с из­вестными параметрами настройки регулятора ка­салась окружности с ин­дексом, соответствующим этой степени затухания при частоте, соответству­ющей частоте переходного процесса.

Порядок определения оптимальной настройки ПИ-регулятора по графику временной характеристики за­мкнутой системы регулирования с помощью графиков заключается в следующем:

1. Система регулирования при произвольной настройке регулятора включается в работу. Убедившись, чтоона работает устойчиво, быстро изменяют задание регулятору на некоторую достаточно большую, но допустимую по условиям эксплуатации величину и регистрируют процесс изменения регулируемой величины во времени.

2. Из полученного графика изменения регулируемой величины, типовой вид которого приведен на рис. 14.40, определяются степень затухания и период колебаний переходного процессаТ.

3. Вычислив величину отношения периода колебаний переходного процесса к установленному в регуляторе во время проведения эксперимента значению времени изодрома, находят величины поправочных множителей на величину коэффициента пере­дачи регулятора и на величину его времени изодрома, т.е. определяют, во сколько раз следует изменить чи­словые значения параметров настройки регулятора, чтобы настройка оказалась близкой к оптималь­ной.

4. Установив найденные параметры настройки в ре­гуляторе, опыт повторяют и производят повторный рас­чет, аналогичный изложенному выше. Если окажется, что числовые значения поправочных коэффициентов близки к единице (находятся в пределах 0,95–1,05), можно считать, что настройка окончена. В противном случае необходимо произвести повторную перена­стройку.

В практике наладочных работ используют приближенные формулы для определения оптимальных параметров настройки регуляторов для объектов, описываемых нижеприведенными выражениями при различных критериях оптимальности.

1. Всесоюзным теплотехническим институтом имени Ф.Э. Дзер­жинского (ВТИ) рекомендуются для степени затухания за период  = 0,75 и интегральной квадратичной оценки, близкой к минимуму, следующие формулы расчета для параметров ПИ-регу­лятора с передаточной функцией:

W (P ) =K p (Т из Р + 1)/Т из Р .

При 0 <  об /Т а < 0,2

, Т из = 3,3 об.

При 0,2 <  об /Т а < 1,5

, Т из = 0,8Т а .

При = 0,9, 0 < об /Т а < 0,1

, Т из = 5 об.

При 0,1 <  об /Т а < 0,64

, Т из = 0,5Т а .

2. Имеются номограммы для подобных объектов, чтобы в зависимости от параметров объекта и заданного затухания определитьK р ,Т из (метод Ротача).

3. Существует метод компенсации большой постоянной времени объекта (Т из = Т об ) при коэффициенте демпфирования  = 707 (модульный оптимум).

4. Аналитический расчет границы устойчивости и параметров регулятора при заданной степени колебательности по расширенным частотным характери­стикам (метод Стефани) также применяется при наличии ЭВМ и соответствую­щих методик расчета. Все методики дают близкие результаты расчета параметров регулятора и, соответственно, близкие переходные процессы.

5. На практике расчеты регуляторов заканчиваются наладочными работами, когда используются экспериментальные методы параметрической оптимизации .

Эти методы основаны на прямом контроле переходных или частотных характеристик в процессе подбора оптимальных параметров настройки или с па­раметрами, заведомо обеспечивающими устойчивое движение АСР. Затем, вводя возмущение, наблюдают реакцию системы на эти возмущения. Целена­правленно изменяя параметры настройки регулятора, добиваются нужного ха­рактера переходного процесса. Это многошаговая итерационная процедура. Данные методы разработаны настолько, что позволяют автоматизировать этот процесс при минимальном участии человека 3 .

Самая простая настройка, когда в замкнутой АСР с ПИ-регу­ля­тором (при ПИ-регуляторе Т из устанавливают очень большим) увеличиваютK p до границы устойчивости, определяютK p .кр и Т пер.кр – период установившихся ко­лебаний. Затем выставляют параметры:

Для П-регулятора K p .опт = 0,55 K p .кр;

Для ПИ-регулятора K p .опт = 0,55K p .кр,Т из = 1,25Т пер.кр.

6. Лучшие результаты дает пошаговая оптимизация с оценкой переходной характеристики на каждом шаге.

В плоскости параметров настройки ПИ-регулятора существуют линии одинаковой степени затухания (рис. 14.41).

Одно и то же затухание (пусть ψ= 0,75) можно получить при различных параметрах регулятора. Нужно обеспечить при этом минимальную квадратичную ошибку, которая изменяется в плоскости как показано на рис. 14.42. Таким образом, надо искать оптимальную точку настройки.

Из кривых (рис. 14.43) для различных настроек можно видеть, что в точках 1 и 2 переходные процессы затянуты, в точке 4 имеется апериодическая составляющая, затягивающая процесс. Поиск оптимальной настройки состоит из следующих этапов (рис. 14.44, 14.45):

1. ЗавышаютТ из, занижаютK р (точка 1).

2. Увеличивают K р , чтобы при колебательном процессе ψ = 0,8–0,9 (точка 2 ).

Рис. 14.44. Этапы практической настройки параметров ПИ-регулятора

3. УменьшаютТ из, чтобы избавиться от апериодической составляющей (точки3 ,4 ).

4. УменьшаютK р , чтобы приψ= 0,95…1 и при различных вариациях динамических свойств объекта регулирования переходные процессы были слабоколебательными (точка5 ).

Данный метод оптимизации не требует точного определения параметров объекта и параметров регулятора, так как варьирование параметров настройки производят относительно исходных значений, поэтому он широко применяется.

Рис. 14.45. Характер переходных процессов при различных настройках параметроврегуляторов

К примеру, в инструкции для наладчика САР с цифровым ПИ-регулятором даны следующие рекомендации.

регулятор настроен на ПИ-регулирование;

Рис. 14.46. Переходный процесс выходного сигнала ПИ-регулятора

структурная схема управления приведена на рис. 14.47;

Рис. 14.47. Структурная схема управления объектом с пневматическим исполнительным механизмом:w – задающее воздействие;x – регулируемая величина;xd – отклонение регулируемой величины;y – управляющее воздействие;1 – измерительный преобразователь; 2 – задатчик величины; 3 – регулировочный усилитель; 4 – электропневматический преобразователь сигнала; 5 – датчик; 6 – пневматический исполнительный блок

– пропорциональный коэффициент K р = 0,1;

– время изодрома T n = 9984 с;

– время предварения T v =oFF ;

– настройка параметров ПИ-регулятора:

установить желаемую заданную величину и в ручном режиме установить рассогласование регулирования на ноль;

переключиться на автоматический режим;

медленно увеличивать K р , пока регулирующий контур через малые изменения заданной величины не начнет клониться к колебаниям;

незначительно уменьшать K р , пока колебания не будут устранены;

уменьшать T n до тех пор, пока регулирующий контур снова не начнет клониться к колебаниям;

медленно увеличивать T n до тех пор, пока уклон к колебаниям не будет устранен.

Билет №16

насосы - машины, подающие жидкости;

вентиляторы и компрессоры - машины, подающие воздух и технические газы.

Вентилятор - машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления Ер < 1,15 (степень повышения давления Ер - отношение давления газовой среды на выходе из машины к давлению ее на входе).

Компрессор - машина, сжимающая газ с Ер >1,15 и имеющая искусственное (обычно водяное) охлаждение полостей, в которых происходит сжатие газов.

Согласно ГОСТ 17398-72 нагнетатели (насосы) подразделяются на две основные группы: насосы динамические и объем­ные.

В динамических нагнетателях передача энергии жидкости или газу происходит путем работы массовых сил потока в полости, постоянно соединенной с входом и выходом нагнетателя.

В объемных нагнетателях повышение энергии рабочего тела (жидкости или газа) достигается силовым воздействием твердых тел, например поршней в поршневых машинах в рабочем пространстве цилиндра, периодически соединяемым при помощи клапанов с входом и выходом нагнетателя.

Raspberry PI - это устройство имеющее достаточную производительность для того чтобы на его основе могли быть построены роботы способные распознавать образы, выполнять работу людей и прочие подобные устройства для автоматизации и выполнения сложных вычислительных действий. Т.к. тактовая частота процессора Raspberry PI 3 м.б. 1.2 ГГц а его разрядность 32 бита то Raspberry PI 3 значительно превосходит обычное Arduino у которого тактовая частота как правило 16 МГц а разрядность микроконтроллера 8 бит, Arduino безусловно занимает своё место в выполнении операций не требующих большой производительности но когда её уже не хватает Raspberry PI "приходит на помощь" и перекрывает такой большой диапазон возможных применений что можно быть абсолютно уверенным в целесообразности приобретения данного одноплатного компьютера Raspberry PI 3 (можно заказать по ссылке) . Т.к. Raspberry PI - это компьютер то для того чтобы его использовать нужно на него установить операционную систему (хотя существуют обходные пути но всё же лучше и проще установить операционную систему (ос далее)). Существует много ос которые можно установить на Raspberry Pi но одной из самых популярных (для использования с Raspberry Pi), наиболее подходящих для начинающих является ос Raspbian. Для того чтобы установить ос на Raspberry Pi понадобиться micro sd карта с расширителем для того чтобы её можно было вставить в обычный компьютер и записать на неё ос. Sd карта должна иметь не менее 4Гб памяти при установке полной версии Raspbian и не менее 8Гб для установки минимальных версий Raspbian. Минимальные версии могут не иметь (и скорее всего не имеют) графического интерфейса и много всего остального что может считаться лишним и занимает место. Для избежания проблем с отсутствием необходимых файлов, можно поставить полную версию. Можно использовать SD карту 10го класса и с 32Гб памяти (проверено работает (как см. видео ниже)). После приобретения карты памяти её надо вставить в компьютер в соответствующий разъём, после этого посмотреть с какой буквой появился диск в разделе "мой компьютер" и запомнить, потом надо скачать ос с официального сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ нажав кнопку "Download ZIP" под "RASPBIAN JESSIE" для скачивания полной версии или под "RASPBIAN JESSIE LITE" для скачивания облегчённой но, для начинающих, лучше выбрать "RASPBIAN JESSIE" т.е. полную версию. После скачивания архива "RASPBIAN JESSIE" его нужно разархивировать, потом скачать программу (или от сюда https://yadi.sk/d/SGGe1lMNs69YQ), установить её, открыть, далее нужно в правом верхнем углу указать букву диска (запомненную ранее), найти разархивированный образ ос

И нажать кнопку "write".

После чего выведется окно с предупреждением и в этом окне надо нажать кнопку "Yes",

После того как запись закончиться и появится окно сообщающее об успешной записи (Write Successful) нужно нажать кнопку "Ok" в этом окне.

Потом закрыть программу, вытащить SD карту безопасным способом и вставить в Raspberry Pi.

Далее можно подключить к Raspberry Pi usb клавиатуру (или ps2 через переходник), usb мышь и монитор или телевизор через hdmi кабель или можно подключить ethernet кабель (но это для опытных пользователей поэтому далее рассмотрим первый вариант). После этого надо подключить питание через micro usb например от зарядного устройства от смартфона. После подключения питания начнётся установка операционной системы. Как правило в новых (на момент написания данной статьи) версиях ос уже настроена возможность связи с Raspberry Pi по SSH и поэтому для того чтобы настроить связь с Raspberry Pi 3 по wifi достаточно настроить только wifi, Для этого в правом верхнем углу экрана есть значёк на который нужно нажать и выбрать wifi,

После чего вписать пароль от данного wifi в появившееся текстовое поле,

После этих действий wifi на Raspberry Pi 3 будет настроен и дальше можно будет не используя провода программировать Raspberry Pi 3 удалённо по wifi. После настройки Raspberry Pi 3 можно выключить вписав в командной строке (в программе LXTerminal которую можно открыть двойным кликом по иконке программы) команду sudo halt или нажав соответствующие кнопки выключения в графическом режиме, после окончательного выключения можно отключить питание и при следующей подаче питания Raspberry Pi 3 включиться с wifi. Теперь чтобы программировать Raspberry Pi 3 по wifi нужно выяснить какой у него ip адрес. Для того чтобы это сделать надо подать питание на Raspberry Pi 3, дождаться окончания загрузки ос, зайти в веб интерфейс маршрутизатора (вписав в строке браузера 192.168.1.1 или то что надо для входа в веб интерфейс, ввести логин и пароль), найти вкладку DHCP Leases или что то подобное, найти там строку с raspberry и ip адрес Raspberry Pi 3.

Далее нужно открыть программу PuTTY (если её нет то перед этим скачать (или ) и установить) поставить порт 22, соединение по SSH, вписать в поле "Host Name (or IP Adress)" ip адрес Raspberry Pi 3,

После чего нажать кнопку "Open" внизу окна, далее появиться чёрное окно с предложением ввести логин. По умолчанию логин "pi" - его надо ввести и нажать enter. Далее надо ввести пароль, по умолчанию "raspberry". При вводе пароля он не отображается - это нормально. После того как пароль введён невидимыми буквами нужно нажать enter и если всё было сделано правильно то мы получим доступ к Raspberry Pi 3 если нет то нужно повторить действия. После того как получен доступ к Raspberry Pi 3 можно его программировать, для начала нужно войти в папку "pi" для этого надо вписать команду

И нажать enter (после cd обязательно пробел).
Теперь можно открыть текстовый редактор nano. Nano - это специальный текстовый редактор который есть на большинстве ос на подобии Linux и в котором можно написать программу для Raspberry Pi. Для открытия этого редактора и одновременно с этим создания файла с названием "first" и расширением "py" нужно вписать команду

И нажать enter. Откроется редактор nano и можно заметь что его интерфейс немного отличается но в основном - это то же чёрное поле в которое надо вписывать команды. Т.к. мы хотим управлять портами ввода вывода общего (GPIO) то прежде чем запустить программу по управлению этими портами, нужно подключить к ним какое нибудь устройство чтобы можно было видеть что управление получилось. Надо также отметить что пины настроенные как выходы у Raspberry Pi могут выдавать очень небольшой ток (предполагаю что до 25мА) и учитывая что Raspberry Pi это всё таки не самое дешёвое устройство то настоятельно рекомендуется позаботиться от том чтобы нагрузка на выводы не была слишком большой. Маломощные индикаторные светодиоды, как правило, могут использоваться с Raspberry Pi т.к. им для того чтобы светиться достаточно небольшого тока. Для первого раза можно сделать приспособление с разъёмом, двумя встречно параллельно включёнными светодиодами и резистором с сопротивлением 220Ом включённым последовательно со светодиодами. Т.к. сопротивление резистора 220Ом, ток обязательно проходит через этот резистор и нет параллельных путей его прохода, напряжение на выводах 3.3В то ток не будет больше чем 3.3/220=0.015А=15мА. Подключить это можно к свободным GPIO например к 5 и 13 как на схеме

(распиновка взята с https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi), выглядеть это может примерно так:

После того как всё аккуратно и правильно подключено и есть уверенность в том что ничего не сгорит можно скопировать в редактор NANO первую простенькую программу на языке Python

Import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(13, GPIO.OUT)
GPIO.setup(5, GPIO.OUT)
GPIO.output(13, True)
GPIO.output(5, False)
time.sleep(1)
GPIO.output(13, False)
GPIO.output(5, True)
time.sleep(1)
GPIO.output(13, True)
GPIO.output(5, False)
time.sleep(1)
GPIO.output(13, False)
GPIO.output(5, True)
time.sleep(1)
GPIO.output(13, True)
GPIO.output(5, False)
time.sleep(1)
GPIO.output(13, False)
GPIO.output(5, True)
time.sleep(1)
GPIO.cleanup()

Потом нажать

После выхода из редактора NANO можно ввести команду

Sudo python first.py

После чего светодиоды помигают некоторое количество раз. Т.е. получилось управлять портами ввода вывода общего назначения по wifi! Теперь давайте рассмотрим программу и выясним как это получилось.
Строка:

Import RPi.GPIO as GPIO

Это подключение библиотеки "GPIO" для управления выводами.
Строка:

Это подключение библиотеки "time" для задержек.
Далее идёт установка режима GPIO:

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

Конфигурация выводов 5 и 13 как выходы:

GPIO.setup(13, GPIO.OUT)
GPIO.setup(5, GPIO.OUT)

Установка логической единицы на выводе 13, установка логического нуля на выводе 5:

GPIO.output(13, True)
GPIO.output(5, False)

Задержка

Установка логического нуля на выводе 13, установка логической единицы на выводе 5:

GPIO.output(13, False)
GPIO.output(5, True)

Переводит все выводы в исходное состояние и программа завершается. Т.о. можно управлять любыми свободными пинами по wifi и если сделать питание 5В от аккумулятора то уже можно сделать какого нибудь автономного робота или устройство не привязанное проводами к чему либо стационарному. Язык программирования Python (питон) отличается от си подобных языков, например вместо точки с запятой, для завершения команды, в питоне используется перевод строки, вместо фигурных скобок используется отступ от левого края который делается клавишей Tab. В общем Python это очень интересный язык на котором получается легко читаемый простой код. После того как работа (или игра) с Raspberry PI 3 закончена можно его выключить командой

И после полного выключения убрать питание. При подаче питания Raspberry PI 3 включается и с ним снова можно работать (или играть). Заказать Raspberry pi 3 можно по ссылке http://ali.pub/91xb2 . О том как делается настройка Raspberry PI 3 и управление его пинами можно посмотреть на видео:

После успешного мигания светодиодами можно приступить к полномасштабному изучению данного компьютера и созданию проектов используя возможностями Raspberry PI 3 которые ограничены лишь вашим воображением!

Raspberry Pi быстро стал популярной платформой для разных проектов. Низкая цена, относительная универсальность и открытость позволяет использовать плату как в любительских целях, так и в коммерческих проектах. После того как мы выбрали/купили модель и установили начнем установку нужных пакетов

Настройка общего доступа к папкам в ОС Debian Jessie

Для настройки общего доступа на Raspberry Pi в локальной сети необходимо установить пакет Samba

Sudo apt-get install samba samba-common-bin

Задаем владельца для необходимой папки

Chown -R pi:pi /path/to/share

Меняем содержимое файла конфигурации /etc/samba/smb.conf на свои настройки:

Comment = WWW Folder path = /var/www create mask = 0775 directory mask = 0775 read only = no browseable = yes public = yes force user = pi #force user = root only guest = no

Изменяем пароль, используемый в SMB сессии

Smbpasswd -a pi

И перезапускаем samba

Service samba restart service smbd restart service nmbd restart

Сетевая папка будет доступа в сетевом окружении по адресу: \\RASPBERRYPI\www или \\X.X.X.X\www

Подключение флеш-накопителя для увеличения дополнительного места

Для форматирования используем fdisk, для создания файловой системы — mkfs. После подключения носителя проверяем устройство в системе

Sudo fdisk -l

Команда покажет все устройства, которые подключены к нашей raspberry, например:
Disk /dev/sda: 16.0 GB, 16013852672 bytes

Запускаем fdisk для форматирования носителя:

Sudo fdisk /dev/sda

Разделы удаляются командой d ,
создаются командой n ,
Сохранение настроек — w .

Создаем файловую систему ext2 на носителе:

Sudo mkfs -t ext2 /dev/sda1 sudo mount -t ext2 /dev/sda1 sudo mkdir /mnt/flash

Вставляем свои данные в файл fstab, например

Sudo nano /etc/fstab /dev/sda1 /mnt/flash ext2 defaults 0 0

Подключение WI-FI адаптера и настройка беспроводной сети

Отключаем LAN кабель от сетевой карты и заменяем его на беспроводной wi-fi адаптер. Не все модели wi-fi адаптеров начинают работать автоматически. Некоторые требуют установки драйверов.
Адаптер, который заработал в Rasbian по принципу plug&play — это D-link DWA140 (ID 2001:3c15 D-Link Corp.). А вот для беспроводного адаптера TP-LINK TL-WN727N драйвера автоматически не подключились.
Беспроводная сеть настраивается с помощью файла wpa_supplicant.conf
Открываем файл

Sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

И прописываем настройки для подключения к Wi-fi сети

Ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev update_config=1 network={ ssid="Your SSID Here" psk="Enter Passkey Here" proto=RSN key_mgmt=WPA-PSK pairwise=CCMP TKIP group=CCMP TKIP }

ssid - имя беспроводной сети
psk - пароль к сети
proto - тип шифрования WPA2 или WPA.
key_mgmt - WPA-PSK или WPA-EAP
pairwise - CCMP (WPA2) или TKIP (WPA1)
group - CCMP для WPA2 или TKIP для WPA1

Для ОС Raspbian Jessie в файле wpa_supplicant.conf достаточно указать

Network={ ssid="The_ESSID_from_earlier" psk="Your_wifi_password" }

И перезапустить интерфейс:

Sudo ifdown wlan0 sudo ifup wlan0

Настройка статического IP-адреса для беспроводного интерфейса

Открываем файл настроек сети

Sudo nano /etc/network/interfaces

Auto lo iface lo net loopback iface eth0 inet manual allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet manual wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

указываем свои настройки сети

Auto lo iface lo net loopback iface eth0 inet manual allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet static address 192.168.1.39 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1 wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Установка вспомогательных системных пакетов

Просмотр системной информации: загрузка процессора, памяти, размер памяти

Sudo apt-get install htop

Менеджер для работы с файлами

mc (Midnight Commander)

Sudo apt-get install mc

Сетевая утилита для пинга/трассировки заданных узлов

mtr

Sudo apt-get install mtr

Почтовый клиент для работы с почтой

Sudo apt-get install mutt

Настройка WEB-сервера на базе Apache

Собственный web-сервер поможет потренироваться в создании сайтов, провести эксперименты с настройками, плагинами и убережет вас от падения основного сайта.

1. Устанавливаем Apache и PHP

Sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5

2. Устанавливаем MySQL
В процессе установки необходимо установить пароль на пользователя root для базы данных.

Sudo apt-get install mysql-server php5-mysql

4. Устанавливаем PHPmyadmin

Sudo apt-get install phpmyadmin

5. Устанавливаем WordPress

Перед распаковкой файлов задаем разрешения для папки

Chmod -R 777 /var/www cd /var/www sudo chown pi sudo rm *

Загружаем последнюю версию

Sudo wget http://wordpress.org/latest.tar.gz

Распаковываем

Tar xzf latest.tar.gz mv wordpress/* rm -rf wordpress latest.tar.gz

Подробную инструкцию по настройке WordPress можно посмотреть .

Для того, чтобы WordPress обновлялся локально (без использования FTP) необходимо в файле wp-config.php добавить строку define(‘FS_METHOD’,’direct’); , например:

/** Sets up WordPress vars and included files. **/ require_once(ABSPATH . "wp-settings.php"); define("FS_METHOD","direct"); define("WPLANG", "ru_RU");

Если в установке WordPress нет необходимости, то достаточно установить пакет Apache, поместить файл index.html в папку /var/www и WEB-сервер уже готов для использования.

Использование Raspberry в качестве медиаплеера

Для превращения Вашего Raspberry в полноценный сетевой медиаплеер с поддержкой IP-TV необходимо установить Openelec. Существуют альтернативные оболочки, например OSMC , Kodi .

Openelec можно установить двумя способами:
1. Записываем дистрибутив Noobs на флеш-накопитель, при запуске выбираем Openelec. Настройки осуществляются с помощью графической оболочки.
2. Либо скачиваем дистрибутив с сайта Openelec и записываем образ для установки на носитель с помощью Win32DiskImager:

Образ для RPi First-Generation single-core models (Model A/B/B+ 256/512MB)

Образ для RPi2 Second-Generation quad core models (Model B 1024MB)

Видеонаблюдение

Наиболее распространенные пакеты для организации видеонаблюдения: Motion, Zoneminder. Использование Zoneminder требует дополнительных ресурсов системы, сложен в установке, поэтому после настройки и добавления камер производительность системы заметно снизится. Пакет Motion обладает широкими возможностями по управлению камерами, при этом не загружает систему.

Пакет Motion

Установка пакета

Sudo apt-get install motion

Конфигурационный файл программы: /etc/motion/motion.conf

Основные параметры которые необходимо поменять

Исправляем:
daemon = OFF на daemon = ON
webcam_localhost = ON на webcam_localhost = OFF

Запуск пакета осуществляется командой service motion start

Для того, чтобы увидеть изображение с камер необходимо указывать после IP-адреса порт 8081.
Для доступа к настройкам необходимо использовать порт 8080.

Доступ к камере в нашем примере возможен только внутри вашей локальной сети. Для удаленного подключения к видеосерверу необходимо настроить перенаправление входящих соединений на домашнем маршрутизаторе. Если вместо изображения на экране серый прямоугольник, то необходимо проверить порт к которому подключена web-камера. Устройство для захвата видео, настроенное в системе должно совпадать с тем, что прописано в файле конфигурации motion.conf

В данной статье будет рассмотрен вопрос установки и настройки системы MajorDomo (далее MD) на одноплатный компьютер Raspberry PI3 (далее RPI3). Всё изложенное ниже является аккумулированием трудов пользователей и разработчиков MD. Практически весь материал основан на сообщениях из форума MD, за что особая благодарность всем участникам форума, а товарищу nick7zmail в особенности)). О всех неточностях и ошибках в изложенном материале прошу писать в комментариях.

Пару слов про возможности и особенности системы:

• Файловая система F2FS (оптимизирована для карт памяти);
• Оптимизация циклов записи базы данных на карту памяти;
• Голосовой движок RHVoice;
• Звук через сервис MPD;
• MQTT-брокер Mosquitto;
• Apple HomeKit-совместимость (через HomeBridge);
• Установленные средства разработки: PHP, Python, NodeJS, Perl;
• Последние обновления MajorDoMo и Raspbian Jessie (на момент релиза текущей версии);
• Работает установка дополнений из Маркета, а так же обновления ядра системы.

Особенность конфигурации — всё настроено так, чтобы минимизировать количество циклов записи на SD-карту. База данных использует tmpfs с периодической «фиксацией» (раз в 15 минут). Т.е. возможен вариант, что при аварийном выключении питания система будет восстановлена c потерей данных за последних несколько минут.

После установки работает звук, радио (используется mpd и модуль 101.ru из маркета), обновления, установка модулей из маркета дополнений.

Для начала работы по установке системы MD желательно обзавестись следующим:

• RPI3. Экземпляр, рассматриваемый в данной статье, был приобретён . Понравилась комплектация заказа – всё включено (сам RPI3, красивый корпус, набор радиаторов, блок питания, карта памяти на 16ГБ) и скорость доставки (менее 2 недель);
• microSD карта памяти . Объём не менее 16ГБ, класс 10 (настоятельно рекомендую не выбирать SD карту из разряда дешёвых, так как это может отобразиться на дальнейшей стабильности системы);
• Картридер ;
• Аудиоколонки (необязательно );
• Программа Win32 Disk Imager. Скачать можно ;
• SSH клиент . Как вариант Putty.Скачать можно ;
• Установочный образ . Скачать можно .

Теперь обо всём по порядку:

Подготовка карты памяти . На данном этапе нам необходимо перенести образа MD на SD карту. Значит, берем карту, вставляем ей в картридер и запускаем программу Win32DiskImager. В появившемся окне, в поле «Device», выбираем нашу флешку, а в поле «Image file» указываем распакованный из архива образ MD и нажимаем кнопку «Write».

Необходимо дождаться завершения записи, которая должна пройти без всяких ошибок. В противном случае необходимо заменить SD карту на новую и попробовать заново.

Первый запуск RPI3 . Вставляем карточку в RPI3, подключаем сетевой кабель, колонки и подаём питание. Обратите внимание на выбор БП, нагрузочная способностью которого должна быть не мене 2.5А (лучше 3А), иначе могут наблюдаться сбои при работе системы. Вообще, для долговременной и стабильно работы системы желательно подключить питание от ИБП.

После загрузки система должна получить IP-адрес по DHCP и быть доступна по веб-интерфейсу. В моем случае, после подачи питания, через какое-то время я услышал из колонок следующие фразы «Система загружена» и «ай пи адрес 192.168.0.33». Ниже привожу скрин «чистого» экрана системы (главного):

Теперь можно зайти на RPI3 через SSH/FTP, данные для входа:

Менеджер базы данных(phpMyAdmin):
Имя пользователя: root
Пароль: rootpsw

Сервис MajorDoMo стартует автоматически, но можно управлять им через консоль: sudo /etc/init.d/majordomo stop sudo /etc/init.d/majordomo start

Настройка MD

Подготовка. В данной статье будет рассмотрена возможность настройки системы через SSH доступ . В принципе, тоже самое можно сделать подключив к RPI3 монитор, клавиатуру и сетевой кабель (без использования Putty).

Запускаем программу Putty. В появившемся окне вводим полученный от системы IP адрес и нажимаем кнопку “Open” .

Теперь вводим стандартные имя пользователя и пароль. Если всё сделано правильно – появится готовая к работе консоль.

Подготовка к настройке системы сделана, теперь сама настройка.

Настройка статического IP адреса . Для пользователей, которые понимают что это такое, и которым это не требуется, могут пропустить данный пункт. Вводим в консоли:

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

Добавляем следующие строчки (вводим адреса вашего оборудования):

Shell

nodhcp interface eth0 static ip_address=192.168.0.33 static domain_name_servers=192.168.0.1

нажимаем комбинации клавиш и

Перезапускаем сетевой интерфейс:

sudo ifconfig eth0 down sudo ifconfig eth0 up

ждём 5 секунд и проверяем правильность выполненной работы командой:

ifconfig

Для проверки доступа к интернету можно также «пингонуть» google:

sudo ping 8.8.8.8

Первичная настройка при помощи утилиты «Raspi-config» (чем-то напоминает BIOS компьютера). Вводим в консоли:

sudo raspi-config

В появившемся окне выполняем следующие действия:

• в поле “Change User Password” меняем стандартный пароль (не забываем его записать);
• в поле “Boot Options”, в подменю “B1 Desktop CLI”, выбираем “B1 Console”;
• в поле “Advanced Options” выполняем “A1 Expand Filesystem”, а в поле “Audio” выбираем “Force 3.5 jack”.

Устанавливаем пароли для phpMyAdmin . Заходим через в web интерфейс phpMyAdmin и там меняем пароль (не забываем записывать), для этого вводим следующую строку в браузере:

http://_Ваш_IP/phpmyadmin/

Теперь сообщаем MD под каким паролем заходить, для этого вводим в консоли:

В появившемся окне меняем стандартный пароль на свой:

Define(‘DB_PASSWORD’, ‘ свой_пароль ‘);

Останавливаем MySQL строчкой

sudo service mysql stop

копируем текущую базу данных из диска в памяти на SD карту

sudo cp -R /tmp/mysql/* /var/lib/mysql/

и перезагружаем систему

sudo reboot.

Устанавливаем пароль на вход в систему с внешней сети. Для этого вводим в консоли:

sudo nano /var/www/config.php

Находим и раскомментируем следующие строчки:

Define(‘HOME_NETWORK’, ‘192.168.0.*’); Define(‘EXT_ACCESS_USERNAME’, ‘user’); Define(‘EXT_ACCESS_PASSWORD’, ‘password’);

Обратите внимание на маску IP адреса в первой строке!!! Далее вводим свой логин и пароль (также не забываем их записывать), нажимаем комбинации клавиш и (сохраняем в файл и выходим).

Меняем пароль брокера MQTT Mosquitto . Для этого в консоли набираем:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

в появившемся окне добавляем следующие строчки

#путь к файлу паролей password_file /etc/mosquitto/passwd

#запретить подключения без логина allow_anonymous false

Создаём/добавляем пользователя и пароль утилитой mosquitto_passwd:

sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd username

Сообщаем об этом homebridge

sudo nano /home/pi/.homebridge/config.json

Также сообщаем модулю MQTT в web интерфейсе MD, для этого в браузере вводим полученный IP адрес, заходим в «Панель управления»

в левом боковом меню выбираем «Устройства»->»MQTT»->»Настроить». Ставим галочку «authorization required», вводим имя пользователя и пароль, после чего нажимаем кнопку «Обновить».

Перезапускаем mosquitto

sudo service mosquitto stop sudo service mosquitto start

Увеличиваем размер временного файлового хранилища. Для этого в консоли набираем:

sudo nano /etc/fstab

В строке «tmpfs /tmp tmpfs defaults,noatime,nosuid,size=100m 0 0» меняем size=100m на size=500m, нажимаем комбинации клавиш и (сохраняем в файл и выходим).

Установка модуля MySensors . Заходим в систему через web интерфейс и нажимаем на кнопку «Панель управления».

В левом боковом меню выбираем — «Система» -> «Маркет дополнений» -> «Оборудование», ищем в списке “MySensors” и нажимаем на кнопку добавить.