树莓派入门

这篇教程将带您一起玩转树莓派3（Raspberry Pi 3）。和普通PC一样，拿到新设备第一件事就是要给它安装一个操作系统，并做一些初始化的操作。比PC简单的是，树莓派是一个固定配置的硬件板子，并没有像PC那样有很多硬件组合的情况，因此可以很方便的给它打造一个专用的系统。安装系统主要就是一个存储卡镜像写入的过程，装好后进行很少的配置就可以开始使用，而且这个镜像里已经预装了不少工具软件和游戏哦。

1 准备工作
树莓派支持非常多种操作系统。
这里简单列举如下：

图片来自树莓派官方网站（www.raspberrypi.org）
下面链接给出了更详细的列表，供有兴趣的朋友参考：
https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi#Software

看完列表是不是各位的选择困难症都要犯了，其实有官方支持同时也是使用比较广泛的就是Raspbian，这是一个基于Debian的为树莓派量身定做的系统。接下来详细说明如何安装这个系统，并初始化开始使用它。

1.1 需要准备的硬件
树莓派需要的配件在设计时就考虑了广泛的兼容性，要找齐它们肯定难不倒各位爱折腾的小伙伴，但是，并不是能插上就一定合适，下面提醒一些需要注意的地方。

PC 1台
台式机笔记本都可以，需要联网用于下载软件，需要有一个TF卡读卡器，用于读写TF卡。如果没有，可以外接1个USB读卡器。
PC操作系统也是随意的，当然我这里以使用最广泛的Windows为例（XP、7、8、10应该都可以，我使用的是Windows 7）。

树莓派 1个
各版本的树莓派安装系统过程和基本操作都差不多，这里当然以Raspberry Pi 3 Model B为例。

TF卡1张
TF卡就是Micro SD卡，就是能插卡扩展容量的手机上用的那种。容量上8GB就够，当然大一点好，另外速度也要考虑，建议买速度快一点，质量好一点的卡，毕竟这相当于Raspberry Pi的系统盘。

电源1个
电源接口是Micro USB，但并不是所有的手机充电器都能用。官方要求是5V 2A。由于没有过多的外设接入，我这里就用个5V 2A的电源，如果小伙伴打算给Pi接上很多外设，它们的耗电也得考虑，建议选择一个更大功率输出的电源。注意不要使用山寨劣质的电源，一方面电压不稳，另一方面劣质的产品通常会虚标功率。如果使用树莓派的时候遇到不规律的死机，就要怀疑电源的稳定性了。

显示器1台（不是必须）
树莓派上有标准尺寸的HDMI接口，稍微新一点的显示器和电视机上都有此接口，用HDMI线插上就行了。
如果你和我一样，遇到老式显示器仅支持VGA输入的情况，还需要一个HDMI转VGA转接线。这个线必须是有外部供电的，如下图所示。

一端HDMI信号输入，一端VGA信号输出，还有个USB插口，用于给转接线电路供电。如果使用没有USB供电的转接线，可能会没输出，还有可能烧坏树莓派！（原因可能是这种转接线通过HDMI取电，电流超出了树莓派的设计）。

键盘鼠标（不是必须）
USB接口的键盘鼠标一套。如果打算给树莓派配一套专用的，可以买套无线键鼠套装，只占用1个USB口，还是无线的，比较方便。

相信各位已经注意到了上面显示器，键盘鼠标都标注了“不是必须”。那么没有输入设备和输出设备的树莓派，该怎么玩呢，答案就是通过网络。

网线1根
树莓派从1代Model B开始就可以通过有线上网，调试起来也比较方便。另外3代还可以通过无线连接。有了网线，就可以通过普通PC连接到树莓派进行操作，不需要给树莓派配专用的显示器，键盘鼠标等，后续我会有专门的教程来说明怎么操作。这篇教程先按最普通的情况，通过显示器和键盘鼠标来直接操作树莓派。

1.2 需要准备的软件

Raspbian镜像
官方下载地址：https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

选择左边的PIXEL版本，（右边的LITE是精简版）。点击download ZIP下载就可以了。
镜像压缩后也有1.4G多，可以用下载工具下载。下载得到2016-09-23-raspbian-jessie.zip文件。


镜像写入工具
Win32 DiskImager 0.9.5
下载地址：
http://nchc.dl.sourceforge.net/project/win32diskimager/Archive/Win32DiskImager-0.9.5-install.exe
注：以上是Windows下的镜像写入工具，如果你使用Linux，看这篇：
https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/linux.md
如果你使用Mac OS，看这篇：
https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/mac.md


2 烧写系统
1、首先安装Win32 DiskImager，直接双击下载的安装包Win32DiskImager-0.9.5-install.exe就可以了。基本上一路next下去就装好了，桌面上会有Win32DiskImager的软件图标。
2、解压缩2016-09-23-raspbian-jessie.zip得到2016-09-23-raspbian-jessie.img文件（注意解压缩后的文件有4G多，磁盘空间一定要够）。
3、把TF卡插入读卡器后连接电脑，PC会识别出这张卡，并有一个盘符。 

可以看到我这里是J盘，注意你看到的可能和我不同，请记下你的盘符。
3、打开Win32 DiskImager，界面如下。

点击Image File下面一行右边的蓝色图标，选择镜像。这里选择上一步解压缩得到的2016-09-23-raspbian-jessie.img。

点击Device下面一行的盘符列表，选择TF卡的盘符，我这里是[J:\]
4、点击下方的Write按钮，准备写入镜像。软件弹出确认对话框。

5、再次确认选的盘符（如J盘）确实是TF卡的盘符，且里面的数据都已经不再需要。点击刚才确认对话框里的“Yes”按钮，正式开始写入。

写入过程有进度条指示，软件最后一行也会提示当前的写入速度，等待写入完成。
6、写入完成后，软件会弹窗提示写入成功“Write Successful”。点击“OK”，关掉Win32 Disk Imager，然后安全弹出TF卡。

3 首次上电
先不要着急给树莓派通电，做好硬件连接工作并检查无误后，再上电。具体流程如下。

把TF卡插入树莓派，注意卡的金手指应该面向PCB。对于树莓派3，推到底就行了。
先连接显示器，然后打开显示器，最后插上USB电源，树莓派会自动启动。
当然网线，键盘鼠标等一堆设备都是可以热插拔的，为了尽可能增大首次开机的成功率，这里先不插。
上电后，树莓派上的指示灯会闪烁，显示器应该很快（肯定在半分钟内）会有显示，是操作系统的加载过程。稍等片刻，等待启动完成，会显示如下桌面。

这个时侯再插上键盘鼠标，网线等设备，就可以正常操作树莓派了。


4 初始化配置详解
主要的初始化设置都可以通过自带的raspi-config程序完成，这个软件有图形界面的版本。
鼠标左键单击界面左上角的树莓派图标，会弹出一个菜单（类似Windows的开始菜单），找到Preferences----Raspberry Pi Configuration，可以打开右边的Raspberry Pi Configuration窗口。

这里对于一些常见的配置进行逐项说明，没有提到的项目可以暂时先不用管，如果你非常好奇，可以自己试试看，或者查一下相关资料。

System选项卡

Filesystem：expand Filesystem
扩展文件系统，如果小伙伴们使用了大容量的卡，一定要点一下这个按钮，不然可能无法充分使用完整的卡容量。
Password：Change Password
修改密码。Raspbian初始时自动登录了一个名为pi的用户，默认密码是raspberry。
Hostname：
主机名字。可以修改一下方便识别。
Boot:
To Desktop也就是现在的状态，自动启动到桌面系统。
To CLI是启动到命令行，如果后面打算不接显示器，作为小服务器使用，可以选这项不启动桌面系统。或者如果遇到系统资源不够，也可以选择这项，毕竟桌面系统还是很耗费资源的。

Auto Login：
自动登录pi用户。没有特别的需求，就让它自动登录吧。
Overscan：
这个选项和显示有关，我必须设为Disable才能让显示器满屏显示。有显示不满屏等问题的小伙伴可以试试修改这个选项。

Interfaces选项卡

树莓派上一些接口的软件开关。
建议打开SSH（默认就是打开的），是通过网络访问树莓派的基本方式。其它接口根据需要开关。

Performance选项卡

Overclock 超频。这一代树莓派官方还不支持超频。如果使用支持超频的树莓派，一定要注意做好散热措施，避免烧坏。
GPU Memory：显存。显存共享主内存，没有特别需求不用修改。

Localisation选项卡

这4个都是地区相关的选项。默认的参数可能是英国的，建议都点进去设置一下，以下是我设置的情况供参考。

系统设为英语，想用中文的小伙伴也可以尝试下中文。

时区设为中国的时区，选Shanghai就可以了，全国就一个时区。

键盘设为美式键盘。

WiFi国家，据说不设为中国，有些无线可能会连不上。

5 开始使用
以下程序都可以通过树莓派左上角的菜单访问到，仔细找一找哦。

python game里有一些小游戏

集成了LibreOffice办公软件，这套软件还是兼容Microsoft Office文档的。

当然编程软件是不能少的，同时支持Python2和3.


还集成了Mathematica，一个很强大的数学软件。

先画个y = sin(x)/x的图试试，底下的滑块可以动态改变图形参数。

100万位圆周率也毫不含糊（截图只是部分结果）

还可以聊聊宇宙人生的终极问题，想想为啥输出了42。


最后上个论坛测试下网络，有线网络插上路由器就会自动连上的。

这个版本的系统默认已经可以显示中文了，无需额外的配置。

以上展示只是冰山一角，树莓派的功能还是很强大的，相信后续的分享一定会越来越精彩。