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[玩转树莓派] 欢迎来到树莓派的世界

Welcome to Raspberry Pi world

0x00 初衷

之前加入的一个树莓派群最近突然活跃起来，经过观察发现是新版的树莓派发布了 —— Raspberry Pi 3。很高兴的是，各位小伙伴的活跃有些超出我的意料。

观察一段时间之后发现，很多小伙伴在问一些很基础的问题，开始尝试去帮他们解答，后来发现根本回答不过来，刚回答完又有小伙伴来问，因此决定尝试着做一些基础总结，给各位刚入门的小伙伴提供一些参考。

为什么买树莓派呢？很早就听说过树莓派，Arduino这些小板子，但是决定入手树莓派还是因为知乎的一个回答：树莓派 (Raspberry Pi) 是什么？普通人怎么玩？看完后很兴奋，这个小板还可以这样玩，遂入手。算起来从入手到现在已经半年左右。简单的入门操作都折腾了一遍，还买了一大堆硬件，但是很遗憾，不少硬件没有折腾成功。期间学了一些python基础知识，做了一些简单的服务在上面跑，然后就让他静静的躺在了角落里，没有再折腾。但有一件事让我非常的兴奋，这个小板子最长一次50多天没关机！！！这大大的出乎我的意料

为什么会说非常兴奋呢？跑了50多天后是我主动关机的。一个普通的用户，无论你是Windows，Linux还是Mac，作为日常使用的设备，还是会经常重启的，特别是Windows系统。一块放在床头的小板子，可以稳定的跑上几天，几周，几个月，有这么稳定的一个系统，还有那些GPIO，是不是给我们更多的折腾提供了非常好的基础!

决定写这些入门文章，我会本着直接告诉你一个结果的原则，循序渐进的把你正面对或者将会遇到的问题展现出来。如果讲的太粗，各位可以直接提问，我再补充。最后希望我会坚持把这些东西写下去。

0x01 什么是树莓派（Raspberry Pi）

树莓派(Raspberry Pi) 是什么，来看看维基百科的介绍：

树莓派（英语：Raspberry Pi），是一款基于Linux的单板机电脑。它由英国的树莓派基金会所开发，目的是以低价硬件及自由软件刺激在学校的基本计算机科学教育。
树莓派的生产是通过有生产许可的两家公司：Element 14/Premier Farnell和RS Components。这两家公司都在网上出售树莓派。
树莓派配备一枚博通（Broadcom）出产的ARM架构700MHz BCM2835处理器，256MB內存（B型已升级到512MB内存），使用SD卡当作存储媒体，且拥有一个Ethernet、两个USB接口、以及HDMI（支持声音输出）和RCA端子输出支持。树莓派只有一张信用卡大小，体积大概是一个火柴盒大小，可以运行像《雷神之锤III竞技场》的游戏和进行1080p视频的播放。操作系统采用开源的Linux系统如Debian、ArchLinux，自带的Iceweasel、KOffice等软件，能够满足基本的网络浏览、文字处理以及电脑学习的需要。分A、B两种型号，售价分别是A型25美元、B型35美元。树莓派基金会从2012年2月29日开始接受B型的订货。
树莓派基金会提供了基于ARM架构的Debian、Arch Linux和Fedora等的发行版供大众下载，还计划提供支持Python作为主要编程语言，支持BBC BASIC(通过RISC OS映像或者Linux的"Brandy Basic"克隆)、C语言和Perl等编程语言。
树莓派基金会于2016年2月发布了树莓派3,较前一代树莓派2，树莓派3的处理器升级为了64位的博通BCM2837，并首次加入了Wi-Fi无线网络及蓝牙功能，而售价仍然是35美元。

简单来说，他就是一台ARM架构的电脑，信用卡大小，他有usb接口，有hdmi接口，有音频接口，有以太网接口等等。我们再来看看他的配置（From:维基百科）：

Raspberry Pi 版本

最新的Raspberry Pi 3 B型CPU有提升，增加了板载WIFI和蓝牙。但是，这样的配置，和我们普通的PC机比的话还是差的很远。那么，我们为什么还要使用树莓派呢？这里简单说说我的看法：

体积小：小到完全可以随身携带
省电：我的是2代B型，配置的电源5V 2A，最大功率也才10W
GPIO：这个是最吸引我的，通过它可以控制一些开关等
便宜：200多块钱的价格，少吃一顿饭少看两场电影就剩下来了
...

其实既然你已经决定或者已经入手树莓派，我们就不过多的介绍他的优缺点了。反正就是你买了用起来，不会后悔的。接下来我会把更多的精力放在我们要做的事情上，而不是纠结具体在某个版本上，因为相同的OS他们差别不是很大。我用的是树莓派2代B型，和最新的3代比少了WIFI和Bluetooth，不过我自己准备了一个usb接口的WIFI和Bluetooth，最后我的基本配置如下：

树莓派主机：2代B型
电源适配器：2A，看挂的负载选择
存储卡：32G Sandisk，推荐这个牌子
无线网卡：RTL8192CU，可选
USB蓝牙：可选
摄像头：网上50快钱买的，可选
其他一堆硬件，如HC-SR501、LCD12864、LCD1602、MQ-135、MQ-2、DHT11等等，目前已知在用的是DHT11，检查房间温湿度。

~ $ lsusb
Bus 001 Device 005: ID 0a12:0001 Cambridge Silicon Radio, Ltd Bluetooth Dongle (HCI mode)
Bus 001 Device 004: ID 0bda:8178 Realtek Semiconductor Corp. RTL8192CU 802.11n WLAN Adapter
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter
Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

0x02 网络环境

我用的是上海电信的30MB宽带，电信光猫下面接一个TP-Link路由器，路由器下面接上网设备。如下图：

我的网络拓扑

起初，很多人会遇到和我一样的问题：光猫加电后就可以上网了，但是我们没办法通过公网访问我路由器下的设备。解决这个问题，我们会很自然的想到对光猫进行设置。经过各种google之后，确定了一个最简单的思路：破解光猫，从中获取我们拨号用的用户名和密码，然后把光猫设置成仅仅作为猫使用，用拿到的用户名密码到我们的路由器中进行拨号。听起来是不是还挺复杂的，那这里告诉你一个简单办法：随便找一个理由报修宽带，比如网速比较慢，等维修的师傅上门后告诉他你想用自己的路由器拨号上网，他就会帮你设置的。设置好这些之后我们就有了一个有公网IP的路由器。

0x03 花生壳

虽然完美有了公网的IP，但是遗憾的是，这个公网IP在每次拨号时都会变。这个问题我们可以用花生壳来解决。花生壳可以免费给我们提供DDNS服务，将我们动态的IP映射到一个域名上。这样我们就可以在公网通过这个域名来访问家里的树莓派，而不用担心自己的公网IP变来变去找不到了。所以，我们需要先注册一个花生壳的账号，再花5块钱注册一个花生壳域名，拿着这个账号到我们的宽带路由器上登录即可:

花生壳DDNS

很多时候事情并没有那么完美，比如某天你会发现我们宽带的某些端口（比如80端口）无法使用（被电信运营商封掉），这时候我们就需要使用花生壳的另一个服务：花生壳内网版来解决。这个我会在接下来的文章中讲到。

0x04 工具

俗话说工欲善其事必先利其器，在正式开始之前，给大家推荐几个工具：

JuiceSSH

一个android系统的SSH客户端工具，可以通过它直接与树莓派相连。
GPIO tool for Raspberry Pi

一个客户端工具，支持android系统，连接树莓派后直接可以对树莓派的GPIO进行操作。
Fritizing

这个是用来画电路原理图的，很Cool，非常好用。

Fritizing

Serverauditor

iOS系统的SSH客户端工具。

如果你有更好的工具，欢迎分享。

说了这么多，接下来正式进入树莓派的世界，提前祝大家玩的开心~~

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