树莓派学习笔记（5）：成功实现NAS家庭服务器（流媒体播放、文件共享及下载机）

一、家庭服务器实现的主要功能

http://www.cnblogs.com/xiaowuyi/p/4051238.html

1、流媒体播放服务：利用DLNA实现电视、手机、电脑播放其上面的媒体文件。

2、文件共享：利用samba实现手机、电脑等终端与服务器的文件共享。

3、自动下载：利用aria2c实现自动下载。

先上几张效果图：

用orico的包装盒做了个机箱。

内部效果，线还是有些凌乱

放在桌上，感觉还不错，呵呵

二、准备工作

1、树莓派B+

2、安装raspbian系统，具体安装方法见：树莓派学习笔记（1）：入手树莓派。

3、设置固定IP为192.168.1.120，设置方法见：树莓派学习笔记（3）：利用VNC远程控制树莓派。

4、安装vnc软件，安装方法见：树莓派学习笔记（3）：利用VNC远程控制树莓派。

5、准备了一块旧移动硬盘（80G）

6、准备了可外接供电的usb hub一个，树莓派本身输出电流较小，很难保证移动硬盘的运行，所以加了一个可外接供电的usb hub。

三、安装samba实现文件共享

1、准备硬盘

      硬盘进行分区和格式化，这里我直接就分了一个区，格式化为ext4格式，据网上介绍说如果是fat或者ntfs等格式可能会出现权限问题，于是干脆直接格式化为ext4格式。硬盘在树莓派上格式化会比较慢，我就在电脑上进行了格式化。电脑操作系统是windows7，利用软件MiniTool Partition Wizard Home Edition 8.0，下载地址：http://www.partitionwizard.com/download.html。具体使用方法是先将原分区删除，然后点击creat，在格式那里选ext4，类型我选的primary，label用的nas，然后点击apply就开始格式化硬盘了。（如果用容量较小的U盘，可以直接用树莓派格式化，命令为：mkfs -t ext4 /dev/sdb1）

2、将硬盘挂载到树莓派上

      树莓派开机后，用putty连接（连接方法见树莓派学习笔记（1）：入手树莓派）后，为方便操作直接进行root用户（具体方法见http://www.cnblogs.com/xiaowuyi/p/3980037.html一楼评论处），然后运行df –h，查看硬盘挂载情况。

root@raspberrypi:/home/pi# df -h 
Filesystem              Size        Used        Avail     Use%      Mounted on 
rootfs                    2.9G       2.4G        387M     87%       / 
/dev/root               2.9G       2.4G        387M     87%       / 
devtmpfs               183M        0           183M     0%         /dev 
tmpfs                    38M        792K        37M      3%        /run 
tmpfs                    5.0M         0          5.0M       0%        /run/lock 
tmpfs                     75M         0          75M        0%        /run/shm 
/dev/mmcblk0p1     56M        9.7M       47M      18%        /boot 
/dev/sda1              70G         24M        67G      1%         /media/nas

最后一行/dev/sda1说明硬盘已经挂载。为下一步安装samba，将共享文件夹设为/samba。于是新建文件夹:

mkdir /samba

设置访问权限：shmod 777 /samba

将硬盘挂载到/samba文件夹，具体步骤：

umount /dev/sda1   #取消挂载

mount /dev/sda1 /samba

这里再查看df -h，结果为：

这里表示已挂载成功。

3、解决硬盘的自动挂载

      每次树莓派重启或者硬盘插拔都需要对硬盘进行重新挂载，比较麻烦，因此需要自动挂载。这里要修改/etc/fstab文件。有人喜欢用vi进行编辑，我比较喜欢直接vnc连接上后，用编辑器进行编辑。

 

可以看到，fstab文件其实就是一个表格，表格各列的含意如下：

第一列：磁盘分区名/卷标，一般是/dev/sdaN（N表示正整数）

第二列：挂载点，我们在这里把/dev/sda1挂到/samba上。

第三列：缺省设置，一般用defautls。

第四列：是否备份：0——表示不做 dump 备份；1——表示要将整个 <fie sysytem> 里的内容备份；2 也表示要做 dump 备份，但该分区的重要性比 1 小。

第五列：检测顺序：0——不进行检测；根分区（/），必须填写 1，其它的都不能填写 1。如果有分区填写大于 1 的话，则在检查完根分区后，从小到大依次检查下去。

具体填写方法在图中已注明。

4、安装samba

更新一下源：

sudo apt-get update

安装samba

sudo apt-get install samba samba-common-bin

安装完成后，配置/etc/samba/smb.conf文件

在其最后添加以下命令：

 

#================================================

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[share]                                   #共享文件的名称，将在网络上以此名称显示 
        path = /samba                     #共享文件的路径 
        valid users = root pi             #允许访问的用户，这里我用的是root 和 pi 两个用户 
        browseable = yes                  #允许浏览                                  
        public = yes                      #共享开放                                       
        writable = yes                    #可写

#================================================

保存后，重启samba服务，输入

/etc/init.d/samba restart

最后添加共享用户：

smbpasswd –a pi  #这里我用的pi。

设置开机自启动，编辑/etc/rc.loca，如下

5、测试samba安装效果

在windows计算机上，打开我的电脑，在左下角网络点右键，选映射网络驱动器

点击完成会提示输入用户名和密码，这里输入设置的共享用户名和密码。

 

最后在计算机下会出现共享的文件夹，点开文件夹，新建test.txt文件进行一下测试，如果能正常建立，就说明ok了，如果不行，应该是权限问题，可再重新设置一下/samba文件夹权限。这里注意，如果在/samba文件夹下新建新的文件夹，也需要设置权限，可以用vnc连接后，用管理员浏览，点右键设置文件夹权限为read and write，也可以用chmod命令设置。

四、安装DLNA实现流媒体服务器

DLNA主要面向媒体资源（比如视频、音乐）实现网内共享，具体步骤如下：

1、安装minidlna

更新一下安装源

sudo apt-get update

安装minidlna

sudo apt-get install minidlna

2、设置配置文件

设置/etc/minidlna.conf文件，在文件尾部添加如下内容：

 

#===================================================================================

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media_dir=A,/samba/DLNA/Music                #A表示这个目录是存放音乐的，当minidlna读到配置文件时，它会自动加载这个目录下的音乐文件 
media_dir=P,/samba/DLNA/Picture                                                
media_dir=V,/samba/DLNA/Video                                                  
db_dir=/samba/DLNA/db                       #配置minidlna的数库数据的存放目录 
log_dir=/samba/DLNA/log                     #配置日志目录 
#=======================================================================================

3、建立文件夹

在/samba文件夹下，建立以上文件夹，并设置好权限为read and write。

4、重启minidlna

/etc/init.d/minidlna restart

测试：

/etc/init.d/minidlna status

返回如下结果为正常。

5、在电脑上进行播放

先在树莓派以上对应的video等文件夹内存上一些文件（可利用samba直接从电脑上考入），然后返回到计算机进行操作。

点击我的电脑下面的网络，出现媒体设备

双击进入媒体播放器，在左边的列表栏下方其它媒体库中出现raspberrypi:root，点击后，可选择音乐，视频等。

 

 

这时双击就可以欣赏了。

6、手机上进行播放

手机上实现网络共享，可安装es file explorer软件，在其网络处进行设置，设置方法与电脑基本一样，这里不再详述。设置后，文件均可浏览，媒体文件双击可以在线播放。

也可以直接使用updp播放器，这里我安装的是moliplayer，可以在其附近设备里，直接找到raspberrypi:root，访问其媒体问题，注意，这里是访问的DLNA共享，所以不需要再输入密码。

7、智能电视进行播放

智能电视一般都是用的android系统，与手机基本一样。

五、安装aria2实现下载机功能

1、安装aria2

更新一下安装源

sudo apt-get update

安装aria2

sudo apt-get install aria2

2、创建配置文件

在/etc目录下创建aria2目录用来存放配置文件：

sudo mkdir /etc/aria2

创建空白的aria2.session文件：

sudo touch /etc/aria2/aria2.session

创建配置文件

sudo nano /etc/aria2/aria2.conf

在该文件中输入以下内容：

#＝＝＝＝＝＝＝＝＝文件保存目录自行修改 
dir=/samba 
disable-ipv6=true 
#打开rpc的目的是为了给web管理端用 
enable-rpc=true 
rpc-allow-origin-all=true 
rpc-listen-all=true 
#rpc-listen-port=6800 
continue=true 
input-file=/etc/aria2/aria2.session 
save-session=/etc/aria2/aria2.session 
max-concurrent-downloads=3

这里为了方便共享，我直接设置将文件下载到samba共享文件夹。

3、启动aria2

sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2.conf

如果没有提示任何错误信息，那就按ctrl+c停止上面的语句，转为后台运行：

sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2.conf －D

同时其此句写到开机启动中，编辑/etc/rc.loca，如下

4、安装appache

        为了能web管理aria2进行下载，需要安装yaaw和apache环境。

安装appach

sudo apt-get install apache2

修改/var/www的权限

chmod 777 /var/www

5、安装yaaw

        从https://github.com/binux/yaaw下载yaaw，点击右下角的 ，下载后将解压后的文件夹内内容拷贝到/var/www文件夹下。这时输入树莓派IP，如果出现以下页面，则表示已经正常工作了。

这里可以点add添加下载任务，具体方法不再详述。

6、实现迅雷的离线下载

        很多网站都介绍了aria2实现迅雷离线下载的方法，这里也做一下描述。我以firefox浏览器为例，chrome浏览器本身有一个迅雷离线增加插件，可以从https://chrome.google.com/webstore/detail/mbl%E8%BF%85%E9%9B%B7%E7%A6%BB%E7%BA%BF%E5%A2%9E%E5%BC%BA%E8%84%9A%E6%9C%AC/bcbkegabebafalcgckcdphlpainejkja进行安装，安装后就和firefox基本一样了。

在firefox里添加一个书签：

具体为：

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

名称为：ThunderLixianExporter

地址为：javascript:void((function(){var d=document;var s=d.createElement('script');s.src='http://s.binux.me/tle.js';s.id='TLE_script';d.body.appendChild(s)})())

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

 

登录迅雷离线网站：lixian.xunlei.com，登录后，点一下书签中的ThunderLixianExporter，然后点击迅雷页面右上角的配置按钮（小齿轮）。

在上面的窗口中填写aria2.json-RPC Path，这个值来自于yaaw那个页面，具体方法是，输入树莓派IP显示yaaw页面，点击右上的配置图标，如下图

在set页面中存在该值：

保存好后，在离线页面的每行记录的取回本地后面会出现一个下拉菜单，选择yaaw就会直接添加到yaaw任务中了。

 

到此，树莓派的NAS服务器搭建完成，试了一下效果，还是很满意的。

 

六、制作外壳

1、外壳

        直接从家里找了一个orico的包装盒，大小正好合适，而且外壳比较硬，外观也比较不错。

2、加装1602显示屏

        加装一个1602显示屏，目的是显示时间和CPU温度，当然也可以显示其它内容，我这里只显示了这两项。这里还需要加装一个电位器（也就是可变电阻，如果没有，可以加一个10K的电阻）

（1）1602硬件连接

1602共16个端口，只用其中12个，具体接法如下：

LCD1602液晶屏模块提供了16个引脚，我们只需接其中的12个即可：

VSS，接地

VDD，接5V电源

VO，液晶对比度调节，接电位器中间的引脚，电位器两边的引脚分别接5V和接地。

RS，寄存器选择，接GPIO14

RW，读写选择，接地，表示写模式

EN，使能信号，接GPIO15

D0，数据位0，4位工作模式下不用，不接

D1，数据位1，4位工作模式下不用，不接

D2，数据位2，4位工作模式下不用，不接

D3，数据位3，4位工作模式下不用，不接

D4，数据位4，接GPIO17

D5，数据位5，接GPIO18

D6，数据位6，接GPIO27

D7，数据位7，接GPIO22

A，液晶屏背光+，接5V

K，液晶屏背光-，接地

注意：1、这里的VSS、VDD等在有些1602的板子上会标明，有些则只标了数字，如一端写着1，一端写着16，1对应的就是VSS端，16对应的就是K端，因此依次连接就可以了。

        2、GPIO各端口及5V、接地等端口见下图，因为我用的是B+的板了，因此这里的图也是B+的端口图。

        3、连接通电后，1602会亮起，其中一行为黑色方格，一行什么也不显示，如果全不显示，可调节一下电位器

（2）代码

对于1602板子的操作，已经有人做了一个示例，这样用起来就比较简单了。示例代码下载地址：https://github.com/lifanxi/rpimenu.git，解压后有Adafruit_CharLCD.py文件，此文件在LCD上会显示两行字符：LCD 1602 Test, 123456789ABCDEF。这里只需要在此文件上进行一下修改就可以了。

#!/usr/bin/python
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#
# based on code from lrvick and LiquidCrystal
# lrvic - https://github.com/lrvick/raspi-hd44780/blob/master/hd44780.py
# LiquidCrystal - https://github.com/arduino/Arduino/blob/master/libraries/LiquidCrystal/LiquidCrystal.cpp
#

#from time import sleep
import  time,os

class  Adafruit_CharLCD:

    # commands
    LCD_CLEARDISPLAY         =  0x01
    LCD_RETURNHOME       =  0x02
    LCD_ENTRYMODESET         =  0x04
    LCD_DISPLAYCONTROL       =  0x08
    LCD_CURSORSHIFT          =  0x10
    LCD_FUNCTIONSET          =  0x20
    LCD_SETCGRAMADDR         =  0x40
    LCD_SETDDRAMADDR         =  0x80

    # flags for display entry mode
    LCD_ENTRYRIGHT       =  0x00
    LCD_ENTRYLEFT        =  0x02
    LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT      =  0x01
    LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT      =  0x00

    # flags for display on/off control
    LCD_DISPLAYON        =  0x04
    LCD_DISPLAYOFF       =  0x00
    LCD_CURSORON         =  0x02
    LCD_CURSOROFF        =  0x00
    LCD_BLINKON          =  0x01
    LCD_BLINKOFF         =  0x00

    # flags for display/cursor shift
    LCD_DISPLAYMOVE          =  0x08
    LCD_CURSORMOVE       =  0x00

    # flags for display/cursor shift
    LCD_DISPLAYMOVE          =  0x08
    LCD_CURSORMOVE       =  0x00
    LCD_MOVERIGHT        =  0x04
    LCD_MOVELEFT         =  0x00

    # flags for function set
    LCD_8BITMODE         =  0x10
    LCD_4BITMODE         =  0x00
    LCD_2LINE            =  0x08
    LCD_1LINE            =  0x00
    LCD_5x10DOTS         =  0x04
    LCD_5x8DOTS          =  0x00



    def  __init__( self , pin_rs = 14 , pin_e = 15 , pins_db = [ 17 ,  18 ,  27 ,  22 ], GPIO  =  None ):
    # Emulate the old behavior of using RPi.GPIO if we haven't been given
    # an explicit GPIO interface to use
    if  not  GPIO:
        import  RPi.GPIO as GPIO
        GPIO.setwarnings( False )
    self .GPIO  =  GPIO
        self .pin_rs  =  pin_rs
        self .pin_e  =  pin_e
        self .pins_db  =  pins_db

        self .GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        self .GPIO.setup( self .pin_e, GPIO.OUT)
        self .GPIO.setup( self .pin_rs, GPIO.OUT)

        for  pin  in  self .pins_db:
            self .GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)

    self .write4bits( 0x33 )  # initialization
    self .write4bits( 0x32 )  # initialization
    self .write4bits( 0x28 )  # 2 line 5x7 matrix
    self .write4bits( 0x0C )  # turn cursor off 0x0E to enable cursor
    self .write4bits( 0x06 )  # shift cursor right

    self .displaycontrol  =  self .LCD_DISPLAYON |  self .LCD_CURSOROFF |  self .LCD_BLINKOFF

    self .displayfunction  =  self .LCD_4BITMODE |  self .LCD_1LINE |  self .LCD_5x8DOTS
    self .displayfunction | =  self .LCD_2LINE

    """ Initialize to default text direction (for romance languages) """
    self .displaymode  =   self .LCD_ENTRYLEFT |  self .LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT
    self .write4bits( self .LCD_ENTRYMODESET |  self .displaymode)  #  set the entry mode

        self .clear()


    def  begin( self , cols, lines):

    if  (lines >  1 ):
        self .numlines  =  lines
            self .displayfunction | =  self .LCD_2LINE
        self .currline  =  0


    def  home( self ):

    self .write4bits( self .LCD_RETURNHOME)  # set cursor position to zero
    self .delayMicroseconds( 3000 )  # this command takes a long time!


    def  clear( self ):

    self .write4bits( self .LCD_CLEARDISPLAY)  # command to clear display
    self .delayMicroseconds( 3000 )     # 3000 microsecond sleep, clearing the display takes a long time


    def  setCursor( self , col, row):

    self .row_offsets  =  [  0x00 ,  0x40 ,  0x14 ,  0x54  ]

    if  ( row >  self .numlines ):
        row  =  self .numlines  -  1  # we count rows starting w/0

    self .write4bits( self .LCD_SETDDRAMADDR | (col  +  self .row_offsets[row]))


    def  noDisplay( self ):
    """ Turn the display off (quickly) """

    self .displaycontrol & =  ~ self .LCD_DISPLAYON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  display( self ):
    """ Turn the display on (quickly) """

    self .displaycontrol | =  self .LCD_DISPLAYON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  noCursor( self ):
    """ Turns the underline cursor on/off """

    self .displaycontrol & =  ~ self .LCD_CURSORON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  cursor( self ):
    """ Cursor On """

    self .displaycontrol | =  self .LCD_CURSORON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  noBlink( self ):
    """ Turn on and off the blinking cursor """

    self .displaycontrol & =  ~ self .LCD_BLINKON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  noBlink( self ):
    """ Turn on and off the blinking cursor """

    self .displaycontrol & =  ~ self .LCD_BLINKON
    self .write4bits( self .LCD_DISPLAYCONTROL |  self .displaycontrol)


    def  DisplayLeft( self ):
    """ These commands scroll the display without changing the RAM """

    self .write4bits( self .LCD_CURSORSHIFT |  self .LCD_DISPLAYMOVE |  self .LCD_MOVELEFT)


    def  scrollDisplayRight( self ):
    """ These commands scroll the display without changing the RAM """

    self .write4bits( self .LCD_CURSORSHIFT |  self .LCD_DISPLAYMOVE |  self .LCD_MOVERIGHT);


    def  leftToRight( self ):
    """ This is for text that flows Left to Right """

    self .displaymode | =  self .LCD_ENTRYLEFT
    self .write4bits( self .LCD_ENTRYMODESET |  self .displaymode);


    def  rightToLeft( self ):
    """ This is for text that flows Right to Left """
    self .displaymode & =  ~ self .LCD_ENTRYLEFT
    self .write4bits( self .LCD_ENTRYMODESET |  self .displaymode)


    def  autoscroll( self ):
    """ This will 'right justify' text from the cursor """

    self .displaymode | =  self .LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT
    self .write4bits( self .LCD_ENTRYMODESET |  self .displaymode)


    def  noAutoscroll( self ):
    """ This will 'left justify' text from the cursor """

    self .displaymode & =  ~ self .LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT
    self .write4bits( self .LCD_ENTRYMODESET |  self .displaymode)


    def  write4bits( self , bits, char_mode = False ):
        """ Send command to LCD """

    self .delayMicroseconds( 1000 )  # 1000 microsecond sleep

        bits = bin (bits)[ 2 :].zfill( 8 )

        self .GPIO.output( self .pin_rs, char_mode)

        for  pin  in  self .pins_db:
            self .GPIO.output(pin,  False )

        for  i  in  range ( 4 ):
            if  bits[i]  = =  "1" :
                self .GPIO.output( self .pins_db[:: - 1 ][i],  True )

    self .pulseEnable()

        for  pin  in  self .pins_db:
            self .GPIO.output(pin,  False )

        for  i  in  range ( 4 , 8 ):
            if  bits[i]  = =  "1" :
                self .GPIO.output( self .pins_db[:: - 1 ][i - 4 ],  True )

    self .pulseEnable()


    def  delayMicroseconds( self , microseconds):
    seconds  =  microseconds  /  float ( 1000000 )  # divide microseconds by 1 million for seconds
    time.sleep(seconds)


    def  pulseEnable( self ):
    self .GPIO.output( self .pin_e,  False )
    self .delayMicroseconds( 1 )        # 1 microsecond pause - enable pulse must be > 450ns
    self .GPIO.output( self .pin_e,  True )
    self .delayMicroseconds( 1 )        # 1 microsecond pause - enable pulse must be > 450ns
    self .GPIO.output( self .pin_e,  False )
    self .delayMicroseconds( 1 )        # commands need > 37us to settle


    def  message( self , text):
        """ Send string to LCD. Newline wraps to second line"""

        for  char  in  text:
            if  char  = =  '\n' :
                self .write4bits( 0xC0 )  # next line
            else :
                self .write4bits( ord (char), True )



if  __name__  = =  '__main__' :
    while  1 :
        lcd  =  Adafruit_CharLCD()

        lcd.clear()

        cputemp = os.popen( 'vcgencmd measure_temp' ).readline()
        sumcputemp = cputemp.replace( "temp=" , "CPU:" ).replace( "'C\n" ,"")
        lcdout = time.strftime( '%Y-%m-%d %H:%M' ,time.localtime(time.time())) + "\n" + sumcputemp

        lcd.message(lcdout)
        time.sleep( 30 )

3、开面自启动上面的程序

        将以上文件命名为1602.py，保存在/home/pi下面，修改/etc/rc.loca，添加上sudo python /home/pi/1602/py。树莓派开机时，插上电源，当1602能正常显示CPU温度时，表示机器已经启动完成，各项功能可正常使用。

4、一些其它的想法

（1）本想再加装一个风扇用来散热，结果手上没有3.3V的风扇了，所以就没加。感兴趣的朋友可以自己加一下，因为树莓派输出为3.3V，所以最好是直接买3.3V的，如果买5V的，就一定要带个3.3V的继电器，要不没法对风扇控制。如果风扇一直常开那就无所谓了，5V就可以，直接接正负级。我原本的想法是CPU上了50度，风扇再运转，这样可以降温，同时噪音也不会大。

（2）这个家庭服务器搭建起来以后，后面还有很多文章可做，比如可以依托他建立家庭监控系统，装上两个摄像头什么的，也可以做一些外网访问的设置，这样就可以直接从外网进行操作了。

[参考文献]

1、树莓派变身Aria2下载服务器:http://blog.csdn.net/sonsie007/article/details/18942943 
2、树莓派搭建NAS服务器:http://blog.sina.com.cn/s/blog_9ea6edb90101ci06.html 
3、DIY一套NAS+私有云盘+下载机:http://www.kissthink.com/archive/8897.html 
4、树莓派变身Aria2下载服务器:http://www.eeboard.com/bbs/thread-27396-1-1.html

5、打造增强型Raspberry Pi-液晶屏篇http://www.freemindworld.com/blog/2013/130310_raspberry_pi_with_lcd.shtml