Seit
rund 40 Jahren gibt es Ein-Platinen-Computer zu denen gehört auch der
RPi. Alle Jahre wieder hatte ein Hersteller ein neues, kleineres und
billigeres Modell herausgebracht. Die Ein- und Ausgaben waren extrem
sparsam. Das kleine RAM und wechselnden CPU's zwangen uns jedesmal eine
neue Maschinensprache zu lernen. Als Speichmedium kam hauptsächlich
Papier zum Einsatz, weil das RAM nach Stromausfall alles vergaß. Die
Boards waren zum Lernen gut, für nützliche Langzeit-Anwendungen eher
nicht geeignet.
Das wurde erst um ~1980 mit dem Aufkommen der
Homecomputer (HC) einfacher. Die waren dann meist in BASIC
programmierbar. Sie hatten jedoch kaum freie I/O-Ports.
Gegen
1984 waren dann auch IBM kompatible PC (bezahlbar) verfügbar. Mit dem
Aufkommen der PC führten die Boards bis ~2000 ein Schattendasein. Mit
Pic, Atmel usw. begann dann ein zweiter Frühling für die
Ein-Platinen-Computer. Das Arduino-Konzept hat wohl in den letzten 10
Jahren die meisten Freunde gefunden. Obwohl diese AVR leicht in
Assembler programmierbar sind, stehen C- oder Basic-Compiler zur
Verfügung. Mit den ARM-CPU's wurde der leistungsfähigere RPi entwickelt. Für
die Ausbildung hat man auch die Ports nicht vergessen (keine AD-Ports).
Durch den LAN-Zugang sind Fernsteuerungs-Eigenschaften (SSH) eingebaut.
Die Programmierung auf Assembler-Ebene ist leider kaum möglich.
Stattdessen wird der Python-Interpreter!!! angeboten, damit werden die
700MHz ordentlich niedergeknüppelt. Kameraanschluss und
Displayanschluss sind sehr speziell. Wir suchen seit Monaten eine
sinnvolle Anwendung, die vom Hersteller nicht vorgedacht wurde.
Versuch einer Einordnung
Der
RPi führt einerseits die Einplatinen-Computer Tradition fort und hat
Eigenschaften des 21.Jahrhunderts. Für die Ausbildung ist er
hervorragend geeignet. Die Hardwareebene wird von Linux(gcc) und Python
leider verdeckt.
Für andere (ARM-) Einplatinen-Computer
(Beaglebone, Intel usw.) gilt das sinngemäß auch. Ein Durchgriff auf
die Hardware ist meist nur über Compiler/Anwendungen möglich.
Ein
RPi ist unter anderen Rechnern wie ein Mensch unter Tieren: Der RPi
kann fast alles, aber in keiner Disziplin ist er einzigartig. Sein
Vorteil ist sein Nachteil -> die Universalität, der Preis (~30€) ist
dafür ok.
Raspberry Pi Setup
Es
sollte ein kurzes Anfänger-Tutorial werden. Es gibt im Netz
mittlerweile genug gute Tutorials, sodass diese Seite überflüssig
geworden ist. Ggf. finden Sie einen Tip, den Sie im Netz übersehen
haben. Ggf. haben Sie nach dem Lesen Lust den RPi auszuprobieren.
Nach
anfänglichen Lieferschwierigkeiten ist der Raspberry Pi Bv2 (kurz RPi)
problemlos erhältlich. Ein Komplettpaket aus RPi, SD-Karte, Netzteil
und Gehäuse ist schnell eingerichtet. Man kann dann sofort übers
Internet Upgrades und Libraries (teilweise) einfach nachladen, das kann
jedoch schnell einige Stunden in Anspruch nehmen. Wir haben Raspbian
(Debian) und openelec (XBMC) ausprobiert. Dabei sollte man des
Englischen etwas mächtig sein, weil die deutsche Unterstützung mager
ist.
Vorbereitung
Schließen
Sie Tastatur/Maus, (W)LAN, Monitor, USB-Hub unbedingt so an, wie Sie es
später nutzen! Eine andere Tastatur konnten wir nicht anschließen, ohne
Neuinstallation. Die SD-Karte ist Ihre 'Festplatte'! Kaufen Sie eine
schnelle class(10), obwohl class(4) ausreicht. Sie würden sich für
Ihren PC keine langsame Festplatte wünschen, oder? Die Grösse richtet
sich nach der Anzahl der Betriebssysteme, für Raspbian und openelec
reichen 8GB. Auf eine 16GB-Karte können alle Systeme installiert
werden, auch wenn Sie sie nicht nutzen. Falls Sie eine SD-Karte mit
Betriebssystemen gekauft haben, können Sie bei Konfiguration
weiterlesen.
Erstinstallation (~20min):
Laden
Sie 'NOOBS_v1_3_4.zip' (1,3GB!) herunter und entzippen Sie es auf die
SD-Karte (FAT32). (Am Rande bemerkt: mit BerryBoot von
www.berryterminal.com/.. können Sie die Systeme von USB-Stick/Platte
bootfähig erstellen. Achtung: eine 'ext4'-Partition wird auf USB
erstellt! )
Konfiguration (~20min):
Nachdem
der RPi von der Karte gebootet hat, wird der Restspeicherplatz in eine
'ext4'-Partition verwandelt. Wählen Sie ZUERST unten Deutsch aus! sonst
kämpfen Sie sich durch englische Beschreibungen! Dann das
Betriebssystem (Raspbian) und openelec(XBMC) auswählen. Sie kommen zwar
später in dieses Menu, wenn Sie beim Booten die shift-Taste festhalten.
Sie löschen dann jedoch ALLE vorher gemachten Einstellungen! ->
'Install'
Raspbian (~10min):
Nach 'OK' landen Sie in 'raspi-config' (das können Sie später immer wieder aufrufen). 1 Expand Filesystem -> nicht nötig, schon erledigt 2 Change User Password -> für 'pi' ändern, muss nicht, geht auch später 3 Enable Boot to Desktop -> zweiter Eintrag startet automatisch die GUI (ohne Passwortabfrage) 4 Internationalisation Options -> 1 Change Locale -> de_DE.UTF-8 UTF-8; zweite Sprache de_DE.UTF-8 2 Change Timezone -> Europa; Berlin 3 Change Keyboard -> z.B. MS Office; Deutsch; der Standard..; keine..; nein 5 Enable Camera -> wenn man hat 6 Add to Rastrack -> ? 7 Overclock -> lieber nicht ohne Zusatzkühlung! 8 Advanced Options -> 1 Overscan -> disable für Flatscreen, enable für Röhrenmonitor 2 Hostname -> 3 Memory Split -> RAM-Balance GPU <-> CPU 4 SSH -> remote 5 SPI -> 6 Audio -> auto 7 Update -> 9 About raspi-config -> info <Finish>; reboot? <Ja>; danach sollte die GUI automatisch hochkommen. Wenn nicht, dann login: 'pi'; Passwort: 'raspberry'; $ 'startx'
Erstbetrieb (Raspbian):
Der Internetbrowser heißt Midori, probieren Sie es aus. Midori ist nicht gerade turbomäßig unterwegs, also Geduld bitte.
Mit
dem LXTerminal erreichen Sie die Kommandozeile für Updates/Upgrades
usw. Starten Sie das Terminal und geben Sie hinter $ 'sudo
raspi-config' ein. 'sudo' ermöglicht Befehle für 'root' abzusetzen,
obwohl Sie im Moment nicht 'root' sind. Falls Sie keine Einstellung
mehr ändern müssen, verlassen Sie raspi-config. Mit $ 'sudo ifconfig'
können Sie sich die LAN-Konfiguration ansehen. Mit $ 'nano
dateiname.ext' steht Ihnen ein kleiner Editor zur Verfügung. Sie können
das Fenster schließen oder offen lassen für später.
(Platine für Servo-kompatible Anschlüsse)
Die GPIO
ACHTUNG: die Ausgangs-Pins sind nicht kuzschlussfest! und vertragen max. 10mA (>=330R)! ACHTUNG: die Eingangs-Pins sind nicht +5V-kompatibel! (keine Schutzdioden) Sie sollten die 5V-Leitung nicht und die 3,3V-Leitung nur in Einzelfällen verdrahten.
openelec (~5min):
Es startet mit XBMC (X-Box-Media-Center). Das Netzwerk sollte jetzt schon angeschlossen sein. Select your Regional Settings -> German; Weiter Rechnername -> .. ; weiter Netzwerk -> auswählen; (passwort;) weiter Fernzugriffe -> SSH: nein?; Samba: nein?; ok Nun sollten Sie einen Neustart durchführen.
Erstbetrieb (~10min):
(ggf. Aktualisierung durchführen + ~10min) Mit 'Video Add-ons'; mehr; 'ARD Mediathek'; 'Installieren' sind nun Kanäle wählbar. 'ESO',
'NASA' und 'N24' sind auch sehenswert. Die Darstellung erfolgt recht
flüssig mit guter Auflösung und Schärfe. Wenn noch ein USB frei ist,
können von hier auch Medien abgespielt werden. Mit einer
Funk-Maus/Tastatur ist eine Bedienung bequem möglich. Und Geduld, keine
Panik, wenn mal kurz nichts passiert. Viele Anwender benutzen den RPi
als (LAN-) Mediaplayer. Das kann er wohl noch am Besten.
Mit
den anderen Betriebssystemen kommen wir nicht zurecht. Das soll keine
Wertung sein. Wir konnten sie nicht intuitiv bedienen/nutzen.