Điều hướng phần mềm của Raspberry Pi: Phần 1: 14 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Bởi push_resetFollow More của tác giả:

Giới thiệu: Chuyên may, hàn và đồ ăn vặt. Tôi làm nhiều thứ hơn nữa… Tôi dạy một lớp học thời trang và dệt tương tác có tên là Tương tác có thể mặc và mềm tại Trường Cao đẳng Nghệ thuật California. www.wearablesoftin… Thông tin thêm về push_reset »

Trong bài học này, bạn sẽ học cách điều hướng Raspberry Pi của mình bằng giao diện dòng lệnh. Bạn sẽ tạo các thư mục, di chuyển từ thư mục này sang thư mục tiếp theo và học cách chụp ảnh màn hình để ghi lại tất cả công việc của bạn trong suốt lớp học!

Chúng ta sẽ bắt đầu với việc xác định và định nghĩa một số thuật ngữ và khái niệm chính xung quanh phần mềm của Raspberry Pi. Bạn sẽ được giới thiệu về môi trường máy tính để bàn và bắt đầu sử dụng giao diện dòng lệnh.

Điều hướng phần mềm của Raspberry Pi: Phần 2 tiếp tục đào tạo dòng lệnh của bạn với một số lệnh chính mà bạn có thể không sử dụng rộng rãi trong suốt lớp học nhưng sẽ muốn biết để bạn tiếp tục học và thử nghiệm với Raspberry Pi.

Bước 1: Nói Xin chào với Linux

Trung tâm của Raspberry Pi là hệ điều hành của nó, trong trường hợp của chúng tôi là Raspbian. Raspbian là một hệ điều hành miễn phí dựa trên Debian được tối ưu hóa cho phần cứng Raspberry Pi. Debian dựa trên một phần mềm khác, nhân Linux. Điều này làm cho Debian trở thành bản phân phối Linux, còn được gọi là bản phân phối Linux.

Linux là gì?

Linux được tạo ra bởi Linus Torvald và nó được chia sẻ với thế giới vào năm 1991. Nó chủ yếu được gọi là một hệ điều hành nhưng Linux thực sự là hạt nhân ở cốt lõi của hệ điều hành. Điều tuyệt vời về Linux là nó là mã nguồn mở. Mã nguồn mở có nghĩa là tất cả mã nguồn có sẵn để tải xuống, sử dụng và thay đổi nếu bạn chọn. Linux miễn phí để tải xuống và sử dụng cũng như bất kỳ bản phân phối Linux nào được tạo ra, chẳng hạn như Raspbian. Điều này trái ngược với OS X của Apple và hệ điều hành Windows của Microsoft. Các hệ điều hành này là mã nguồn đóng, nghĩa là bạn không thể lấy mã nguồn và mọi thứ được tạo ra trong bí mật. Phần mềm được viết cho OS X hoặc Windows sẽ không hoạt động với Linux nhưng có rất nhiều lựa chọn thay thế miễn phí và mã nguồn mở cho một số ứng dụng Mac và Windows yêu thích của bạn có sẵn cho Linux.

Để tìm hiểu thêm, hãy nghe chính Linus nói về Linux trong bài nói chuyện TED của anh ấy ở trên. Hãy cùng khám phá một số khái niệm khác quan trọng đối với phần mềm của máy tính.

Hệ thống vận hành là gì?

Hệ điều hành là một tập hợp các phần mềm quản lý bộ nhớ, phần cứng, phần mềm và hơn thế nữa.

Một số điều mà hệ điều hành thực hiện:

• quản lý các tệp và thư mục
• nhận dạng và cài đặt trình điều khiển cho thiết bị ngoại vi
• quản lý bảo mật hệ thống
• cho phép phần mềm giao tiếp với phần cứng
• tải và chạy các ứng dụng phần mềm
• hiển thị đồ họa và văn bản của các ứng dụng
• cung cấp cho các ứng dụng quyền truy cập vào bộ nhớ và lưu trữ

Nhân của một hệ điều hành

Kernel là thành phần trung tâm của hệ điều hành. Mục đích duy nhất của hạt nhân là quản lý giao tiếp giữa các ứng dụng phần mềm và phần cứng (CPU, bộ nhớ đĩa, v.v.). Kernel quản lý các tính năng cốt lõi của một hệ điều hành, một số tính năng được liệt kê ở trên. Nếu các ứng dụng và tiện ích hữu ích được thêm vào bên trên hạt nhân, thì gói hoàn chỉnh sẽ trở thành một hệ điều hành.

Bước 2: Tìm hiểu xung quanh

Có hai cách để sử dụng phần mềm của Raspberry Pi:

1) Môi trường máy tính để bàn

Môi trường máy tính để bàn được gọi là GUI (Giao diện người dùng đồ họa). Đây là những gì bạn đang sử dụng trên máy tính cá nhân của mình khi bạn mở cửa sổ, kéo và thả các mục, tạo thư mục mới, v.v. Môi trường máy tính để bàn được thiết kế để bắt chước một bàn văn phòng thực tế với sổ ghi chú, máy tính và các thư mục để lưu tài liệu bằng văn bản Trong bài học này, tôi sẽ chỉ ra nơi bạn có thể tìm thấy những thứ nhưng tôi chủ yếu cho rằng bạn biết cách sử dụng môi trường máy tính để bàn.

2) Hệ điều hành Linux

Shell là một chương trình được gọi là CLI (Command-Line Interface) vì nó nhận các lệnh bàn phím và chuyển chúng đến hệ điều hành để thực hiện. Hầu hết tất cả các bản phân phối Linux đều cung cấp một chương trình shell từ Dự án GNU được gọi là Bash. Tên này là từ viết tắt của Bourne Again SHell có liên quan đến tác giả của chương trình shell ban đầu được bắt nguồn từ, Steve Bourne. Bạn có thể làm những điều tương tự trong shell mà bạn có thể làm trên máy tính để bàn. Ngoại trừ thay vì nhấp vào các biểu tượng bạn nhập lệnh. Dòng lệnh là cách mọi người sử dụng máy tính nhiều thập kỷ trước khi có GUI và trong lớp này, nó là thứ bạn sẽ chủ yếu sử dụng.

Bước 3: Sử dụng Môi trường máy tính để bàn

Máy tính để bàn trong một ứng dụng có tên LXDE, viết tắt của Lightweight X11 Desktop Environment. Ứng dụng này đã được cài đặt sẵn trên Raspberry Pi với các chương trình sẵn sàng cho bạn sử dụng.

Màn hình nền được chia thành hai khu vực chính: thanh tác vụ và khu vực màn hình nền. Bạn có thể thấy biểu tượng sọt rác nằm trong khu vực màn hình. Biểu tượng này được gọi là phím tắt. Bạn có thể thêm và xóa lối tắt bằng cách nhấp chuột phải vào ứng dụng và chọn tạo lối tắt.

Thanh tác vụ có thể chứa một số mục được gọi là applet. Từ trái sang phải, các applet trong thanh tác vụ trong hình là:

• Thực đơn
• Thanh khởi chạy ứng dụng
• Thanh tác vụ
• Bluetooth
• Mạng WiFi
• Kiểm soát âm lượng
• Màn hình sử dụng CPU
• Cái đồng hồ
• Ejector

Tất cả các applet này trong thanh tác vụ có thể được lấy đi, thêm vào và sắp xếp lại.

Để thêm hoặc bớt các applet, hãy nhấp chuột phải vào thanh tác vụ và chọn Add / Remove Panel Items. Một cửa sổ sẽ xuất hiện với bốn tab chạy dọc trên cùng. Nhấp vào tab Bảng điều khiển Applet. Nhấp vào Thanh khởi chạy ứng dụng và sau đó nhấp vào nút Tùy chọn trong menu bên phải.

Cửa sổ thứ hai sẽ mở ra được chia thành hai cột. Ở cột bên trái, bạn tìm thấy các ứng dụng hiện tại trên thanh khởi chạy ứng dụng. Cột bên phải chứa danh sách các ứng dụng được cài đặt trên Pi mà bạn có thể chọn để thêm. Ví dụ, hãy xóa hai cái này, vì chúng tôi sẽ không sử dụng chúng trong lớp này:

• Mathematica
• Wolfram

Và thêm một:

SonicPi (trong danh mục "Lập trình")

Để xóa, hãy nhấp vào ứng dụng và sau đó là nút Xóa ở giữa. Nó đơn giản mà! Thao tác này không xóa chương trình khỏi Pi của bạn, chỉ là phím tắt từ thanh tác vụ. Để thêm, hãy chọn ứng dụng từ cột bên phải và sau đó nhấp vào nút Thêm.

Biểu tượng của SonicPi bây giờ nằm trên thanh tác vụ nơi hai ứng dụng khác đã từng sử dụng.

Bước 4: Tắt máy + Khởi động lại từ GUI

Bạn có thể đã nhận thấy rằng Raspberry Pi 3 (và tất cả các mẫu khác cho vấn đề đó) không có công tắc bật / tắt. Vậy làm cách nào để tắt Raspberry Pi? Chỉ cần rút phích cắm điện trong khi Raspberry Pi vẫn đang chạy có thể có khả năng làm hỏng dữ liệu trên thẻ SD, vì vậy đừng làm vậy! Cách tốt nhất và an toàn nhất để tắt Raspberry Pi là tắt nó thông qua phần mềm. Để thực hiện việc này, hãy chuyển đến Menu ở góc trên bên trái và chọn Tắt máy.

Một cửa sổ bật lên với ba tùy chọn

Tắt

Việc tắt Pi của bạn theo cách này sẽ dừng một cách an toàn tất cả các quá trình và tắt hệ thống. Sẽ rất an toàn nếu bạn đợi 60 giây cho đến khi tháo nguồn điện. Ngoài ra, bạn có thể xem đèn LED ACT màu xanh lá cây. Nó sẽ nhấp nháy 10 lần sau đó trở nên ổn định thông báo rằng nó đã tắt máy.

Khởi động lại

Tùy chọn này khởi động lại Raspberry Pi một cách an toàn. Điều này đôi khi cần thiết sau khi cài đặt phần mềm và định cấu hình Raspberry Pi.

Đăng xuất

Raspberry Pi có thể có nhiều người dùng ngoài người dùng Pi mặc định. Tùy chọn này đăng xuất người dùng hiện tại.

Bước 5: Sử dụng Trình quản lý tệp

Phần lớn hệ điều hành của máy tính là hệ thống tệp. Trình quản lý tệp là ứng dụng của Raspbian để truy cập và quản lý hệ thống tệp của Raspberry Pi, bao gồm các thư mục (thư mục) và tệp (như Windows Explorer hoặc Finder trên Mac). Hãy mở nó ra và kiểm tra nó.

Nhấp vào biểu tượng tủ tệp trên thanh tác vụ. Bạn cũng có thể tìm thấy nó trong Menu> Phụ kiện> Trình quản lý tệp.

Bước 6: Sử dụng giao diện dòng lệnh

Dòng lệnh còn được gọi là thiết bị đầu cuối hoặc bàn điều khiển. Ứng dụng đầu cuối mặc định trong Raspbian được gọi là LXTerminal. LXTerminal là một chương trình khác cho phép bạn tương tác với shell. Về mặt kỹ thuật, nó được gọi là 'trình giả lập đầu cuối' có nghĩa là nó mô phỏng các thiết bị đầu cuối video kiểu cũ (từ trước khi GUI được phát triển) trong môi trường đồ họa.

Để bắt đầu, chúng ta cần mở một cửa sổ đầu cuối. Nhấn các phím:

Ctrl + Alt + t

Hoặc đi đến góc trên bên trái và nhấp vào biểu tượng màn hình máy tính với màn hình đen.

Một cửa sổ dòng lệnh sẽ bật lên với một dòng ký tự ngắn và một con trỏ. Đây được gọi là dấu nhắc dòng lệnh.

Dòng ký tự đó theo thứ tự từ trái sang phải là tên người dùng, tên máy chủ, đường dẫn và ký hiệu:

• tên người dùng là tên của người dùng điều hành hiện tại đã đăng nhập vào Pi.
• tên máy chủ là tên của Pi
• đường dẫn là nơi người dùng đang thao tác trên máy tính, còn được gọi là thư mục làm việc hiện tại. Mặc định là thư mục chính của người dùng đó. Chúng tôi đăng nhập với tư cách là người dùng "pi". "~" giống với đường dẫn "/ home / username" hoặc "/ home / pi" là trường hợp này.
• biểu tượng cho biết nhà điều hành hiện tại là loại người dùng nào. "$" có nghĩa là người dùng bình thường "#" có nghĩa là người dùng root.

Sử dụng kiến thức này, dòng trên có nghĩa là người dùng pi đã đăng nhập vào máy tính có tên raspberrypi và hiện đang ở trong thư mục chính như một người dùng bình thường.

Con trỏ đang ngồi đó để chờ bạn nhập liệu, hãy giao cho nó một việc gì đó để làm!

Bước 7: Chụp ảnh màn hình

Đối với nhiệm vụ đầu tiên, bạn sẽ học cách chụp ảnh màn hình để có thể ghi lại tiến trình của mình trong suốt lớp học. Để chụp ảnh màn hình, bạn sẽ sử dụng Scrot (SCReenshOT). Đây là một ứng dụng chụp màn hình dòng lệnh mà tôi đã sử dụng để chụp tất cả các ảnh chụp màn hình cho lớp này. Scrot đi kèm với Raspbian nên không cần cài đặt. Để chụp ảnh màn hình của loại máy tính để bàn của bạn:

scrot

Ảnh chụp màn hình được tự động lưu vào thư mục chính của bạn. Đi và kiểm tra nó bằng cách sử dụng Trình quản lý tệp. Ảnh chụp màn hình sẽ như thế này:

Dưới đây là nhiều lệnh Scrot sẽ hữu ích khi bạn ghi lại tiến trình của mình. Hãy thử từng cái và kiểm tra kết quả trong Trình quản lý tệp.

Chụp ảnh màn hình sau 5 giây trễ:

scrot -d 5

Đếm ngược độ trễ 5 giây rồi chụp ảnh màn hình:

scrot -cd 5

Chụp ảnh màn hình cửa sổ hiện đang hoạt động trên màn hình nền, trong trường hợp này là cửa sổ đầu cuối:

scrot -u -cd 5

Đếm ngược đến ảnh chụp màn hình.

Ảnh chụp màn hình của cửa sổ đang hoạt động hiện tại (Thiết bị đầu cuối).

Bước 8: Sudo, gốc và quyền

Hệ điều hành Raspbian cho phép nhiều người dùng đăng nhập vào Raspberry Pi. Theo mặc định, Raspberry Pi có hai tài khoản người dùng: pi và root.

Pi được coi là một tài khoản người dùng bình thường. Root là một tài khoản superuser với các quyền bổ sung cho phép nó thực hiện những điều mà một người dùng bình thường không thể. Sự phân biệt này giúp ngăn bạn vô tình phá hỏng hệ điều hành và bảo vệ hệ điều hành khỏi vi-rút tiềm ẩn. Bạn sẽ chủ yếu đăng nhập như một người dùng bình thường nhưng có thể thực hiện các lệnh với tư cách là superuser khi cần thiết. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng lệnh s udo. Lệnh này là viết tắt của superuser do. Đặt sudo trước khi một lệnh khác phát hành nó vì người dùng root cấp cho nó các đặc quyền root để thực hiện các tác vụ quản trị. Các tác vụ này bao gồm cài đặt phần mềm, chỉnh sửa tệp lõi và các tác vụ mạnh mẽ khác.

Bước 9: Cây thư mục

Hệ thống tệp Raspberry Pi của bạn được sắp xếp theo cấu trúc thư mục phân cấp. Điều này có nghĩa là hệ thống tệp được cấu trúc như một loạt các thư mục phân nhánh từ một thư mục duy nhất. Như một sơ đồ, hệ thống giống như một cái cây. Để phù hợp với kiểu tương tự cây trong hệ thống tệp Raspbian, thư mục duy nhất mà thư mục sinh ra từ đó được gọi là thư mục gốc.

Con đường

Trong cây thư mục, mỗi tệp có một đường dẫn trỏ đến vị trí của nó.

Đường dẫn tuyệt đối

Đường dẫn tuyệt đối là đường dẫn của tệp bắt đầu từ thư mục gốc. Ví dụ: trong Trình quản lý tệp, bạn có thể thấy đường dẫn tuyệt đối của thư mục Tài liệu là:

/ home / pi / Tài liệu

Dấu gạch chéo chuyển tiếp đầu tiên "/" đại diện cho thư mục gốc.

Đường dẫn tương đối

Đường dẫn tương đối là vị trí của tệp bắt đầu từ thư mục làm việc hiện tại. Khi bạn lần đầu tiên đăng nhập vào Raspberry Pi (hoặc bắt đầu phiên trình giả lập đầu cuối), thư mục làm việc hiện tại của bạn được đặt thành thư mục chính của bạn. Đường dẫn tương đối của cùng một ví dụ về thư mục Documents được sử dụng ở trên là:

Các tài liệu

Chú ý cách không có dấu gạch chéo về phía trước; đây là một chỉ báo rằng bạn đang sử dụng một đường dẫn tương đối.

Bước 10: Tìm hiểu và tạo tệp

Cũng giống như trong môi trường máy tính để bàn, bạn có thể tạo và di chuyển các tệp và thư mục trong dòng lệnh. Theo dõi trong một cửa sổ đầu cuối.

pwd = thư mục làm việc hiện tại. Bạn luôn có thể tìm ra vị trí của mình trong cây thư mục bằng lệnh này. Hãy dùng thử:

pwd

mkdir = tạo một thư mục mới. Đặt tên đã chọn của thư mục mới sau mkdir. Ví dụ: gọi đây là một boof:

mkdir boof

cd = thay đổi thư mục. Lệnh này sẽ chuyển bạn vào thư mục mà bạn trỏ tới:

cd boof

Lời nhắc sẽ cập nhật đường dẫn đến vị trí mới của bạn, hiện là thư mục làm việc hiện tại của bạn:

pi @ raspberrypi: ~ / boof $

Trong khi bạn đang ở trong thư mục boof, hãy tạo một thư mục khác có tên fotos:

mkdir fotos

Đi vào thư mục có tên fotos.

cd fotos

ls = liệt kê nội dung thư mục. Để xem có tệp nào trong thư mục này hay không, bạn có thể xem qua bằng lệnh ls:

ls

Khi bạn nhấn E nter, một dấu nhắc khác sẽ in ra nhưng không có gì khác. Điều này là do ngay bây giờ thư mục bạn đang ở trong đó trống. Bạn chưa đặt bất kỳ tệp nào vào đó (cũng không phải là vấn đề đáng lo ngại). Hãy tạo một bức ảnh ngay bây giờ bằng cách chụp ảnh với mô-đun máy ảnh!

Bước 11: Nội dung dòng lệnh hữu ích hơn

Lịch sử lệnh + Chỉnh sửa

Nếu bạn thấy mình gõ lệnh tương tự hoặc cùng một lệnh lặp đi lặp lại trong cùng một phiên, bạn có thể muốn thử sao chép và dán để tiết kiệm thời gian. Ctrl + C và Ctrl + V sẽ không hoạt động trong terminal. Thay vào đó, bạn muốn sử dụng lịch sử lệnh. Nếu bạn nhấn phím mũi tên lên, bạn có thể thấy và sử dụng tất cả các lệnh trước đó của mình. Để chỉnh sửa lệnh, hãy sử dụng các mũi tên phải và trái để di chuyển con trỏ.

Kết thúc phiên cuối

Để kết thúc một phiên và đóng cửa sổ dòng lệnh, hãy nhấn Ctrl + D hoặc sử dụng:

lối ra hoặc chỉ cần đóng cửa sổ bằng cách nhấp chuột vào nút X ở góc.

Bước 12: Chụp ảnh

Raspistill là một ứng dụng dòng lệnh nhẹ đi kèm với Raspbian. Nó được sử dụng để chụp và xử lý ảnh bằng mô-đun máy ảnh. Vì vậy, bạn biết điều này có nghĩa là gì, phải không? Đã đến lúc chụp ảnh tự sướng! Theo mặc định, máy ảnh sẽ hiển thị bản xem trước trên màn hình trong 5 giây trước khi chụp ảnh. Đặt máy ảnh của bạn hướng về phía khuôn mặt của bạn. Để chụp ảnh và lưu dưới dạng jpeg có tên mePic type:

raspistill -o mePic.jpg

Đẹp! Bạn vừa chụp bức ảnh đầu tiên của mình bằng Raspberry Pi. Nếu không có lỗi, bạn sẽ thấy một lời nhắc mới. Nếu nó gây ra lỗi cho bạn, hãy kiểm tra lỗi đánh máy trong lệnh của bạn, truy cập lại cấu hình để đảm bảo máy ảnh của bạn đã được bật và đảm bảo máy ảnh của bạn được cắm đúng cách (yêu cầu khởi động lại sau khi cắm lại).

Để xem ảnh có được tạo thành công hay không, hãy xem trong cwd (thư mục làm việc hiện tại) của bạn:

ls

Nếu nó không được liệt kê, hãy đảm bảo rằng bạn đang ở đúng địa chỉ và thử lại:

pi @ raspberrypi: ~ / boof / fotos $

Nếu ảnh được lưu chính xác, mePic-j.webp

xdg-open mePic.jpg

Đây là của tôi:

Bạn có thể viết qua mePic-j.webp

Bước 13: Cờ dòng lệnh và Nhận trợ giúp

Khi bạn nhìn vào các lệnh này, bạn đã sử dụng cho đến nay:

raspistill -o mePic.jpg

scrot -d 5

scrot -u -cd 5

Tất cả về -o, -u, -d và -cd là gì? Khi bạn nhìn thấy một ký tự có dấu "-" ở phía trước, nó được gọi là cờ. Cờ dòng lệnh là một cách phổ biến để chỉ định các tùy chọn cho các ứng dụng và công cụ dòng lệnh như Scrot và Raspistill. Bạn có thể tra cứu tất cả các tùy chọn có sẵn cho một ứng dụng và công cụ dòng lệnh bằng lệnh man. Ví dụ, để xem xét tất cả các tùy chọn mà Scrot phải cung cấp, loại:

người đàn ông scrot

Lệnh người đàn ông là viết tắt của thủ công. Thao tác này sẽ hiển thị các trang hướng dẫn nơi bạn có thể đọc mô tả về ứng dụng và tất cả các tùy chọn có sẵn để sử dụng.

Nếu bạn muốn biết thêm về một lệnh, man là điều đầu tiên bạn nên sử dụng! Bạn có thể tra cứu các trang hướng dẫn sử dụng bất kỳ lệnh nào bằng cách sử dụng man như sau:

người đàn ông scrot

Để thoát ra khỏi các trang thủ công, nhấn "q".

Nếu một lệnh không có trang thủ công, hãy sử dụng -h hoặc --help sau tên lệnh hoặc tên ứng dụng:

scrot -h

raspistill - trợ giúp

hoặc thông tin:

thông tin raspistill

Tôi khuyến khích bạn sử dụng lệnh man và --help với mọi công cụ, ứng dụng và lệnh mới mà bạn sử dụng trong LXTerminal. Đó là một cách tuyệt vời để học cách sử dụng chúng, biến nó thành một thói quen tuyệt vời để bắt đầu ngay từ bây giờ.

Bước 14: Tra cứu các trang hướng dẫn sử dụng và chụp ảnh tự sướng bằng mô-đun máy ảnh

Tải lên hai hình ảnh như được mô tả bên dưới:

1) Sử dụng trình duyệt web, tìm kiếm lệnh Linux mới. Tải lên ảnh chụp màn hình của bạn bằng cách sử dụng man để tìm hiểu thêm về lệnh. Bạn có thể đăng nhập vào lớp này trong trình duyệt web Pi của mình hoặc gửi email cho chính mình các ảnh chụp màn hình.

2) Tải lên ảnh tự chụp của bạn được chụp bằng mô-đun máy ảnh Raspberry Pi.:)