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基于CODESYS打造树莓派工业控制器(1)--树莓派开机

树莓派(Raspberry  Pi)是一款基于ARM系统的嵌入式微型计算机,它本身只是一个卡片大小的电路板,预留GPIO、USB、蓝牙、Wi-Fi、RJ45网口等接口,用户可以通过外接鼠标、键盘、显示器、音箱等构成一台完整的办公电脑。不过很多人使用它并不是为了办公,而是做一些有趣的项目或研究。比如,使用树莓派做自动巡航小车、扫地机器人、家庭中控系统等等。树莓派的操作系统是基于Linux的,也有很多人用它来学习Linux编程。随着人工智能的发展,很多人用它来学习和研究人工智能。

我使用树莓派的目的主要是工业自动化控制。之前一直在用树莓派1代B+型,感觉相当古老了。最近买了一台4代B型机,结合CODESYS来做工业控制器。由于CODESYS推出了基于树莓派的运行时(Runtime),可以把树莓派打造成一台PLC,实现各种工业通信和控制。CODESYS开发环境支持IEC  61131-3的五种编程语言,是学习PLC标准编程的绝佳环境。今天这篇文章,我们先来介绍下怎样给新买来的树莓派安装系统并开机。

cover.png

树莓派4代B型机的外观如下图所示:

树莓派4代B型.png

一般来说新到货的树莓派是没有预装操作系统的,要安装系统,首先需要如下硬件:

  1. 树莓派主板;

  2. 微型SD卡(容量大于8GB);

  3. 微型SD卡读卡器;

准备好上述物料,按照如下步骤进行:

第一步:下载操作系统

到树莓派的官网(https://www.raspberrypi.org)下载最新的操作系统。提供三种类型的操作系统:

  • 带桌面系统和推荐软件(Raspberry Pi OS with desktop and recommended software);

  • 带桌面系统(Raspberry Pi OS with desktop);

  • 不带桌面的轻量型系统(Raspberry Pi OS Lite);

桌面系统是类似Windows的图形界面,可以让操作变得直观方便,不过安装包会变大。轻量型系统不带图形界面,可以使用命令终端进行操作,不太直观,但是节省空间,尤其适合控制器类产品。这里我选择的是【不带桌面的轻量型系统】。

第二步:烧写操作系统

将准备的微型SD卡插入读卡器,并插到计算机USB接口。使用烧写软件,比如Win32 Disk Imager,将刚下载的树莓派操作系统写到微型SD卡中。

Win32 Disk Imager的官网地址:https://win32diskimager.org/,其界面如下:

Win32磁盘映像工具.png

该软件使用比较简单,首先浏览定位到下载的操作系统文件,在【设备】处选择微型SD卡盘符,单击【写入】并等待完成即可。

如果你的微型SD卡之前使用过,最好先用SDFormatter软件将其格式化。

写入完成后,会看到微型SD卡变成了两个分区,一个是boot分区,一个是不能识别的分区。Windows可能会提示你要格式化,此时要注意不能格式化,因为这是Linux系统分区,Windows不能识别而已。

由于目前树莓派安装的操作系统没有桌面,我也没有准备屏幕,所以需要使用SSH远程连接它。这就要开启SSH功能。方法是在boot分区下创建一个名称为"ssh"的文件(小写,没有后缀名),如下图所示:

增加SSH.png

这样操作系统就完成了,该微型SD卡其实就相当于树莓派的硬盘。将其插入到树莓派的插槽,给树莓派上电就可以了。

第三步:远程连接树莓派

使用Putty或MobaXterm等支持SSH的远程工具连接树莓派。首次启动我们并不知道其IP地址,可以使用默认用户"pi"和默认地址"raspberrypi.local",代码如下:

ssh pi@raspberrypi.local

成功连接后,输入默认密码:raspberry即可登录。登录成功后,可以增加新用户,修改密码等。

第四步:修改静态IP地址

在后续通信中树莓派需要一个固定的IP地址,需要修改文件:

/etc/dhcpcd.conf

我一般喜欢使用Vim命令修改,代码如下:

sudo vim /etc/dhcpcd.conf

如果系统没有安装Vim,可以使用下面的命令安装Vim:

sudo apt-get install vim

打开dhcpcd.conf文件后,修改eth0的静态IP地址,如下图所示:

dhcpcd.PNG

完成后保存并重启树莓派,就可以通过固定IP地址访问它了。

好了,关于树莓派开机就先介绍到这里。欢迎扫描下面的二维码关注我的微信视频号:

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