Raspberry Pi - Erste Schritte mit der Himbeere

Raspberry Pi

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Erste Schritte mit der Himbeere


Claus Eckert



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Der Raspberry Pi (Raspi) hat sich zu einem interessanten Kleincomputer für alle möglichen und unmöglichen Anwendungen entwickelt. Allerdings ist der unbedarfte Neuling anfangs doch etwas überfordert. Zahlreiche einfache Beschreibungen im Netz zeigen zwar detaillierte Schritte, schweigen sich aber besonders bei der Behandlung von Fehlermeldungen aus. Und so sucht der Anfänger oft stundenlang nach der Lösung. Bei der Einrichtung meiner Wetterstation kostete mich ein Unterstrich im Dateinamen zu viel ungefähr eine Stunde entnervende Suche. Oder die falschen Rechte in einem Ordner, die mich fast zur Verzweiflung trieben, weil in der Anleitung schlicht ein Fehler war.

Vor dem Vergnügen kommt das Zusammenstellen der notwendigen Hardware. Was man bereits hat, kann selbstverständlich verwendet werden. Zur Einrichtung des Raspberry Pi ist ein eigener Bildschirm nicht verkehrt. Wenn er dann läuft, kann man via SSH auf den Raspi zugreifen. Dann benötigt man nur noch ein Netzteil und die Netzwerkanbindung. Folglich ist das unten beschriebene Equipment aufgeteilt.

Zwingend erforderliche Hardware:
  • Raspberry Pi 2, wenn möglich Gehäuse und Kühlkörper dazu kaufen,
  • Micro-SD-Karte mit mindestens 4 GB, wenn möglich mehr,
  • Netzteil mit USB 5 V mindestens 2 A,
  • WLAN-Stick Edimax 7711,
  • LAN-Kabel (nur erforderlich, wenn man auf WLAN verzichtet).
Empfohlene Hardware:
  • USB-Tastatur,
  • USB-Maus,
  • HDMI-Bildschirm,
  • am PC einen Kartenleser und eine Software zum Entpacken von .zip-Dateien. Winzip oder 7zip oder Ähnliches.
Empfohlene Software:

Anschlüsse 1.jpgAnschlüsse 2.jpgAnschlüsse 3.jpg

Die Vorbereitungen

Als Erstes muss die SD-Karte mit dem Betriebssystem versehen werden.
Es hat sich bewährt, die Micro-SD-Karte mit dem Programm SDFormatter zu formatieren. Damit ist sie von allen eventuell vorhandenen Daten gereinigt.

Die Micro-SD-Karte wird mit dem Adapter in den Kartenleser gesteckt, das Programm gestartet und das Laufwerk gesucht. Danach verwendet man am Besten die folgenden Optionen:

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Nach Abschluss der Formatierung schließt man das Programm, zieht kurz die Karte aus dem Kartenleser, steckt sie wieder rein und öffnet Raspian Wheezy.
Viele User verwenden auch Noobs. Bei mir war das, aus welchen Gründen auch immer, nicht so erfolgreich. Deshalb vertraue ich auf Wheezy. Hier lädt man die Datei .zip herunter. Nach dem Entpacken mit .zip hat man eine Datei mit der Endung .img für Image. Das ist kein Bild im herkömmlichen Sinne, sondern in dieser Datei befindet sich das Betriebssystem für unseren Raspberry Pi.

Diese .img-Datei muss nun auf die SD-Karte gespielt werden. Die SD-Karte ist beim Raspberry Pi vergleichbar mit der Festplatte eines PCs oder Laptops.

Zum Überspielen verwenden wir die Software WIN32DiskImager (Link s. oben)
Die SD-Karte steckt im Kartenleser, das Programm wird gestartet, das Laufwerk ausgewählt und die img-Datei gesucht. Anschließend klicken wir auf „Write“, denn wir wollen die Datei schreiben. Der Hinweis auf die Gefahr eines Überschreibens der Datei wird bestätigt und nun hat man Zeit für eine Tasse Kaffee oder etwas anderes.

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Ist die Meldung des erfolgreichen Schreibens schon auf dem Bildschirm?
Dann wird es ernst. Die Micro-SD-Karte wird aus dem Adapter genommen und mit den Kupferbahnen nach oben vorsichtig in den Micro-SD-Slot des Pi geschoben.
Jetzt muss man noch die Hardware anschließen:

1. USB-Maus,
2. USB- Tastatur,
3. WLAN-Adapter,
4. Bildschirm an den HDMI-Ausgang.
5. Achtung es geht los: Den Micro-USB-Stecker des Netzteils.

Hier gleich der Hinweis: Der Raspberry Pi hat keinen Betriebsschalter. Das Einschalten erfolgt mit dem Einstecken des Micro-USB-Steckers in die Micro-USB-Buchse. Alternativ kann das Netzteil in die 220 V-Steckdose gesteckt werden (die USB-Buchse des Pi leidet mit der Zeit durch das ewige Ein- und Ausstecken). Das Ausschalten erfolgt über die Eingabe eines Befehls in der Konsole oder über das Menü auf dem Desktop.

Es geht los...

Der Blick auf den Bildschirm verrät, es tut sich was. Viele Zeilen laufen durch und man sieht vielleicht den einen oder anderen Warnhinweis. Aber nicht nervös werden, das Meiste geht nach der Einrichtung weg.

Am Ende sieht man ein graues Feld mit dem man erst mal gar nichts anzufangen weiß.

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Damit man jetzt nicht verzweifelt, ein paar Hinweise:
  • Mit den Pfeiltasten aufwärts und abwärts wählt man die betreffende Zeile.
  • Mit den Pfeiltasten rechts und links wählt man Select oder Finish.
  • Mit der Enter-Taste bestätigt man die Auswahl.
  • In den Menüs kann es sein, für die Auswahl die Leertaste verwenden zu müssen.
  • Wichtig: Unterhalb des grauen Feldes erscheinen im schwarzen (bei mir blauen) Bereich Eingabezeichen und Aufforderungen. Zum Beispiel bei der Änderung des Passwortes, das aber nicht sichtbar ist….

Das ist alles etwas kompliziert, wenn man sich da selber ohne Hinweise zurechtfinden muss. Aber dafür gibt es ja jetzt diesen Artikel.

Als Erstes bestätigen wir mit Enter die erste Zeile „Expand Filesystem“. Damit wird der Speicher der SD-Karte angepasst. Die anschließende Meldung wird bestätigt und nach dem nächsten Reboot ist das System entsprechend geändert.

Jetzt ändern wir das Userpasswort:

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Nach Enter bekommen wir die Aufforderung, das Passwort zu ändern. Das sieht man unten im schwarzen Feld. Anschließend mit Enter bestätigen und das Passwort erneut eingeben.
Dieses Passwort ist wichtig. Also unbedingt merken, sonst muss die SD-Karte neu formatiert werden und das ganze Spiel beginnt von vorne.
Jetzt setzen wir den Startbildschirm:

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Nach Enter wählen wir:

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Damit wird nach dem nächsten Start der Desktop angezeigt. Aber man kann auch wieder zurück in den aktuellen Modus. Dazu gibt man später in der LX-Konsole
Code:
sudo raspi-config
ein. Das kann man am Ende der Installation nach einem Reboot probieren.

Übrigens, mit der Pfeiltaste links wird OK ausgewählt und mit Enter bestätigt.
Jetzt wird es kompliziert. Die Spracheinstellungen und die Tastatureinstellungen müssen gewählt werden:

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Beginnen wir mit der Einstellung, wo wir uns befinden:

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Nach der Eingabe mit der Enter-Taste erscheint u. U. ein Hinweisfeld. Das wird mit OK bestätigt. Dann sollte dieser Bildschirm erscheinen:

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Hier sind mehrere Dinge zu beachten. Gehe mit der Pfeiltaste nach unten bis de_DE ISO-8859-1 und de_DE UTF-8 UTF-8 erscheint. Beides mit der Leertaste markieren. Dann erscheint ein Stern. (Österreicher und Schweizer bitte AT bzw. CH auswählen)

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Jetzt ist es wichtig, weiter nach unten zu scrollen bis „en“ und dort nachzusehen, ob ein Stern gesetzt ist. Standardmäßig ist eine englische Spracheinstellung vorhanden. Diese ist mit der Leertaste zu entfernen. Anschließend klickt man auf OK und danach erscheint dieses Fenster:

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Hinweis: Hat man alles richtig gesetzt und kommt versehentlich wieder in dieses Menü, so befindet man sich in einer Endlosschleife, wenn man meint, Abbrechen drücken zu müssen. Irrtum! Man muss tatsächlich noch mal die Auswahl treffen und mit OK bestätigen, um da wieder raus zu kommen.

Noch etwas: Die Einstellungen benötigen einige Sekunden bis sie übernommen werden. Also geduldig warten.

Wir sind jetzt wieder hier und gehen auf Enter:

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Nun ändern wir die Zeitzone:

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Natürlich befinden wir uns in Europa und selbstverständlich in der Zeitzone Berlin. Anklicken und bestätigen, warten, fertig.
Wieder ins Menü und Enter drücken:

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Jetzt stellen wir die Tastatur ein:

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Das dauert etwas. Dann kann man entweder seine Tastatur gezielt wählen oder man behält die Standardeinstellung.

Jetzt kommt noch ein wichtiger Punkt: Den Zugriff via SSH vom PC auf den Raspberry Pi erlauben:

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Jetzt SSH auswählen, bestätigen und damit sind auch schon die wichtigsten Einstellungen erledigt.

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Hat man das alles fertig geht man auf „Finish“. Wenn kein Reboot angeboten wird und man in der Konsole ist, dann gibt man dort
Code:
sudo reboot
ein. Jetzt startet der Raspi neu und man sieht erstmals den Desktop.

Zusammenfassung:
Der Raspberry Pi ist jetzt mit einem optimal eingestellten Filesystem versehen. Das Passwort wurde geändert. Der Startbildschirm ist jetzt der Desktop. Die Sprache, Zeitzone und die Tastatur wurden angepasst. SSH wurde erlaubt.
Der Raspberry Pi wurde neu gestartet. Der Desktop wird angezeigt und der User ist jetzt Pi.



Willkommen in der Welt des Raspberry Pi

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Wenn alles funktioniert hat, dann sollte oben rechts im Bildschirm ein Zeichen mit mehreren Computern sichtbar sein, vielleicht auch bereits ein Funkzeichen. Hier wählt man jetzt sein Funknetz und gibt den WLAN-Schlüssel ein. Danach sollte der Raspberry Pi ins Internet gehen können. Dazu wird der Ephany-Browser geöffnet und eine Seite angegeben. Achtung, der Browser ist nicht so schnell wie bei einem Windows-PC. Also etwas Geduld, schließlich ist der Raspberry Pi auch etwas kleiner…

Wer ein LAN-Kabel angesteckt hat, muss in der Regel nichts machen und dürfte sofort eine Internetverbindung aufbauen können.

Und hat es funktioniert? Ist schon Klasse mit so einem kleinen Teil in die große weite Welt zu sehen…

Genug der Euphorie. Jetzt kommen ein paar Dinge, die in Fleisch und Blut übergehen müssen.
Beginnen wir bei der Konsole:
Die LX-Konsole wird unser Zugriff auf den Raspi. Darauf geben wir alle Befehle für den Raspi ein, machen Updates, laden Programme und editieren und schreiben Dateien. Aber auch hier keine Angst. Das ist nichts, was man nicht lernen könnte.

Der Benutzer:
Wenn man einen jungfräulichen Pi hat, ist der Benutzer immer „Pi“. Das zugehörige Passwort haben wir bereits geändert.

Will man sich als Benutzer „root“ anmelden, muss man dazu einen Befehl eingeben.
root hat die Masterrechte für alles und mit ihm kann man den größt möglichen Schaden anrichten.
Der Befehl, um in den Nutzer „root“ zu wechseln, lautet:

Code:
sudo su

Den muss man in der Konsole eingeben.
Befindet man sich als Nutzer „root“ im Pi, muss man root-Befehlen kein sudo mehr voranstellen.

Will man wieder zurück zum User „Pi“, gibt man
Code:
exit
in der Konsole ein.

Zusammenfassung:
Grundsätzlich ist man Nutzer Pi. Alle root-Befehle müssen mit „sudo“ beginnen. Der Wechsel in den User root ist anfangs nicht zu empfehlen.


Ganz wichtige Begriffe: sudo, nano, apt-get, cd, mkdir
Bitte immer auf Groß- und Kleinschreibung achten, das ist essentiell.

sudo brauchen wir immer, wenn wir etwas machen müssen für das wir root-Rechte benötigen, aber ein normaler User ist z. B. Pi.

nano ist der Befehl zum editieren. Wollen wir eine Datei bearbeiten oder neu erstellen verwenden wir nano.

apt-get benötigt man, um etwas zu bekommen (get). In dem Fall eine Applikation, also ein Programm, ein Update, ein Upgrade oder Ähnliches. Vorangestellt ist immer ein sudo für die Root-Rechte. Danach kommt das gewünschte Programm und der Befehl z. B. install. Im Laufe der Zeit wird der Begriff immer wieder auftauchen.

cd ist der Befehl „change directory“, also „Wechsele den Ordner“. Damit kann man in den gewünschten Ordner wechseln. Gleich noch ein Tipp: Man kann absolute Wege eingeben aber auch relative.
Absolut: cd /home/pi/Desktop
Realtiv: cd ~/Desktop
Beide Mal landet man im Ordner Desktop.

mkdir bedeutet „make directory“. Also „Erstelle einen Ordner“. Dazu gehen wir in den Ordner oberhalb. Damit spielen wir doch gleich mal.
Nehmen wir wieder unser Beispiel von oben und gehen in den Ordner „Desktop“, um dort den Ordner „Test“ zu erstellen. Als Erstes:


Dann benötigen wir root-Rechte, um den Ordner zu erstellen:


Das war es auch schon. Schauen wir, ob das Erstellen des Ordners erfolgreich war:


Hier noch mal die Befehle und der Wechsel in den Ordner „Test“:

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Da wir ja auch auf den Desktop schauen können, sollte der Ordner „Test“ dort zu sehen sein. Ist er das?

Den Ordner löschen wir jetzt wieder, indem wir eine Ebene zurück gehen in den Ordner „Desktop“:

Code:
cd ~/Desktop
und dort geben wir ein:

Code:
sudo rmdir Test

rm für „remove“ (lösche) und dir für „directory“ (Ordner)
Das funktioniert nur bei leerem Ordner. Wenn dort noch Dateien oder Unterordner vorhanden sind, kommt eine Fehlermeldung. Den Inhalt des Ordners kann man mit dem Befehl ls auflisten lassen und danach die entsprechenden Dateien löschen. Es gibt noch andere Wege, aber das ist momentan nicht erforderlich.

Hier noch mal die Befehle und der abschließende Test, ob der Ordner noch vorhanden ist:

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Zusammenfassung:
Wir haben die Bedeutung der Befehle sudo, nano, apt-get, cd und mkdir kennengelernt und einen Ordner erstellt. Anschließend haben wir den Ordner wieder gelöscht und gelernt, dass man mit dem Befehl ls den Inhalt eines Ordners auflisten kann.


Zurück zum Desktop des Raspberry Pi.

Wir sehen in der Menüleiste den Ephany-Browser, die LX-Konsole und den Dateimanager.
Den Dateimanager klicken wir an und sehen im Prinzip alle Ordner des Pi. Wechselt man eine Ebene nach oben, dazu gibt es einen Aufwärts-Pfeil, sieht man noch weitere Ordner, die man für diverse Dinge benötigt.

Soweit so gut. Zum Abschluss unserer ersten Exkursion in die Welt des Raspberry Pi bringen wir ihn noch auf den neuesten Stand.
Dazu öffnen wir die Konsole und geben den Befehl...

Code:
sudo apt-get update

...ein und warten, bis die Kommandozeile wieder erscheint.
Jetzt geben wir den Befehl

Code:
sudo apt-get upgrade
ein.

Nach einiger Zeit ist der Raspberry Pi auf dem aktuellen Stand und wir können ihn über den Desktop herunterfahren (Shutdown).

Tja, das war es auch schon. Jetzt steht Dir die Welt des Raspberry Pi offen. Und es gbt unzählige interessante Projekte im Netz.

Wie ich die Wetterstation an meinen Raspberry Pi angeschlossen habe, das folgt im nächsten Artikel.

Fortsetzung:

Raspberry Pi mit Wetterstation und Außensensoren - Teil 1

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Raspberry Pi mit Wetterstation
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