Navigeren door de software van de Raspberry Pi: deel 1: 14 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Door push_resetVolg meer door de auteur:

Over: Gespecialiseerd in naaien, solderen en snacken. Meer dingen die ik doe… Ik geef een interactieve mode- en textielklas genaamd Wearable and Soft Interactions aan het California College of the Arts. www.wearablesoftin… Meer over push_reset »

In deze les leert u hoe u op uw Raspberry Pi navigeert met behulp van de opdrachtregelinterface. Je maakt mappen, gaat van de ene map naar de andere en leert hoe je een screenshot maakt om al je werk tijdens de les vast te leggen!

We beginnen met het identificeren en definiëren van enkele belangrijke termen en concepten rond de software van de Raspberry Pi. U maakt kennis met de desktopomgeving en gaat aan de slag met de opdrachtregelinterface.

Navigeren door de software van de Raspberry Pi: deel 2 vervolgt je opleiding op de commandoregel met enkele belangrijke opdrachten die je misschien niet veel tijdens de les gebruikt, maar waarvan je op de hoogte wilt zijn, zodat je je opleiding en experimenten met de Raspberry Pi voortzet.

Stap 1: Zeg hallo tegen Linux

De kern van de Raspberry Pi is het besturingssysteem, in ons geval Raspbian. Raspbian is een gratis besturingssysteem op basis van Debian dat is geoptimaliseerd voor de Raspberry Pi-hardware. Debian is gebaseerd op nog een ander stuk software, de Linux-kernel. Dit maakt Debian tot een Linux-distributie, ook wel bekend als een Linux-distro.

Wat is Linux?

Linux is gemaakt door Linus Torvald en werd in 1991 met de wereld gedeeld. Het wordt meestal een besturingssysteem genoemd, maar Linux is in feite de kernel in de kern van het besturingssysteem. Het mooie van Linux is dat het open source is. Open source betekent dat alle broncode beschikbaar is om te downloaden, te gebruiken en te wijzigen als je dat wilt. Linux is gratis te downloaden en te gebruiken, evenals alle gemaakte Linux-distributies, zoals Raspbian. Dit in tegenstelling tot Apple's OS X en Microsoft's Windows-besturingssystemen. Deze besturingssystemen zijn closed source, wat betekent dat u de broncode niet kunt verkrijgen en dat alles in het geheim wordt gemaakt. Software geschreven voor OS X of Windows zal niet werken met Linux, maar er zijn tal van gratis en open source alternatieven voor sommige van je favoriete Mac- en Windows-applicaties beschikbaar voor Linux.

Luister voor meer informatie naar Linus zelf die over Linux spreekt in zijn TED-talk hierboven. Laten we eens kijken naar enkele andere concepten die essentieel zijn voor de software van een computer.

Wat is een besturingssysteem?

Een besturingssysteem is een verzameling software die opslag, hardware, software en meer beheert.

Enkele dingen die een besturingssysteem doet:

• beheert bestanden en mappen
• herkent en installeert stuurprogramma's voor randapparatuur
• beheert systeembeveiliging
• laat software communiceren met hardware
• laadt en voert softwaretoepassingen uit
• geeft afbeeldingen en tekst van toepassingen weer
• biedt applicaties toegang tot geheugen en opslag

De kernel van een besturingssysteem

Een kernel is een centraal onderdeel van een besturingssysteem. Het enige doel van de kernel is om de communicatie tussen de softwareapplicaties en de hardware (CPU, schijfgeheugen enz.) te beheren. De kernel beheert de kernfuncties van een besturingssysteem, waarvan sommige hierboven zijn opgesomd. Als er nuttige toepassingen en hulpprogramma's bovenop de kernel worden toegevoegd, wordt het complete pakket een besturingssysteem.

Stap 2: Verplaatsingen

Er zijn twee manieren om de software van de Raspberry Pi te omzeilen:

1) Desktopomgeving

De desktopomgeving staat bekend als een GUI (Graphical User Interface). Dit is wat u op uw pc hebt gebruikt terwijl u vensters opent, items sleept en neerzet, nieuwe mappen maakt, enz. De desktopomgeving is ontworpen om een echt bureau na te bootsen met een notitieblok, rekenmachine en mappen om geschreven documenten in op te slaan in. In deze les zal ik aangeven waar je dingen kunt vinden, maar ik ga er vooral van uit dat je weet hoe je je moet verplaatsen en een desktopomgeving kunt gebruiken.

2) Linux-shell

De shell is een programma dat bekend staat als een CLI (Command-Line Interface) omdat het toetsenbordopdrachten nodig heeft en deze doorgeeft aan het besturingssysteem om uit te voeren. Bijna alle Linux-distributies leveren een shell-programma van het GNU-project genaamd Bash. De naam is een acroniem voor Bourne Again SHell dat verwijst naar de auteur van het originele shell-programma waarvan is afgeleid, Steve Bourne. U kunt binnen de shell dezelfde dingen doen als op een desktop. Behalve in plaats van op pictogrammen te klikken, typt u opdrachten. Command-line is de manier waarop mensen met computers omgingen decennia voordat er een GUI was en in deze klasse is dit wat je voornamelijk zult gebruiken.

Stap 3: De bureaubladomgeving gebruiken

De desktop in een applicatie genaamd LXDE, wat een afkorting is voor Lightweight X11 Desktop Environment. Deze applicatie is al geïnstalleerd op de Raspberry Pi, gebundeld met programma's die voor u klaar zijn om te gebruiken.

Het bureaublad is opgesplitst in twee hoofdgebieden: de taakbalk en het bureaubladgebied. U kunt zien dat het prullenbakpictogram zich op het bureaublad bevindt. Dit pictogram wordt een snelkoppeling genoemd. U kunt snelkoppelingen toevoegen en verwijderen door met de rechtermuisknop op een toepassing te klikken en snelkoppeling maken te kiezen.

De taakbalk kan een aantal items bevatten die applets worden genoemd. Van links naar rechts zijn de applets in de afgebeelde taakbalk:

• Menu
• Applicatiestartbalk
• Taakbalk
• Bluetooth
• WiFi-netwerken
• Volumeregeling
• CPU-gebruiksmonitor
• Klok
• Uitwerper

Al deze applets in de taakbalk kunnen worden verwijderd, toegevoegd en opnieuw gerangschikt.

Om applets toe te voegen of weg te halen, klikt u met de rechtermuisknop op de taakbalk en kiest u Paneelitems toevoegen/verwijderen. Er verschijnt een venster met vier tabbladen langs de bovenkant. Klik op het tabblad Paneelapplets. Klik op Application Launch Bar en vervolgens op de knop Voorkeuren in het rechtermenu.

Er wordt een tweede venster geopend dat is opgesplitst in twee kolommen. In de linkerkolom vindt u de huidige applicaties in de startbalk van de applicatie. De rechterkolom bevat een lijst met applicaties die op de Pi zijn geïnstalleerd en die u kunt toevoegen. Laten we als voorbeeld deze twee verwijderen, omdat we ze in deze klasse niet zullen gebruiken:

• Wiskunde
• Wolfraam

En voeg er een toe:

SonicPi (onder de categorie "Programmeren")

Om te verwijderen, klikt u op de applicatie en vervolgens op de knop Verwijderen in het midden. Het is zo simpel! Hiermee wordt het programma niet van je Pi verwijderd, alleen de snelkoppeling van de taakbalk. Om toe te voegen, kiest u de toepassing in de rechterkolom en klikt u vervolgens op de knop Toevoegen.

Het pictogram van SonicPi staat nu in de taakbalk waar de andere twee apps zich bevonden.

Stap 4: Afsluiten + opnieuw opstarten vanuit GUI

Het is je misschien al opgevallen dat de Raspberry Pi 3 (en trouwens alle andere modellen) geen aan/uit-schakelaar heeft. Dus, hoe schakel je de Raspberry Pi uit? Gewoon de stekker uit het stopcontact trekken terwijl de Raspberry Pi nog draait, kan de gegevens op de SD-kaart mogelijk beschadigen, dus doe dat niet! De beste en veiligste manier om de Raspberry Pi uit te schakelen, is door hem via de software uit te schakelen. Ga hiervoor naar het Menu in de linkerbovenhoek en kies Afsluiten.

Er verschijnt een venster met drie opties

Stilgelegd

Als u uw Pi op deze manier afsluit, worden alle processen veilig gestopt en wordt het systeem uitgeschakeld. Het is extra veilig om 60 seconden te wachten met het verwijderen van de voeding. Als alternatief kunt u naar de groene ACT-led kijken. Het knippert 10 keer en wordt vervolgens stabiel om te melden dat het is afgesloten.

Opnieuw opstarten

Deze optie herstart de Raspberry Pi veilig. Dit is soms nodig na het installeren van software en het configureren van de Raspberry Pi.

Uitloggen

De Raspberry Pi kan meer dan één gebruiker hebben naast de standaard Pi-gebruiker. Deze optie logt de huidige gebruiker uit.

Stap 5: Bestandsbeheer gebruiken

Een groot deel van het besturingssysteem van een computer is het bestandssysteem. De Bestandsbeheerder is de applicatie van Raspbian voor toegang tot en beheer van het bestandssysteem van de Raspberry Pi, dat bestaat uit mappen (mappen) en bestanden (zoals Windows Verkenner of Finder op Mac). Laten we het openen en bekijken.

Klik op het archiefkastpictogram in de taakbalk. Je kunt het ook vinden onder Menu > Accessoires > Bestandsbeheer.

Stap 6: De opdrachtregelinterface gebruiken

De opdrachtregel wordt ook wel de terminal of de console genoemd. De standaard terminaltoepassing in Raspbian heet LXTerminal. LXTerminal is een ander programma waarmee je met de shell kunt communiceren. Het is technisch bekend als een 'terminalemulator', wat betekent dat het de videoterminals in oude stijl emuleert (van voordat GUI's werden ontwikkeld) in een grafische omgeving.

Om te beginnen moeten we een terminalvenster openen. Druk op de toetsen:

Ctrl+Alt+t

Of ga naar de linkerbovenhoek en klik op het computermonitorpictogram met het zwarte scherm.

Er verschijnt een terminalvenster met een korte regel tekens en een cursor. Dit wordt de opdrachtregelprompt genoemd.

Die rij tekens in volgorde van links naar rechts zijn de gebruikersnaam, hostnaam, pad en symbool:

• gebruikersnaam is de naam van de huidige gebruiker die is aangemeld bij de Pi.
• hostnaam is de naam van de Pi
• pad is waar de gebruiker op de computer werkt, ook wel de huidige werkmap genoemd. De standaard is de homedirectory van die gebruiker. We zijn ingelogd als de gebruiker "pi". "~" is hetzelfde als het pad "/home/gebruikersnaam" of "/home/pi" in dit geval.
• symbool geeft aan wat voor soort gebruiker de huidige operator is. "$" betekent normale gebruiker "#" betekent rootgebruiker.

Met behulp van deze kennis betekent de bovenstaande regel dat de gebruiker pi is ingelogd op de computer met de naam raspberrypi en zich momenteel in de thuismap bevindt als een normale gebruiker.

De cursor zit daar te wachten op input van jou, laten we hem iets te doen geven!

Stap 7: Maak een screenshot

Voor je eerste taak leer je hoe je een screenshot maakt, zodat je je voortgang tijdens de les kunt documenteren. Om een screenshot te maken gebruik je Scrot (SCReenshOT). Dit is een toepassing voor het vastleggen van schermen op de opdrachtregel die ik heb gebruikt om alle schermafbeeldingen voor deze klas te maken. Scrot wordt geleverd met Raspbian, dus het is niet nodig om het te installeren. Een screenshot maken van uw desktoptype:

scrot

De schermafbeelding wordt automatisch opgeslagen in uw thuismap. Ga en bekijk het met behulp van Bestandsbeheer. De schermafbeelding ziet er als volgt uit:

Hieronder staan meer Scrot-commando's die nuttig zijn als u uw voortgang documenteert. Probeer ze allemaal en bekijk de resultaten in Bestandsbeheer.

Maak een screenshot na een vertraging van 5 seconden:

scrot -d 5

Tel af met een vertraging van 5 seconden en maak vervolgens een screenshot:

scrot -cd 5

Maak een screenshot van het momenteel actieve venster op het bureaublad, in dit geval terminal:

scrot -u -cd 5

Aftellen naar schermafbeelding.

Screenshot van het huidige actieve venster (Terminal).

Stap 8: Sudo, root en machtigingen

Met het Raspbian-besturingssysteem kan meer dan één gebruiker inloggen op de Raspberry Pi. Standaard heeft de Raspberry Pi twee gebruikersaccounts: pi en root.

Pi wordt beschouwd als een normaal gebruikersaccount. Root is een superuser-account met extra rechten waarmee het dingen kan doen die een normale gebruiker niet kan. Dit onderscheid helpt voorkomen dat u per ongeluk het besturingssysteem vernietigt en beschermt het besturingssysteem tegen mogelijke virussen. Je blijft voornamelijk ingelogd als een normale gebruiker, maar bent in staat om commando's uit te voeren als de superuser wanneer dat nodig is. Dit doe je met het commando s udo. Deze opdracht is een afkorting voor superuser do. Door sudo voor een ander commando te plaatsen, wordt het uitgegeven als de rootgebruiker die het rootrechten geeft voor het uitvoeren van administratieve taken. Deze taken omvatten het installeren van software, het bewerken van kernbestanden en andere krachtige taken.

Stap 9: De mappenboom

Het bestandssysteem van uw Raspberry Pi is gerangschikt in een hiërarchische directorystructuur. Dit betekent dat het bestandssysteem is gestructureerd als een reeks mappen die vertakken van een enkele map. Als diagram lijkt het systeem op een boom. Om in lijn te blijven met een boom-analogie in het Raspbian-bestandssysteem, wordt de enkele map waaruit de map voortkomt root genoemd.

Pad

In de directorystructuur heeft elk bestand een pad dat naar zijn locatie verwijst.

Absoluut pad

Het absolute pad is het pad van een bestand vanaf de hoofdmap. In Bestandsbeheer kunt u bijvoorbeeld zien dat het absolute pad van de map Documenten is:

/home/pi/Documenten

De eerste schuine streep "/" vertegenwoordigt de hoofdmap.

Relatief pad

Een relatief pad is de locatie van een bestand vanaf de huidige werkdirectory. Wanneer u voor het eerst inlogt op uw Raspberry Pi (of een terminalemulatorsessie start), wordt uw huidige werkmap ingesteld op uw thuismap. Het relatieve pad van hetzelfde voorbeeld van de map Documenten dat hierboven is gebruikt, is:

Documenten

Merk op dat er geen schuine streep naar voren is; dit is een indicatie dat u een relatief pad gebruikt.

Stap 10: Verplaatsen en bestanden maken

Net als in een desktopomgeving, kunt u bestanden en mappen maken en verplaatsen via de opdrachtregel. Volg mee in een terminalvenster.

pwd = huidige werkmap. Met deze opdracht kunt u altijd achterhalen waar u zich in de directorystructuur bevindt. Probeer het:

pwd

mkdir = maak een nieuwe map aan. Zet de gekozen naam van de nieuwe map achter mkdir. Noem deze bijvoorbeeld een boof:

mkdir boof

cd = van map veranderen. Met deze opdracht gaat u naar de map waarnaar u verwijst:

cd boof

De prompt wordt bijgewerkt met het pad van uw nieuwe locatie, die nu uw huidige werkmap is:

pi@raspberrypi:~/boof $

Terwijl je in de boof-map bent, maak je een andere map met de naam fotos:

mkdir foto's

Ga naar de map met de naam fotos.

cd foto's

ls = lijst directory-inhoud. Om te zien of er bestanden in deze map staan, kun je rondkijken met het ls-commando:

ls

Wanneer u op Enter drukt, wordt een andere prompt afgedrukt, maar verder niets. Dit komt omdat de map waarin u zich nu bevindt leeg is. Je hebt er nog geen bestanden in gezet (ook niet boof). Laten we er nu een maken door een foto te maken met de cameramodule!

Stap 11: Nuttigere commandoregeldingen

Opdrachtgeschiedenis + Bewerken

Als u merkt dat u herhaaldelijk dezelfde of dezelfde opdracht typt in dezelfde sessie, kunt u proberen te kopiëren en plakken om tijd te besparen. Ctrl + C en Ctrl + V werken niet in de terminal. In plaats daarvan wilt u de opdrachtgeschiedenis gebruiken. Als u op de pijl-omhoog-toets drukt, kunt u al uw eerdere opdrachten zien en gebruiken. Om een opdracht te bewerken, gebruikt u de pijl-rechts en pijl-links om de cursor te verplaatsen.

Een terminalsessie beëindigen

Om een sessie te beëindigen en het terminalvenster te sluiten, drukt u op Ctrl + D of gebruikt u:

Uitgang of sluit het venster door met uw muis op de X-knop in de hoek te klikken.

Stap 12: maak een foto

Raspistill is een lichtgewicht opdrachtregeltoepassing die bij Raspbian wordt geleverd. Het wordt gebruikt om foto's te maken en te manipuleren met de cameramodule. Dus je weet wat dit betekent, toch? Het is tijd om een selfie te maken! Standaard toont de camera 5 seconden een voorbeeld op het scherm voordat er een foto wordt gemaakt. Plaats uw camera zodat deze naar uw gezicht wijst. Een foto maken en opslaan als een jpeg met de naam mePic type:

raspistill -o mePic.jpg

Mooi hoor! Je hebt zojuist je eerste foto gemaakt met de Raspberry Pi. Als er geen fouten zijn, ziet u een nieuwe prompt. Als het u een fout gaf, controleer dan op een typefout in uw opdracht, bezoek de configuratie opnieuw om er zeker van te zijn dat uw camera is ingeschakeld en zorg ervoor dat uw camera correct is aangesloten (opnieuw opstarten vereist na opnieuw aansluiten).

Om te zien of de foto succesvol is gemaakt, kijk in je cwd (huidige werkmap):

ls

Als het niet in de lijst staat, controleert u of u op het juiste adres bent en probeert u het opnieuw:

pi@raspberrypi:~/boof/fotos $

Als de foto correct is opgeslagen, wordt mePic-j.webp

xdg-open mePic.jpg

Hier is de mijne:

Je kunt mePic-j.webp

Stap 13: Opdrachtregelvlaggen en hulp krijgen

Als je kijkt naar deze commando's die je tot nu toe hebt gebruikt:

raspistill -o mePic.jpg

scrot -d 5

scrot -u -cd 5

Waar gaan -o, -u, -d en -cd over? Als je een teken ziet met een "-" ervoor, wordt dit een vlag genoemd. Een opdrachtregelvlag is een veelgebruikte manier om opties op te geven voor opdrachtregeltoepassingen en -hulpmiddelen zoals Scrot en Raspistill. U kunt alle beschikbare opties voor een opdrachtregeltoepassing en tool opzoeken met het man-commando. Om bijvoorbeeld alle opties te bekijken die Scrot te bieden heeft type:

man scrot

Het man-commando is een afkorting voor handmatig. Dit brengt de man-pagina's naar voren waar u een beschrijving van de toepassing en alle beschikbare opties kunt lezen.

Als je ooit meer wilt weten over een commando, is man het eerste dat je moet gebruiken! U kunt de man-pagina's voor elk commando opzoeken met behulp van man als volgt:

man scrot

Druk op "q" om de handleidingpagina's te verlaten.

Als een opdracht geen handmatige pagina heeft, gebruik dan -h of --help na een opdracht of toepassingsnaam:

scrot -h

raspistill --help

of informatie:

info raspistill

Ik moedig je aan om de man en --help commando's te gebruiken bij elke nieuwe tool, applicatie en commando die je gebruikt in LXTerminal. Het is een uitstekende manier om te leren hoe je ze kunt gebruiken, waardoor het een geweldige gewoonte wordt om in het ritme van het nu te komen.

Stap 14: Zoek handmatige pagina's op en maak selfie met cameramodule

Upload twee afbeeldingen zoals hieronder beschreven:

1) Zoek met een webbrowser naar een nieuwe Linux-opdracht. Upload een screenshot van jou die man gebruikt om meer te weten te komen over het commando. U kunt zich aanmelden bij deze klas in uw Pi-webbrowser of uzelf de schermafbeeldingen e-mailen.

2) Upload je selfie gemaakt met de Raspberry Pi-cameramodule.:)