Raspberry Pi 3 in Betrieb nehmen


raspberrypi3_1

Was benötigen Sie für die Umsetzung von Projekten mit der Raspberry Pi?

  • Raspberry Pi 3
  • Netzteil 5 V (2,5 A)
    • Ich empfehle ein Netzteil mit mindestens 2,5 A Ausgangsstrom, weil Sie dann zusätzliche Geräte wie z.B. den Adafruit Thermal Printer direkt über den 5 V Ausgang der Raspberry Pi versorgen können. Die Raspberry Pi selbst benötigt ca. 700 mA Strom.
  • Kühlkörper für die  Mikrokontroller der Raspberry Pi
  • Gehäuse für die Raspberry Pi
  • SD Karte mit mindestens 16 GB Speicherplatz
  • USB Tastatur + Maus für die Inbetriebnahme der Raspberry Pi
  • HDMI Kabel
  • USB WLAN Adapter
    • Die Raspberry Pi 3 verfügt zwar über einen eigenen WLAN Adapter, dieser ist jedoch in Hinblick auf die Reichweite und Verbindungsqualität sehr eingeschränkt. Ich empfehle Ihnen diesen USB WLAN Adapter, der z.B. bei Amazon erhältlich ist.
  • Raspberry Pi T Cobbler
    • Der T Cobbler ist ein Aufsatz für die GPIOs und kann diese über einen Stecker auf einem Breadboard bereitstellen.
  • Steckbrett (Breadboard)
  • Kabel

Bei Amazon erhalten Sie auch Startersets, in denen ein Teil der oben aufgelisteten Teile enthalten sind.

Vorbereiten der SD Speicherkarte

Laden Sie die Anwendung SD Card Formatter von der Homepage der SD Association herunter und installieren Sie diese auf Ihrem PC.

Legen Sie jetzt die SD Speicherkarte in den Kartenleser ein und Starten Sie die Anwendung SD Card Formatter. Im Anwendungsfenster wählen Sie unter 1. Select Card Ihre Speicherkarte und unter 2. Select Format Option die Option Overwrite Format aus. Tragen Sie dann unter 3. Specifiy Name of Card einen Namen für Ihre Speicherkarte (Bsp. RaspberryPi) ein und starten Sie die Formatierung mit einem Klick auf den Button Format.
sdformatter

Ihre Speicherkarte ist jetzt für die Installation des Betriebssystems vorbereitet.

Installation des Betriebssystems

Laden Sie den Betriebssysteminstaller NOOBS von der Homepage Raspberry Pi herunter. NOOBS steht als Abkürzung für New Out Of the Box Software und ermöglicht die Installation eines Betriebsystems für die Raspberry Pi. Ich empfehle Ihnen die NOOBS und nicht die NOOBS Lite Version zu verwenden, weil diese zwar größer ist, jedoch das Betriebssystem Raspbian bereits enthält.

Entpacken Sie das heruntergeladene Archiv von NOOBS auf Ihre Festplatte in ein beliebiges Verzeichnis.

Kopieren Sie den vollständigen Inhalt des Verzeichnisses auf Ihre SD Karte. Achten Sie dabei darauf, dass sich im Hauptverzeichnis der SD Karte alle Inhalte befinden. Es sollte ungefähr die folgende Struktur aufweisen.
noobs_content

Werfen Sie Ihre SD Karte aus und stecken Sie sie in Ihre Raspberry Pi.

Verbinden Sie Ihre Raspberry Pi mit dem HDMI Kabel mit einem Ausgabegerät (Bsp. Fernseher), schließen Sie USB Tastatur und Maus an und Verbinden Sie Ihre Raspberry Pi mit dem Netzteil. Ihre Raspberry Pi startet jetzt das NOOBS System von der SD Karte.

Folgen Sie der Installationsanleitung des NOOBS Systems, um das Betriebssystem Raspbian zu installieren.

WLAN Zugang einrichten

Wählen Sie unter dem WLAN Symbol Ihr WLAN aus.
wlan_1

Tragen Sie Ihr WLAN Passwort in das Feld Pre Shared Key ein und bestätigen Sie durch einen Klick auf den Button OK.
wlan_2

Starten Sie eine Konsole und geben Sie folgenden Befehl ein, um sich zusätzliche Informationen über die Netzwerkverbindungen anzeigen zu lassen.

pi@RaspberryPi# sudo ifconfig

wlan_3

Notieren Sie sich die inet Adresse vom Interface wlan1, weil es sich bei dieser Schnittstelle um Ihren USB WLAN Adapter handelt, der eine deutlich bessere Verbindungsqualität ermöglicht als der Raspberry Pi interne WLAN Adapter wlan0. Unter dieser IP Adresse ist Ihre Raspberry Pi ab sofort erreichbar. Bitte beachten Sie, dass sich die IP Adresse bei jedem Neustart der Raspberry Pi ändern kann und Sie diese erneut auslesen müssen. Verhindern können Sie eine Änderung der IP durch eine entsprechende Einstellung in Ihrem WLAN Router oder in den Einstellungen der Raspberry Pi selbst.

Als nächstes müssen Sie noch das Power Management für den USB WLAN Stick deaktivieren. Ansonsten werden Sie häufig – trotz geöffneter SSH-Session – Verbindungsabbrüche beobachten. Dazu lesen Sie zunächst den aktuellen Status des Power Management für den USW WLAN Stick über die Kommandozeile aus.

pi@RaspberryPi# sudo cat /sys/module/8192cu/parameters/rtw_power_mgnt
1

Die Ausgabe einer „1“ zeigt an, dass das Power Management für den Adapter aktiviert ist.

Zur Deaktivierung des Power Management erstellen Sie über die Kommandozeile die Datei

pi@RaspberryPi# sudo nano /etc/modprobe.d/8192cu.conf

und fügen folgende Zeile ein:

options 8192cu rtw_power_mgnt=0 rtw_enusbss=0

Schließen Sie die Datei mit dem Kommando STRG+O (bestätigen mit ENTER) und STRG+X.

Anschließend müssen Sie Ihre Raspberry Pi neu starten.

pi@RaspberryPi# sudo reboot

Als Abschlusskontrolle können Sie nach dem Neustart wieder den Status des Power Management auslesen. Diesmal sollte eine „0“ ausgegeben werden.

pi@RaspberryPi# sudo cat /sys/module/8192cu/parameters/rtw_power_mgnt
0

VNC einrichten

Starten Sie die Konfigurationsoberfläche der Raspberry Pi durch die Eingabe des folgenden Befehls in der Kommandozeile

pi@RaspberryPi# sudo raspi-config

Wählen Sie in dem Dialog die Option 9 Advanced Options aus
raspiconfig_1

Wählen Sie die Option VNC aus
raspiconfig_2

Wählen Sie Ja am unteren Rand des Dialogs aus und verlassen Sie den Dialog wieder
raspiconfig_3

Schließen Sie die Raspberry Pi Konfiguration durch Auswahl von Finish und erlauben Sie den Neustart der Raspberry Pi, damit die Änderungen übernommen werden können.
raspiconfig_1

Nach dem Neustart müssen wir der Raspberry Pi noch mitteilen, dass der VNC Server bei jedem Neustart automatisch gestartet werden soll. Die Aktivierung müssen wir mit einem Neustart bestätigen, damit der VNC Server für die nächsten Tests erreichbar ist. Geben Sie dazu in der Kommandozeile folgende Befehle ein.

sudo systemctl enable vncserver-x11-serviced.service
sudo reboot

Nach dem Neustart der Raspberry Pi ist der VNC Server automatisch bei jedem Neustart über das Netzwerk erreichbar.

Die Auflösung des Desktop ist jedoch bei nicht angeschlossenem HDMI Gerät sehr niedrig. Um das zu verbessern, müssen wir mit einem Editor die Datei /boot/config.txt auf der Raspberry Pi anpassen. Stellen Sie in der Datei durch Entfernen der Kommentarzeichen (#) und Anpassen der Parameter die nachfolgenden Einstellungen ein. Sie können dazu den Editor nano verwenden. Die Befehle, die der Editor am unteren Bildschirmrand auflistet, können Sie durch die Kombination der STRG Taste und dem zugehörigen Zeichen erreichen.

pi@RaspberryPi# sudo nano /boot/config.txt
hdmi_force_hotplug=1
hdmi_ignore_edid=0xa5000080
hdmi_group=2
hdmi_mode=16

Weitere Informationen dazu finden Sie in dem Knowledge Base Beitrag Troubleshooting VNC Server on the Raspberry Pi von RealVNC.

Installieren Sie sich jetzt einen VNC Client auf Ihrem PC und starten Sie diesen. Ich empfehle den Client VNC Viewer von der Homepage RealVNC, weil er für alle gängigen Betriebssysteme (Windows, Mac OS, iOS, Linux, Android usw.) verfügbar ist.

Tragen Sie die IP Ihrer Raspberry Pi in das Feld VNC Server ein und klicken Sie auf den Button Verbinden.
vncviewer_1

Sofern Sie das Passwort des Benutzers pi auf Ihrer Raspberry Pi nicht verändert haben, können Sie sich mit dem Standard-Passwort raspberry verbinden.
vncviewer_2

Danach startet sich der VNC Viewer und zeigt den Desktop Ihrer Raspberry Pi an.
vncviewer_3



Dennis Jung

Über Dennis Jung

Herr Jung hat 2008 ein Studium zum Dipl.-Ing. (FH) im Bereich Informationstechnik mit Schwerpunkt Softwaretechnik abgeschlossen. Er arbeitet seit 4 Jahren als Projektleiter für die ZF TRW Produktlinien SCS und EPB. Seit 2017 ist er Abteilungsleiter im Bereich Globale Bremsen Softwareentwicklung - Software Projektmanagement.


Kommentar erstellen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Ein Gedanke zu “Raspberry Pi 3 in Betrieb nehmen