Durchstarten mit Raspberry Pi

334 Pages·2012·59.84 MB·German

by  Erik Bartmann

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Mit dem Raspberry Pi messen, steuern und spielen
Erweiterungen für den Raspberry Pi
Bonuskapitel Linux-Grundlagen

Durchstarten mit
Raspberry Pi
Erik Bartmann
Beijing · Cambridge · Farnham · Köln · Sebastopol · Tokyo
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1. Auflage 2012
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Umschlaggestaltung: Michael Oreal, Köln
Produktion: Karin Driesen, Köln
Belichtung, Druck und buchbinderische Verarbeitung:
Druckerei Kösel, Krugzell, www.koeselbuch.de
ISBN 978-3-86899-410-0
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Inhalt
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VII
Kapitel 1: Das Raspberry Pi-Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Dann wollen wir mal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Kapitel 2: Linux auf dem Raspberry Pi installieren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
SD-Karten-Setup unter Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
SD-Karten-Setup unter Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Kapitel 3: Die Partitionen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Die Linux-Partitionen
des Raspberry Pi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Kapitel 4: Jetzt geht’s los – der Start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Der Spaß beginnt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Kapitel 5: Software installieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Die Paketverwaltung mit apt-get. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Alternative Paketinstallation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Kapitel 6: Wir programmieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Die Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Kapitel 7: Programmieren in C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Programmieren in C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Kapitel 8: Den Arduino an den Raspberry Pi anschließen . . . . . . . . . . . . 147
Der Arduino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
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V
Kapitel 9: Raspberry goes Retro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Der VICE-Emulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Die SCUMM-Engine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Kapitel 10: Erweiterungen über GPIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Die GPIO-Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Kapitel 11: Die Erweiterungsplatine Gertboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Das Gertboard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Kapitel 12: Das PiFace-Board. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Das PiFace-Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Ein Codeeingabe-System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Kapitel 13: Erweiterte Konfiguration für den Raspberry Pi. . . . . . . . . . . . 273
Ein Editor auf Kommandozeilenebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Konfigurationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Kapitel 14: Linux-Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Linux-Kommandos und Programme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Headless Raspberry Pi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Kapitel 15: Cases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Selbst gemacht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Fertig gekauft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Kapitel 16: Troubleshooting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Kapitel 17: Interessante Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Wo finde ich was?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Weiterführende Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
VI-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Inhalt
First
Einleitung
Hier Mini IVZ eingeben!
Erstellen auf den
Abstand untere Tabellenlinie zu Textanfang 1,8 cm
Arbeitsseiten
-> also: manuell auf den Arbeitsseiten ziehen!!!
(siehe Muster)
Wenn man so durch das Internet surft, dann findet man hier und
dort schon recht interessante Artikel, und bei der Masse an Infor-
mationen ist es nicht leicht, die Spreu vom Weizen zu trennen.
Viele auf den ersten Blick richtig gute Postings entpuppten sich spä-
ter als Luftnummern, denen keine Zukunft beschieden war. Es
genügt eben nicht, nur eine gute Idee zu haben. Man muss sie auch
richtig zu Ende denken und dann zum richtigen Zeitpunkt an der
richtigen Stelle platzieren, damit die richtigen Leute darauf auf-
merksam werden. Welcher Zeitpunkt ist aber der richtige und wel-
cher Ort der passende und wann treffe ich auf die richtigen Leute?
Diese Fragen sind sicherlich nicht einfach zu beantworten und ein
allgemeingültiges Rezept dafür gibt es sicher auch nicht. Auch
wenn es Unmengen an Marktforschungsanalysen gibt, ein kleines
Quäntchen Glück gehört einfach dazu. Neulich bin ich von einem
guten Freund fast nebenbei auf eine Sache aufmerksam gemacht
worden, die mich unmittelbar in ihren Bann gezogen hat. Er hatte
bei Facebook einen Kommentar eingestellt, der auf eine YouTube-
Seite verwies. Dieser Drei Minuten-Clip hatte es aber in sich. Er
zeigte eine kleine, mit einer Handvoll Bauteilen bestückte Platine,
deren Größe der einer Checkkarte glich. Zuerst dachte ich, es läge
an der Kameraeinstellung, doch das Teil war wirklich klein. Es
wurde hier ein Minicomputer mit enormem Potential präsentiert.
Dieses Artefakt menschlicher Kreativität entpuppte sich dann als
vollwertiger Computer, an dem alles für den Betrieb notwendige,
was wir auch bei unserem heimischen PC verwenden, angeschlos-
sen werden konnte, also ein Monitor, eine Tastatur, eine Maus, ein
Netzwerkkabel, eine Stromversorgung sowie eine SD-Karte, und
noch einiges andere mehr. Da fragt sich der eine oder andere sicher-
lich, wie das denn alles auf einer Platine von der Größe einer
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VII
Checkkarte Platz findet. Und bisher habe ich lediglich ein paar
nach außen führende Anschlüsse genannt. Da ist noch weitaus
mehr drauf bzw. drin. Aber jetzt ist es wohl erst einmal an der Zeit,
dass ich den Namen dieses unglaublichen Riesen im Zwergenfor-
mat nenne. Wie, der steht doch schon auf dem Cover des Buches
drauf? Ok, ok. Voll erwischt! Trotzdem. Der Name lautet Rasp-
berry Pi und klingt zunächst einmal genauso unscheinbar, wie das
Board auf den ersten Blich aussieht. Das hört sich fast wie in einer
Werbeveranstaltung an, doch ich möchte niemanden überreden,
lediglich überzeugen oder auch verblüffen. In der Werbung läuft
das meistens genau andersherum. Da ist man später immer
schlauer als vorher und ärgert sich. Das wird hier mit sehr hoher
Wahrscheinlichkeit nicht passieren. Bevor ich jetzt noch weiter
schwärme, sollte ich wohl erst einmal das Objekt der Begierde –
und ich war und bin immer noch sehr begierig – aus dem Sack las-
sen. Das Board wird in einem sehr unscheinbaren Karton geliefert.
Abbildung1
Der Lieferkarton des Raspberry
Pi-Boards
Nach dem Auspacken kommt das folgende Board zum Vorschein,
das aber noch in einem Antistatik-Folienbeutel verpackt ist.
Den größten Raum auf diesem Board (siehe Abbildung 2 auf der fol-
genden Seite) nehmen wirklich die einzelnen Anschlüsse ein, denn
sie sind nun einmal genormt. Das Entwicklen neuer Anschlüsse spe-
ziell für eine derart kleine Platine, die dann keinem allgemeinen Stan-
dard entsprächen, wäre sicherlich nicht der richtige Weg gewesen. Es
sollten all die Komponenten Verwendung finden können, die heut-
zutage auch standardmäßig an allen Rechnern in unseren Haushal-
ten angeschlossen sind. Die Kosten, um den Minicomputer zu
betreiben, werden auf diese Weise sehr gering gehalten. Es ist sogar
eine ganz normale Video-Out-Buchse vorhanden, die in unserer heu-
tigen Zeit mehr und mehr von der Bildfläche verschwindet und durch
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DVI und HDMI verdrängt wird. Das hat aber durchaus seine
Bewandtnis. Dieser Computer soll auch in einem Umfeld betrieben
werden können, in dem noch ganz normale Fernseher vorhanden
sind. Dadurch wird auch solchen Personen die Möglichkeit eröffnet,
sich mit der betreffenden Materie auseinander zu setzen, die es sich
unter Umständen nicht leisten können, immer wieder den neuesten
Elektronik-Schnickschnack zu kaufen. Eine sehr kluge Entschei-
dung, wie ich finde, die auf jeden Fall von der Weitsicht der Entwick-
ler zeugt. Die hier auf dem Board verwendete Hardware entspricht
fast der eines heutigen Smartphones. Das Raspberry Pi-Board ist
quasi ein Smartphone ohne Tastatur bzw. Display. Das Board hat
schon vor der Auslieferung, die sich aufgrund der enormen Nach-
frage verzögerte, einen atemberaubenden Hype ausgelöst. Auch jetzt
im Juli 2012 müssen viele noch auf ihre Bestellung warten und man-
che sind schon ein wenig frustriert. Gerade in den Anfängen neuer
Projekte kommt es hier und da zu Problemen und die Sache läuft
nicht so richtig rund. Das ist auch – das möchte ich hier gar nicht ver-
schweigen – beim Raspberry Pi der Fall. Die momentan verfügbare
Software bereitet schon mal ein paar Probleme, doch das wird sich
garantiert schnell ändern, denn die Community wächst unaufhör-
lich. Ich denke, das ist ein ganz normaler Prozess, der durchlaufen
werden muss, und am Ende des Tages gibt es immer Lösungen. Sei
also gespannt, was sich auf diesem Gebiet noch so tun wird, denn
langweilig wird es garantiert nicht. Tauche ein in die wundersame
Welt des Raspberry Pi.
Abbildung2
Das Raspberry Pi-Board
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IX
Aufbau des Buches
Vielleicht hast du bemerkt, dass ich den Stil des Buches ein wenig
anders gewählt habe, als du dass möglicherweise von anderen
Fachbüchern gewohnt bist. Ich habe mich für eine sehr lockere und
leserbezogene Sprache entschieden. Wenn du vielleicht meine vor-
herigen Bücher über den Arduino bzw. die Programmiersprache
Processing gelesen hast, dann weißt du, was auf dich zukommt und
was dich erwartet. Das meine ich natürlich im positiven Sinn. Auch
in diesem Buch wirst du von einem Kollegen begleitet, der an
bestimmten Stellen des Buches ein paar Fragen stellt, die dir mögli-
cherweise auch gerade durch den Kopf gegangen sind. Du wirst
dich vielleicht – und das hoffe ich wirklich – ein wenig mit ihm
identifizieren, denn eigentlich sind es Fragen, die sich sicherlich fast
jeder hier und da stellt. Auf diese Weise wird es in meinen Augen
etwas leichter, durch die manchmal doch recht komplexe Materie
zu manövrieren. Wenn ich persönlich etwas nicht besonders
schätze, dann sind das Bücher mit Lehrbuchcharakter. Vielleicht
rührt diese Abneigung noch von meiner Schulzeit her, denn die
Schulbücher zu meiner Zeit wurden anscheinend von Pädagogen
geschrieben – habe ich wirklich die Bezeichnung Pädagoge verwen-
det? – die von der Lehrstoffvermittlung so viel Ahnung hatten wie
die besagte Kuh vom Eierlegen. Es war einfach grauenhaft und das
möchte ich hier nicht wiederholen. Ich versuche die einzelnen
Buchkapitel nicht streng voneinander zu trennen, so dass die Dinge
fließend ineinander übergehen. Das ist leider nicht immer machbar,
doch die Hoffnung stirbt ja bekanntlich zuletzt.
Innerhalb des Textes findest du immer wieder einmal ein paar Pik-
togramme, die je nach Aussehen eine abweichende Bedeutung
haben.
Das könnte wichtig für dich sein
Hier findest du nützliche Informationen, Tipps und Tricks zum
gerade angesprochenen Thema, die dir sicherlich helfen wer-
den. Darunter befinden sich auch ggf. Suchbegriffe für die
Suchmaschine Google. Ich werde nur wenige feste Internetad-
ressen anbieten, da diese sich im Laufe der Zeit ändern können
oder einfach wegfallen.
Eine Bemerkung am Rande
Die Information hat nicht unmittelbar etwas mit dem Thema zu
tun, das ich gerade anspreche, doch man kann ja mal über den
Tellerrand schauen. Es ist allemal hilfreich, ein paar Zusatzinfor-
mationen zu erhalten.
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