概述

Raspberry Pi是适合DIYers、业余爱好者和学生使用的单板机系列。该系列产品的问世旨在促进全世界的计算机学科教育。Arduino和Raspberry Pi之间的区别在于Arduinos是基于微控制器的主板，而Raspberry Pi是基于微处理器的主板，并且配有操作系统（OS）。在本教程中，我将向您展示如何通过引导操作系统磁盘映像来设置Raspberry Pi。然后，我将演示如何使用GPIO让LED每秒闪烁一次。

预计完成时间：45 分钟 — 1小时。

需准备的零件和设备

• Raspberry Pi 3 型号 B
• Micro SD 卡
• Micro USB 数据线
• 键盘
• 鼠标
• 监控器
• LED 灯
• 电阻器
• 面包板
• 跳线
• 电脑与互联网连接

目录

1. 设置您的 Raspberry Pi
   1. 正在下载 NOOB
   2. 格式化Micro SD卡（可选）
   3. 首次启动并安装 Raspbian
2. 绘制电路
3. 让LED闪烁
   1. 编写脚本程序
   2. 运行脚本程序
4. 附录：LED_flash.py（Python脚本）

1) 设置您的 Raspberry Pi：下载 NOOBS

正如我在概述中所述，Raspberry Pis是配有操作系统的微型计算机。在本教程中，我将向您展示如何安装OS Raspbian。Raspbian是一套获得了Raspberry社区支持的基于Linux的操作系统。

第一步是从以下网址下载最新版本的NOOBS（New Out Of Box软件）：https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/。NOOBS是操作系统安装程序，用于在Raspberry Pi上安装不同的操作系统。

注：如果您购买的micro SD卡预先安装了NOOBS，则可以跳过此步骤以及下一步。

如果您的micro SD卡是新的，则可能需要将其格式化。您可以使用SD Card Formatter 4.0执行此操作。此步骤为可选。

安装NOOBS并格式化SD卡后，您可以将提取的所有NOOBS文件复制到SD卡。务必复制文件夹中的所有文件，请勿只复制文件夹本身，否则NOOBS将无法启动。从计算机中取出SD卡并将其插入Raspberry Pi。

图1：Raspberry Pi

您现在可以第一次启动Raspberry Pi了。将键盘、鼠标和显示器连接到Raspberry Pi（图1：Raspberry Pi）。插入USB数据线为Raspberry Pi供电；您的Pi将启动并出现一个窗口（图2：NOOBS初始化画面）。窗口中会列出备选安装的所有不同操作系统。安装Raspbian Lite，选中复选框以选择Raspbian Lite，然后单击“安装”（图3：操作系统安装选项（NOOBS））。NOOBS即将安装Raspbian Lite。请耐心等候；可能需要10-20分钟。

安装完成后，需要您登录。Raspbian的默认登录名即用户名：pi，密码：raspberry。注：输入密码时，您将看不到输入的字符。本教程中的其余内容将通过命令行进行说明。

图2：NOOBS初始化画面

图3：操作系统安装选项（NOOBS）

图4：在NOOBS上安装Raspbian Lite

2) 绘制电路

待绘制的电路很简单。我正在使用面包板搭建电路；随意将组件焊接在一起，或者为Raspberry Pi制作一个原型扩展板。我喜欢先绘制好电路的Fritzing电路图（图5：Fritzing电路图）。Fritzing是一种开源式原理图识别和PCB布线软件。登陆以下网址可下载Fritzing：https://fritzing.org/home/.

LED和电阻器应串联在引脚11（GPIO17）和引脚25（接地）之间。电阻器用于限制通过LED的电流，并应根据LED的大小进行相应调整，以防烧坏。请记住LED上的较长引线为正极，应连接到引脚11。

3) 编写代码

若想使LED闪烁，需要编写并运行Python脚本。Python是一种编译过的程序语言。我不打算在本教程中详细介绍Python，但是我将向您展示如何在Raspberry Pi上用Python编写脚本然后运行脚本。然后，您可以利用上述知识在Python中编写其他脚本，并在Raspberry Pi中使用GPIO。在进行下一步之前，请确保您的Raspberry Pi已连接到Internet。

首先确保您拥有最新版本的RPi.GPIO。RPi.GPIO是一个Python库，用于控制Raspberry Pi GPIO引脚。要更新到最新版本，请在命令行中键入以下两个命令：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio python3-rpi.gpio

更新了RPi.GPIO之后，您就可以制作一个Python脚本文件。我将其命名为“LED_blink”，但不确定是否曾经起了另一个名字。要创建文件，请在命令行中键入以下内容：

$ nano LED_blink.py

您将进入脚本编辑的新窗口。将附录中的脚本复制到编辑器中并保存文件。

图6：从命令行运行脚本

现在输入以下命令（图6：从命令行运行脚本）：

$ sudo python flash_LED.py

现在，LED应该实现了每秒闪烁，即每秒熄灭（图7：LED熄灭）和亮起（图8：LED亮起）。欲停止运行脚本，请按键盘上的“CTRL + C”。

恭喜您！您的Raspberry Pi已设置完成并正在运行。您现在可以使用它来运行脚本或其他应用程序了。

图7：LED熄灭

图8：LED亮起

4) 附录：LED_Flash.py (Python Script)

1. import RPi.GPIO as GPIO
2. import time
4. LedPin = 11 # pin11
6. def setup():
7. GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Numbers GPIOs by physical location
8. GPIO.setup(LedPin, GPIO.OUT) # Set LedPin’s mode is output
9. GPIO.output(LedPin, GPIO.HIGH) # Set LedPin high(+3.3V) to turn on led
11. def blink():
12. while True:
13. GPIO.output(LedPin, GPIO.HIGH) # led on
14. time.sleep(1)
15. GPIO.output(LedPin, GPIO.LOW) # led off
16. time.sleep(1)
18. def destroy():
19. GPIO.output(LedPin, GPIO.LOW) # led off
20. GPIO.cleanup() # Release resource
22. if __name__ == ‘__main__’: # Program start from here
23. setup()
24. try:
25. blink()
26. except KeyboardInterrupt: # When ‘Ctrl+C’ is pressed, the child program destroy() will be executed.
27. destroy()

DevicePlus 编辑团队

设备升级版适用于所有热爱电子和机电一体化的人。