使用Raspberry Pi 4进行电子制作的入门教程！第1篇：开始使用新产品“Raspberry Pi 4”！

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Raspberry Pi初学者指南
使用Raspberry Pi 4进行电子制作的入门教程！第1篇：开始使用新产品“Raspberry Pi 4”！

2023.11.22

*本文最初发表于2019年12月9日，对其重新编辑后于2022年3月14日再次发表。

大家好，我是吉田！

2019年6月，Raspberry Pi基金会发布了Raspberry Pi 4 Model B（Raspberry Pi 4）。该产品于2019年9月获得了日本的技术基准适合证明，由此，这款具有史上超强性能的Raspberry Pi产品获批在日本国内使用。

在本系列文章中，我将从基础开始为大家介绍在使用这款“新鲜出炉“的Raspberry Pi 4时，该如何安装和设置、需要哪些部件、如何使用它制作电子作品等内容。希望大家也能够借此机会，开启一段全新的Raspberry Pi生活。

1. Raspberry Pi 4的规格

2019年6月发布、在日本国内已经获批使用的Raspberry Pi 4 Model B，在规格方面具体有哪些提升呢？我简单地梳理了一下。

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新款Raspberry Pi 4采用了速度更快的CPU，它的主频达1.5GHz。新产品另一较大变化在于提供了多种内存选项，除了提供和Raspberry Pi 3一样的1GB内存以外，用户还可以选择2GB和4GB的内存。之所以进行了如此变更，人们推测是为了应对Raspberry Pi被用于AI等边缘计算（Raspberry Pi本身要进行运算处理）的场景不断增多的缘故。

除此之外，Bluetooth性能也进一步提升，配置了两个USB3.0端口，HDMI变成了双Mciro HDMI端口，可以连接两个4K的显示器。电源的USB连接变成了Type-C接口，其连接环境跟当下的Mac等设备相近。
与Raspberry Pi 3B+相比，主要区别如下：

开发板名称	上市年份	CPU	内存	特征
Raspberry Pi 3 Model B+	2018年	1.4GHz四核处理器	1GB	配备Wifi、Bluetooth4.2 通过Micro USB供电全尺寸HDMI
Raspberry Pi 4 Model B	2019年	1.5GHz四核处理器	1GB 2GB 4GB	①升级为Wifi、Bluetooth5 ② 通过USB Type-C供电 ③ Micro HDMI x 2 ④ USB3.0端口x 2

① 升级为Bluetooth5.0，BLE连接性能进一步提升
② 电源端口由Micro USB（Type-B）变更为Type-C
③ HDMI连接变更为Micro端口，可以连接两台显示器
④ 配备两个USB3.0端口，并保留之前的两个USB2.0端口

简单来说，Raspberry Pi 4不仅性能得到了提升，还配齐了当下流行的各类的接口！话不多说，我们赶紧来试一试吧。

2. 开始使用Raspberry Pi前需要准备的部件

首先，我们再来确认一下安装Raspberry Pi所需的部件。所需部件基本上跟之前的Raspberry Pi 3等型号没有太大的差异，在这里我将针对Raspberry Pi 4特有的部分进行详细介绍。

安装Raspberry Pi时，至少需要用到下述部件：

#	所需部件	说明
1	Raspberry Pi 4开发板	Raspberry Pi 4 Model B
2	Micro SD卡	建议使用16GB以上的。
3	USB（Type-C）电源线	Raspberry Pi 4已经变更为USB Type-C接口。
4	Micro HDMI数据线	当然，还需要准备支持HDMI连接的显示器或者电视机等设备。
5	Raspberry Pi 用的外壳	外壳种类很多，不用也没问题。
6	USB键盘	后面也会介绍不通过显示器、键盘、鼠标等部件，而是使用无头模式（headless）来安装、设置和操作Raspberry Pi的方法。
7	USB鼠标	如果使用无头模式进行操作，只需要连接电脑即可。
8	电脑或Mac等设备	连接好后，就可以通过电脑来操作Raspberry Pi。习惯之后，基本上都是通过电脑进行操作。

如果您购买的是Raspberry Pi 的入门套件，则该套件中会附带一个SD卡，里面有加载Raspberry Pi OS的软件“NOOBS”。

需要注意的是，Raspberry Pi 4的3号USB电源端口是Type-C接口，4号端口也变成了Micro HDMI端口。将必要的连接设备连接好之后，只需要有支持HDMI的显示器、USB键盘、鼠标，就可以开始使用Raspberry Pi 4了！

3. 使用Raspberry Pi 4之前的手续准备

Raspberry Pi 4 Model B本身早在2019年9月就获得了日本技术基准适合证明，已经获批在日本国内使用。但是，由于核心代理商的销售准备工作需要花费一定的时间，所以到了12月才开始在市面上流通。

在这一背景下，日本总务省于2019年11月20日发布了特例制度，允许未获取日本技术基准适合证明的设备用于试验等特殊目的。具体来说，需要我们根据下述网站的要求，将规定的信息提交给日本总务省，通过审核之后，就可以获得该设备为期180天的以试验为目的的使用期限。

https://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/others/exp-sp/index.htm

审核不收取费用，过了180天之后，还可以更换成其它使用目的，再次进行申请，所以建议各位读者朋友借此机会，尝试着申请一下。
（如果想从核心代理商处买到带技术基准合适证明标签的Raspberry Pi 4，则请跳过此步骤）

(https://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/others/exp-sp/index.htm)
申请时，需要从日本总务省的网站下载申请书，在申请书上填写下述信息，打印出来，再邮寄给总务省，或者去窗口递交。

①姓名、住址、邮箱等联系方式
②试验目的
③无线设备的标准
④安装地点
⑤计划开始使用日期
⑥符合相应标准的确认方法

关于第②项试验目的，因为不能以同一目的进行多次申请，所以建议各位读者朋友在填写时，尽可能写得详细具体，这样就可以在下次申请时换一个试验目的进行申请。在本项目中，我填的是类似于“用于湿度、温度等测量仪器制作过程中的试验，以提高日常家居生活的便利性”这样的目的。
至于第③项的无线设备的标准，我填的是Raspberry Pi 4使用的Wi-Fi所对应的标准IEEE802.11ac和Bluetooth Version 5.0。
而第➅项的标准符合情况的确认，则需要各位通过产品的标准合规标签等自行确认。

在申请书上填好这些信息，将申请书提交给总务省之后一天左右，应该就能收到下图所示的邮件。这样，在之后的180天内，就可以使用Raspberry Pi进行试验了。

之后如果要对此项试验进行更改或者取消，也要用到该邮件，所以请妥善保管。

4. 获取Raspberry Pi 4的OS（Raspbian Buster）！

完成上述步骤之后，就可以使用Raspberry Pi 4了，接下来需要进行安装OS等准备工作。

Raspberry Pi 没有预装OS等系统软件，需要另行在SD卡上安装OS，再通过存储卡启动Raspberry Pi。Raspberry Pi基金会提供的Raspbian OS是Raspberry Pi的专用OS。此次，Raspberry Pi基金会在推出Raspberry Pi 4时，对Raspbian也进行了更新，推出了Raspbian Buster（听说Buster是出自“玩具总动员”中一只狗的名字），据了解Raspberry Pi 4不支持旧版本的Raspbian（Wheezy或Stretch等）。2019年9月，最新的Buster已经发布，请各位自行获取。

我们可以通过Raspberry Pi官方下载网页，获取最新的Raspbian。该网页上有两个选项，一个是名为“NOOBS”的安装软件，另一个是Raspbian的镜像文件。通过安装软件NOOBS，可以轻松地完成OS的设置，所以我们这次选用NOOBS安装软件。

https://www.raspberrypi.org/downloads/
我在这次使用的SD卡中已经提前下载好了NOOBS，所以只要将存储卡插入Raspberry Pi，就可以直接使用。如果大家有预装好了安装软件的SD卡，则可以跳过这一部分的操作。