Raspberry pi Tutorial 艾鍗教你從實作中認識物聯網！ http://bit.ly/2jZRwt2 課程使用Raspberry Pi結合ARM mbed Cloud來實現一個物聯網解決方案。你會了解M2M(Machine-to-Machine)網路協定,包含CoAP、MQTT、LWM2M等協定，並藉由Raspberry Pi連接 Cloud。 Raspberry Pi的部份教你連接一些感測器，包含GPIO、數位界面I2C的溫溼度感測器、類比感測器如光感應器等，並將這些感測器成為定義為不同的Resource Path並註冊在mbed cloud中。 本課程將採用Node.js撰寫WebAPP，使用HTTP/RESTful API存取Resource。在實作WebAPP中，除了後端Node.js，你也將會看到後端如何與前端瀏覽器之間要如何溝通的方式，如AJAX或WebSocket

1. Raspberry Pi 基本操作

2. 製作Pi 的 Image
• Step 1: 下載Pi image (RASPBIAN JESSIE)
• http://www.raspberrypi.org/downloads/
• Step 2: 在PC上 利用win32 Disk Imager工具將.img檔
寫入SD卡

3. SD Card內容
Pi’s Embedded Linux組成
Boot code
Linux Kernel
Root File system
Boot code
kernel
Root FileSystem
mmcblock0p1
/boot
mmcblock0p2
/
資料來源: https://goo.gl/VrjL9b
FAT32
EXT4

4. 使用UART Console 登入Raspberry Pi
紅色Raspberry Pi Shield上內建 USB-to-Serial (PL2303)晶片, 故可以用電腦透過
USB界面連接到Raspberry Pi
Switch 必須是切在
PL位置 , 表示UART
是走USB (PL2303)

5. 軟體安裝
Step1: 安裝 PL2303 Driver
Step2: 安裝 TeraTerm 終端機連線軟體
Step3: 終端機連線設定
Note:
Pi 3 須將/boot/config.txt 的檔案, 加入此行
enable_uart=1

6. 打開 TeraTerm 軟體會看到連接埠的端口有
COMx(如下畫面)。 選擇連接埠端口 : COM3:
Prolific USB-to-Serial Comm Port 並按下 [確定]。

7. 設定UART通訊參數 115200,8N1

8. 終端機畫面
使用預設帳密登入
Username: pi
Password: raspberry

9. 設定Pi 3 Wi-Fi
# Site Survey (AP Scan)
sudo iwlist wlan0 scan
#連接對AP
sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
country=GB
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="ittraining401"
psk="itstudent"
}

10. 使用nano編輯器
離開 ctrl-X 存檔 Ctrl-O

11. # 停止Wi-Fi
sudo ifdown wlan0
# 啓用Wi-Fi
sudo ifup wlan0
You can verify if it has successfully connected using
ifconfig wlan0

12. Linux Wireless Tools
sudo iwconfig wlan0

13. 如何傳檔案到Pi
用MobaXterm 簡單、好學、易用, 它具有終端機及SFTP
Client 的功能
• http://mobaxterm.mobatek.net/
Pi 的IP位址
SFTP
在PC上拖曳檔案
到這裡,即是傳送

14. 將貼上的快速鍵改為習慣的 "Ctrl+V"

15. Linux 基本操作命令
ls -l <dir> # list 目錄內容
cp -a <src> <dst> # copy 檔案
mkdir # 產生目錄
rm -rf <dir> #刪除目錄(含子目錄)
date #顯示系統日期時間
whoami #顯示登入帳號
ln -s <src> <dst> #建立Softlink (捷徑)
unzip xxx.zip #解壓縮zip檔
tar zcvf xxx.tar.gz <dir> #製作tar.gz 壓縮包
tar zxvf xxx.tar.gz # 解tar.gz壓縮包
ps -aux #顯示系統上所有的執行程式
sudo <command> #以 root身份執行此命令
sudo apt-get install <package> # 線上安裝軟體套件
sudo reboot # Reset Pi
sudo shutdown -h now # 關機 Pi

16. ls -l / 顯示Linux 根目錄

17. 如何控制 Raspberry Pi I/O

18. 艾鍗子卡for Raspberry Pi 2/3 pinout
FlashCE0
EEPROM
0x50
EEPROM
0x50
PL2303
CC2500CE1
The GPIO pins can draw 50mA safely, distributed across all the pins; an individual GPIO pin can only safely draw 16mA.

19. Raspberry Pi I/O 子板
For RPi Version 2

20. PIR人體感測器
有人經過 時Output訊號1 (感知紅外線波長變化)

21. Hands on
cd /home/pi ; tar zxvf bcm2835_clib.tar.gz
cd bcm2835_clib
cd examples/blink
./build.sh ==> 產生4個執行檔
build.sh (shell script)
使用gcc 編譯C程式,
如: gcc test.c -o test
範例程式目錄結構 ==>

22. Hands on程式執行
# LED 閃爍
sudo ./blink
# PIR
sudo ./pir
# PIR +buzzer
sudo ./pir_buzzer
# Relay on/off
sudo ./relay

23. Example : blink.c
GPIO27
GPIO22

24. Example : pir.c

25. Useful Links
• https://www.raspberrypi.org
• BCM2835 Low-Level I/O Library
http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
• BCM2835 DataSheet
• 用Raspberry Pi 學Linux 驅動程式開發
http://blog.ittraining.com.tw/2015/05/raspberry-pi-b-pi2-linux-gpio-button.html
• PIR感測電路應用設計
http://blog.ittraining.com.tw/2016/08/raspberry-pi-pir.html
• 用Raspberry Pi 學嵌入式系統開發
https://goo.gl/VrjL9b
• 用Raspberry Pi 學ARM Bootloader 程式開發
https://goo.gl/eNEuUk
• 艾鍗BLOG
http://blog.ittraining.com.tw/