Series Article of RasPi -- 01

系统烧写

下载烧写软件。在树莓派官网下载相应系统的烧写软件，我的工作主机是 ubuntu 系统，就以 Imager for Ubuntu 进行介绍。
如果是树莓派系统，应当通过包管理器 apt 下载安装：
```
$ sudo apt-get install rpi-imager
```
下载系统镜像。在树莓派官网下载镜像，推荐 Raspberry Pi OS with desktop 这个镜像，因为有图形界面，可以防不时之需。
然后 sudo dpkg -i xxx 安装即可。
烧写镜像到sd卡。
```
$ rpi-imager
```
启动软件，当然将软件加到 dock 上最好了。界面如下：

然后选择 sd 卡，选择镜像。

镜像一定要从 Use custom 这一项中，选择下载好的镜像，如果选择第一项 Raspberry Pi OS (32-bit) 这一项，会重新从网络下载，但下载源不在大陆，在墙外面，下载过程很费时间的。
点击 Write，输入 sudo 密码即可。大概等待十几分钟吧。

无屏幕配置wifi 和 ssh

资深 linux 用户不习惯使用桌面，于是此处介绍如何在无桌面的情况下配置 wifi 和 ssh 远程连接。
烧写完镜像后不要拔出 sd 卡，进入卡的 boot 路径，如果是 windows 机器，应该只能找到一个分区，那就是 boot。建立文件 wpa_supplicant.conf 并写入以下内容：

country=CN 
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant 
GROUP=netdev 
update_config=1 
network={ 
    ssid="wifi ssid" 
    psk="password" 
    key_mgmt=WPA-PSK
    priority=1 }

仍然是 boot 路径下，生成一个空的 ssh 文件：

$ touch ssh

注意，没有任何格式。该文件在树莓派开机后就会消失。

装载 sd 卡到树莓派，开机。之后树莓派开机都会默认连接到设置好的 wifi 并开启SSH服务。

apt 换清华源

$ sudo nano /etc/apt/sources.list

注释掉默认源，添加下面两行：

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib

ctrl + o 保存， ctrl + x 关闭。
此处可选的还有阿里云的源：

deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi     
deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi      

$ sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

注释掉原有内容，替换为以下项：

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui   
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui    

最后

sudo apt-get update

更新源。

修改默认 python 路径及 pip 换源

树莓派4B 默认安装了 Python2 以及 Python3 。首先查看默认 Python 版本：
python --version
查看安装的python路径:
whereis python
查看python默认链接的路径:
which python
删除原来python链接文件:
sudo rm /usr/bin/python
建立新的python链接指向:
sudo ln -s /usr/bin/python3.7 /usr/bin/python
把路径/usr/bin加入环境变量中:
PATH=/usr/bin:$PATH
重新打开 terminal 或 source ~/.bashrc 查看python版本。

一行命令将 pip 换为清华源：

$ pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

超频升压

树莓派4b 默认 cpu 频率为 700MHz，但允许超频至 2GHz。标准电压同理。
先升级了固件和操作系统：

sudo rpi-update
sudo apt dist-upgrade

然后，以root用户（sudo）编辑 /boot /config.txt 文件，添加以下代码：

force_turbo=0
arm_freq=2000
over_voltage=6

意思既是将最大频率提升到2.0 GHz，将最高电压提升 6*0.025 伏特。

force_turbo 这一项如果置 1，虽然允许进一步提升电压，但会改变芯片中的保险结构。既有可能导致板子损坏。

系统配置

ssh 进入 raspi 系统，键入命令：sudo raspi-config 进入树莓派系统配置界面，使用方向键 $\uparrow\downarrow\leftarrow\rightarrow$控制（方向键语法见博客一些Markdown语法记录）。

RasPi3 和 RasPi4有些许不同，但也只是列表顺序和包含关系的改变。如果和博客图片有不同的话，仔细找找，能找到需要的项。

Change User Password

按照里面的要求修改成自己的密码即可。默认用户名为pi，默认密码为raspberry(第一次开机已设置过的无需再次修改)。
这个密码会用于远程ssh登陆、VNC远程桌面及需要管理员root权限时输入。
密码在第一次开机时应该已经设置过，无需再次修改。

Interfacing Options

打开 Camera、SSH、VNC、Serial、Remote GPIO，这几个功能都是我们在以后会用到的功能。

Camera：摄像头
SSH：ssh远程通信与登陆
VNC：VNC远程桌面登陆
Serial：串口控制
Remote GPIO：远程GPIO引脚控制

Advanced Options

选择Expand Filesystem，将根目录扩展到这个SD卡，充分利用SD卡的存储空间
选择Overscan，在整个屏幕上显示
选择Audio，选择Force 3.5mm(‘headphone’ jack)，树莓派的声音会从耳机孔输出
选择Resolution，选择默认设置，自动根据显示屏调整分辨率

其他项无需修改，保持默认即可，设置完成后返回选择Finish，会跳出对话框问是否重新启动，可以直接回车确定重启，也可以等下次启动时候生效。