《树莓派Python编程入门与实战(第2版)》——1.3 哪些树莓派外围设备是必须的

简介:

本节书摘来自异步社区《树莓派Python编程入门与实战(第2版)》一书中的第1章,第1.3节,作者[美] Richard Blum Christine Bresnahan,陈晓明 马立新 译,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.3 哪些树莓派外围设备是必须的

在这一点上,你必须要做出决定。你可以购买一个包含了树莓派和所有必要外围设备的预包装套件,也可以分别购买树莓派和它的必要外围设备。预包装套件将节省你的时间,但是会花费更多的钱。单独购买所有的东西会比较省钱,但是会花费一些时间。所以,购买之前要综合考虑。

CAUTION 警告:关于购买外围设备

在你购买树莓派和外围设备之前,请确保阅读了本章剩下的内容。你需要知道一些重要的事情,以避免浪费时间和金钱。

以下各节介绍启动和运行树莓派所需要的基本外围设备。

microSD卡。

电源。

有HDMI接口的电视或者计算机显示器。

USB键盘和鼠标。

网络外围设备(在某些情况下可能是可选的)。

接下来的几节将会介绍这些必要外围设备的详细信息。在本章的最后,你还将了解一些不错的额外的外部设备。

1.3.1 microSD卡

树莓派没有内部存储设备,因此它不带预装的操作系统。microSD卡用以存储在树莓派上运行的操作系统。必须使用一个microSD卡来启动树莓派。

如果用一个二手的树莓派,要注意有些旧式的树莓派型号使用了一个SD卡,而不是一个microSD卡。SD卡和microSD卡之间的物理大小不同,如图1.4所示。


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大部分预包装的树莓派套件都附带了一个预装了操作系统的microSD卡。如果不购买预包装套件,你有两个选择。

买一个树莓派支持的microSD卡并自行加载必要的软件(你将会在本章的最后学到这些内容)。

买一个已经预装了必要软件的microSD卡。在elinux.org/RPi_Easy_SD_Card_Setup,可以找到出售这些microSD卡的公司的列表。

CAUTION 警告:使用正确的microSD卡

花一些时间来确保为树莓派购买了正确的microSD卡,这会在下面讨论。合适的microSD卡能让你的树莓派表现得更好。不合适的microSD卡会带来很多麻烦。

如果你决定自己购买microSD卡并自行安装软件,那就不能随便买一个旧的microSD卡。你必须买一个适用于树莓派的microSD卡。那么,如何找出该买哪种microSD卡呢?好在,嵌入式Linux的维基百科页面的贡献者都是热心人。在他们的树莓派 SD 卡页面(elinux.org/ RPi_SD_cards)中,列出了哪种microSD可以使用而哪一种没用。一般来说,你需要一个至少6GB空间(8GB更好)的SDHC卡。

TIP 提示:microSD卡容量

树莓派基金会已经在正式测试32GB大小的存储卡了。然而,不必非得只是使用microSD卡的空间来存储文件和程序。也可以通过树莓派的USB端口连接存储设备。但仍然需要microSD卡来启动树莓派。

1.3.2 电源

树莓派并没有附带可以直接插到墙上插座的电源线。它使用一个B型Micro USB母口作为电源接口。下面是树莓派对电源的基本要求。

    5V。
    700~1200mA(1.2A)。

5V是固定的,但是电流可以超过1200mA。事实上,最好是能提供略大一点儿的电流,因为添加的外围设备(如USB鼠标)越多,系统需要的电流就越大。这里你有多种选择。下文会介绍更多信息。

1.便宜的电源选项

如果你有一个带有B型Micro USB公连接器的手机充电器,那么你很幸运。看一下输出端,检查一下上面标识的输出电压和电流。如果你的手机充电器提供5V 1200mA的输出,那么可以用它来为树莓派供电。有些人发现,使用一些其他的充电器,如电子阅读器的充电器,树莓派同样能正常工作。注意,便宜的电源方案可能导致树莓派不稳定,这会根据特定的树莓派项目而有所不同。

TIP 提示:更长的电源线

记住当你为树莓派搭配电源线时,线越长,你的灵活度也就越大。如果用一根短的电源线连接树莓派,那么树莓派的移动和放置都会受到很大的限制。一般来说,更长的线缆等于更大的灵活度。

如果你所居住的公寓或家里,墙上的插座有A型USB接口,那么可以用这些接口给树莓派供电。你需要买一根一端是A型USB公连接器、一端是B型Micro USB公连接器的线。如果没有这种墙壁插座,可以找个电工把传统的墙壁插座替换为带有A型USB接口的插座,当然也可以使用传统适配器。

2.较贵的电源选项

如果你不想让树莓派和手机或者电子书阅读器共享充电器,可以为树莓派购买单独的电源外围设备。这种情况下,需要有一个USB电源插头,以便能插入带A型USB接口的墙面插座。同时还需要一根一端是A型USB公连接器、一端是B型Micro USB公连接器的USB线。

这电源插头允许你插入任何墙壁插座上获取电力。而且可以使用这个USB电源插头来为其他USB兼容设备供电。如果你打算将树莓派放到背包里,或者旅行时带上,应该考虑选一个可以将线缆收纳起来的USB电源插头。它可以将电源插头变成一个漂亮的小立方体,不占地方而且便于携带。

电源线一端带有一个AC电话插头,而另一端带有一个B型Micro USB公连接器的话,那就更好了。你通常会发现,这种的高频率的电源线,可以为树莓派项目的供电更加稳定。图1.5展示了这种电源线的一个例子。


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1.3.3 显示输出

对于像树莓派这样小的设备,它仍然具有令人难以置信的图像显示能力。它带有一个HDMI接口用于输出,支持蓝光品质的播放内容。树莓派同时也提供复合输出,增加了在使用旧设备作为显示输出时的灵活性。还是需要根据树莓派的功能来做出选择。

1.使用较旧的显示设备

如果有一个旧的模拟信号电视,也可以使用它显示树莓派的输出。所需要的是一条音频/视频(A/V)复合线缆,一端是带有一个3.5mm的连接口,另一端是3个RCA连接器。3个RCA连接器通常的颜色组合是,黄色(用于视频)、白色和红色(用于立体音频)。

在树莓派2的B型号上,A/V复合输出端口位于照相机串行接口(Camera Serial Interface,CSI)和网络端口之间。一台模拟电视通常有3个RCA A/V端口。它们通常的颜色是黄色、白色和红色,分别对应复合线缆的3色RCA连接器。

CAUTION 警告:不支持VGA

####树莓派没有提供对VGA的支持。你可以使用HDMI输入转VGA输出的转换器。在购买之前,确保你阅读了任何其他购买者对这一转换器的评论,很多转换器并不能和树莓派一起工作。此外,你可能必须做一些配置文件修改,以便让这样一个转换器能够和你的树莓派的HDMI输出配合使用。

可以通过DVI端口连接到电脑显示器上。在这种情况下,需要一个适配器将HDMI转换到DVI输出。同样,就像复合视频线一样,DVI也不带音频信号。因此,如果你需要音频,可能还需要一个转换器,将HDMI的视频和音频信号输出分隔开,并且使得你能够接入一根单独的音频线到扬声器。

2.使用最新的显示设备

使用最新的设备是获取树莓派视频和音频输出的最简单的方法。要使用这种方法,需要购买HDMI公对公电缆。将HDMI的一端插入到树莓派的HDMI端口,另一端插入计算机显示器或者电视上。当然,应该确保所购买的HDMI电缆的长度能满足需求。

1.3.4 键盘和鼠标

使用什么样的键盘和鼠标,是最容易决定的树莓派外围设备。为了输入Python程序,尝试各种Python命令,以及单击树莓派的图形化用户界面图标,你需要键盘和鼠标。

树莓派2的B型有4个USB A端口,可以使用其中的两个连接任何USB键盘和鼠标。注意,大部分预包装树莓派套件并不包括USB键盘和鼠标,但是你手边可能已经有闲置的键盘和鼠标了。

TIP USB键盘和鼠标的耗电量

根据其电力需求的不同,USB 键盘和鼠标可能需要用掉树莓派 100~1000mA的电量。查看其供电范围,并确定你所选择的电源是否能带动它们。

1.3.5 使用网线或者Wi-Fi适配器

让你的树莓派连接到互联网或者局域网会带来很大的便利,尽管这不一定是必须的。树莓派配备了一个RJ45接口用于连接有线以太网。根据局域网配置方式的不同,连接到网络可能就是将网线插到树莓派上并把另一端插到路由器后面这么简单。这种情况下,需要做的就是购买一根以太网网线外加两个RJ45接头。

TIP 从有线网络连接开始

可能的话,最好是在设置树莓派的时候就开始连接到一个有限的以太网。通过有线的连接,你可增加网络传输的速度,并且通常很少会有网络连接问题。

同样你也可以将树莓派连接到一个无线网络。这种情况下,你需要一个USB无线网络适配器。你可以买一个便宜的、小一点的。这种方法的缺点是需要占用树莓派的一个USB接口。此外,配置无线网络并不简单。但是一旦无线网络配置好,树莓派将会有更大的灵活性。

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