Raspberry PI tutorial: installazione distro, configurazione e stampa

RaspiModelB operativo

RaspberryPI, questa schedina che sta facendo parlare tanto di se è un PC in “miniatura” talmente versatile che i suoi usi possono andare dall’utilizzo come un normale PC, per navigare in internet e visualizzare la posta, alla gestione di sensori e acquisizione dati grazie ai suoi pin di I/O. Iniziamo ad usarla, installando la distribuzione Linux nella memoria SD, impostando i parametri di configurazione iniziale ed installando i driver per la nostra stampante.

Un po’ di storia…

Nato nel 2006 con l’intento di promuovere lo studio dell’informatica, sopratutto a livello scolastico, e di realizzare un PC a basso costo utilizzabile da tutti, inizialmente RasPI era basato su un microcontrollore Atmel, e le sue dimensioni erano molto diverse da quelle attuali.

Gli schemi ed il layout del circuito stampato sono tutt’ora disponibili per l’auto-costruzione della prima versione di RasPI, ma chi di voi proverà a costruirlo non si aspetti la stessa fluidità del RasPI attuale: la prima versione, infatti, aveva una frequenza di clock di 22.1MHz e 512 KB di SDRAM, contro gli attuali 700Mhz del processore ARM11 e i 512MB di SDRAM in dotazione al Modello B.
Successivamente è stato rimodernato nel 2009 con la prima versione dotata di processore ARM e di dimensioni notevolmente ridotte rispetto alla versione del 2006. A questo punto RasPI assomigliava ad una chiavetta USB e per la prima volta è dotato di un uscita HDMI. Ma solo nel 2011 è stata presentata la versione che noi ora conosciamo, commercializzato in due versioni, Modello A e B.
Le due versioni non presentano grandi differenze, infatti la versione A è dotata di 256 MB di ram, una porta USB ed è priva di controller Ethernet, mentre la versione B è dotata di 512 MB di ram, due uscite USB 2.0 ed un controller Ethernet integrato. Tuttavia nella versione A è possibile ovviare alla mancanza del controller Ethernet utilizzando una qualsiasi chiavetta Wifi per accedere alla rete.

Un pò di Hardware

Nelle sue ridotte dimensioni, appena 85.60mm × 53.98mm, RasPi contiene tutto il necessario per poterlo definire un vero e proprio PC.

SoC: Broadcom BCM2835 (CPU, GPU, DSP, SDRAM ed USB)
CPU: 700 MHz ARM1176JZF-S core (famiglia ARM11)
GPU: Broadcom VideoCore IV, con supporto per le OpenGL ES 2.0, 1080p30 H.264
Memoria (SDRAM): 512 Megabytes (condivisa con la GPU)
USB: 2.0 ports (HUB integrato)
Output video: Connettore RCA per il video composito, HDMI
Output audio: 3.5 mm jack, HDMI
Memoria: SD / MMC / SDIO card slot
Collegamenti di rete: Ethernet 10/100 (RJ-45)
Periferiche di basso livello: 2×13 header pins for GPIO, SPI, I²C, UART, +3.3 V, +5V
Real-time clock: No
Consumo: 700 mA, (3.5 Watt)
Alimentazione: 5 Volt via MicroUSB

Tra l’Hardware non troviamo nessuna memoria di massa, questo perché il sistema operativo e tutti i file che permettono il boot andranno memorizzati su di una Memory Card e successivamente inserita nell’apposito slot. Questo particolare permette di avere un unico modello di RasPI e di non dover produrre più versioni legate allo spazio utile dell’eventuale memoria di massa integrata, un po’ come invece avviene per i telefoni cellulari che vengono commercializzati in versioni da 8/16/32 GB.

Ed il sistema operativo?

Su RasPI possiamo installare diversi sistemi operativi, alcuni creati “ad Hoc” altri invece sotto forma di “porting” e quindi adattati all’hardware. La distribuzione consigliata dal sito ufficiale è Raspbian “wheezy”, una versione  basata su Debian e sviluppata appositamente per RasPI la quale, dopo una breve installazione su Memory Card, permette un avvio immediato mettendoci a disposizione un ambiente Desktop basato su LXDE molto semplice ma efficace, ben tre browser per la navigazione in internet, un lettore di file multimediali preinstallato e molto altro.
L’installazione di Raspbian su Memory Card è particolare, infatti scaricando la distribuzione dal sito ufficiale ed estraendo il file .zip salvato sul computer, ci troviamo di fronte ad un file con estensione .img il quale andrà in seguito scritto su Memory seguendo il giusto procedimento relativo al sistema operativo utilizzato. Qualora qualcuno provasse a fare un semplice copia ed incolla del file .img su Memory, sappia che in questo caso RasPI non sarà in grado di eseguire il Boot restando quindi inutilizzabile.
Prima di procedere alla scrittura del sistema operativo scelto c’è da fare una piccola precisazione sulla scelta della Memory Card: il file .img contenente Raspbian è grande all’incirca 1,9 GB e viene quindi consigliata una Memory di 2GB o superiore. Scegliendo una Memory Card da 2GB però, vi renderete presto conto che lo spazio a disposizione per file e programmi è irrisorio. Se non l’avete ancora acquistata quindi, vi consiglio di riflettere su ciò che avete intenzione di realizzare con RasPI e scegliere la giusta SD di conseguenza. Per avere la sicurezza di una piena compatibilità e stabilità vi consiglio inoltre di verificare, prima dell’acquisto, che la Memory in questione sia presente nell’elenco compatibilità.
Vediamo ora come scrivere Raspbian su Memory Card con i tre principali sistemi operativi.

Windows
Per scrivere Raspbian su Memory Card, dobbiamo utilizzare Win32DiskImager. Tale programma è in grado di operare con i file .img contenenti file system non supportati da Windows, come l’EXT4. Win32DiskImager ha un interfaccia grafica molto semplice ed immediata, infatti ciò che ci viene immediatamente chiesto è l’inserimento del percorso del file e, successivamente l’unità rimovibile sul quale scriverlo.

Dopo aver verificato che l’unità scelta è esattamente la Memory Card che intendiamo utilizzare, con un click su “Write” inizierà il processo di scrittura. A scrittura terminata possiamo rimuovere la Memory ed inserirla su RasPI per il primo avvio.

 


Linux e Mac
Se utilizziamo Linux o Mac, non abbiamo bisogno di appoggiarci a nessun tipo di programma esterno ma procediamo utilizzando il terminale ed un comando in grado di copiare e scrivere i file immagine: il comando “dd”.
Tale comando viene seguito da due parametri “if” ed “of”: con “if” si indica il percorso in cui risiede il file .img di Raspbian, con “of” si indica invece l’unità od il punto di mount della Memory Card.
Prima di procedere alla scrittura però, dobbiamo assicurarci che nella Memory non vi siano partizioni, questo per evitare problemi durante la scrittura con il comando DD ed avere successivamente problemi di avvio con RasPI. Apriamo quindi il Gestore Dischi su Linux o l’Utility Disco su Mac e rimuoviamo tutte le partizioni lasciando solo lo spazio libero. Dopo di che segniamoci con quale nome il sistema chiama la Memory inserita (es. mmcblk0).

Ora siamo pronti a procedere: apriamo il terminale e iniziamo a compilare il comando dd.
Un esempio può essere:

dd if=/home/utente/Scrivania/Raspbian.img of=/dev/mmcblk0

Qualora fossero necessari i permessi da amministratore basterà aggiungere un “sudo”

sudo dd if=/home/utente/Scrivania/Raspbian.img of=/dev/mmcblk0

Non verrà segnalato in alcun modo lo stato d’avanzamento e il cursore rimarrà a lampeggiare nella riga sottostante alla richiesta della password , ma non preoccupatevi perchè tutto procede per il verso giusto. Qualora il percorso non sia stato digitato correttamente, il percorso della Memory sia sbagliato, o il nome del file errato, ci verrà segnalato e la scrittura non verrà eseguita.
A scrittura terminata, apparirà nuovamente la riga di comando e potremo rimuovere la Memory e inserirla su RasPI.

Il primo avvio!

Ora che la Memory è stata caricata con Raspbian, siamo pronti per il primo avvio.
Oltre a RasPI abbiamo bisogno di:

– Mouse e tastiera;
– Un alimentatore con connettore micro USB (un carica batterie per cellulari va benissimo, controllate eventualmente che sia presente nell‘elenco compatibilità);
– Un monitor con ingresso HDMI o un adattatore HDMI/DVI per i monitor più vecchiotti;
– Il cavo per la connessione ad internet via ethernet.

Pronti? Alimentiamolo!
Appena viene alimentato, RasPI inizia subito a funzionare visualizzando sul monitor la fase di boot ed avvio. Ad avvio terminato, ci troveremo di fronte ad una schermata che ci mette a disposizione le prime configurazioni pre-avvio.

 

Info: qualche semplice informazione riguardante il tool di configurazione.

Expand_rootfs: abilitando questa funzione, al prossimo riavvio RasPI espanderà la partizione principale all’intera Memory Card, in modo tale da avere a disposizione per i dati l’intero spazio rimasto libero.

Overscan: tale funzione abilita o disabilita la visualizzazione a schermo intero. Qualora la visualizzazione su schermo presenti delle bande nere laterali, abilitate l’overscan.

Configure_keyboard: qua possiamo impostare il layout della tastiera per avere una piena compatibilità con i simboli che altrimenti risulterebbero in posizioni diverse. Scegliamo quindi Configure_keyboard e attendiamo che RasPI raccolga le dovute informazioni. Ci troveremo ora di fronte ad una lista di modelli preimpostati di tastiere. Se non siamo a conoscenza del modello esatto, o se non è presente nella lista, scegliamo il valore di default e procediamo con la configurazione. Dobbiamo ora inserire il tipo di layout basandoci sulla lingua utilizzata: procediamo quindi scegliendo Italiano e confermiamo. Infine ci viene chiesta la funzione di alcuni tasti come AtlGr, se non conosciamo la funzione possiamo lasciare tutto di default e terminiamo la configurazione.

Change_pass: con Change_pass cambiamo la password d’accesso a RasPI di default “raspberry” per l’utente “pi”.

Change_locale: permette di impostare una lingua da utilizzare per il sistema. Tuttavia la lingua base rimane l’inglese in quanto molti dei pacchetti di Raspian utilizzano solo l’inglese nell’interfaccia grafica. Si può quindi evitare questo passaggio.

Change_timezone: imposta il fuso orario, la data e l’ora. Ricordo però che RasPI non include nel suo hardware un RTC(Realm Time Clock) e non è quindi in grado di ricordare l’ora e la data se viene rimossa l’alimentazione. La data e l’ora vengono comunque sincronizzate ogni qual volta vi sia una connessione ad internet.

Memory_split: modifica il quantitativo di memoria disponibile alla GPU, di default 64.

Overclock: l’overclock permette di aumentare la frequenza di clock del processore AMR di RasPI e avere quindi una maggior velocità del sistema. Tuttavia, nonostante tutte le schede RasPI supportino l’incremento di frequenza imposto da Raspbian senza perdere stabilità, ne viene sconsigliato l’uso per non accorciare la vita alla schedina.

Ssh: abilita/disabilita il controllo di RasPI via ssh. Già abilitato di default, permette di prendere i comandi di RasPI utilizzando un semplice programma per l’accesso via ssh da ethernet come Putty su windows, o il comando “ssh nomeutente@ip_RasPI” su mac e linux.

Boot_behaviour: abilitando tale opzione, al prossimo riavvio RasPI ci presenterà il suo Desktop. Se non abilitato, al termine del prossimo avvio RasPI si avvierà in modalità testuale mettendoci a disposizione la sola riga di comando e non l’ambiente Desktop, ricordiamoci quindi di abilitarla.

Update: con Update aggiorniamo i pacchetti presenti in RasPI, compresi alcuni componenti della lingua utilizzata per il sistema. Consiglio quindi di selezionare tale opzione prima procedere al primo avvio vero e proprio, ricordando che ciò richiede l’accesso ad internet.

Configurato ciò che ci serviva? Allora clicchiamo Finish e aspettiamo che RasPI ci presenti il suo Desktop!
Se avete scelto di espandere la partizione principale all’intera Memory, il primo avvio può durare anche più di 5 minuti proprio perché RasPI sta modificando la partizione principale. Potete rendervi conto del fatto che sta “lavorando” dal led ACT acceso di colore giallo.

L’ambiente desktop

Terminato l’avvio, se ci siamo ricordati di abilitare la visualizzazione del desktop, ci troveremo davanti all’ambiente desktop basato su LXDE messo a disposizione da Raspbian.

Come possiamo notare, oltre al terminale, sul desktop troviamo le icone di alcune delle applicazioni preinstallate nella distribuzione. Per chi conosce il linguaggio di programmazione Python, ci sono IDLE ed IDLE3 i quali permettono di impartire comandi in Python e di interagire con i pin di I/O utilizzando le librerie integrate in Raspbian.

Con Scratch presente sul desktop, ci torna in mente l’intento di chi ha realizzato RasPI: avvicinare i bambini alla programmazione e all’informatica. Scratch infatti è un ambiente di sviluppo con un’ interfaccia visuale dotata di molti comandi i quali permettono di realizzare animazioni, piccole applicazioni, giochi e molto altro.

Per chi non dispone di una connessione Ethernet e vuole utilizzare una connessione Wifi, vi è poi Wifi Config che permette di configurare il dispositivo con il quale andare in internet, cercare la rete ed effettuare l’accesso. Vorrei aggiungere un particolare: le chiavette Wifi, in genere, assorbono una cospicua corrente dalla presa USB, pertanto potrebbe succedere che appena connessa la chiavetta Wifi RasPI si spenga o si riavvi. Per risolvere a questo inconveniente, basterà collegare la chiavetta ad un Hub USB alimentato separatamente.
Infine, troviamo Midori, uno dei tre browser preinstallati in Raspbian.
Midori, Dillo e Netsurf ci consentono una navigazione in internet alquanto fluida e piacevole. Nonostante fatichino un po’ nel caso in cui il sito sia particolarmente pesante, nulla impedisce la normale navigazione.

Scriviamo e stampiamo
Come primo passo nell’ambiente Raspbian, vediamo ora come configurare una nuova stampante, ed utilizzare l’editor di testo preinstallato. La configurazione di una nuova stampante richiede l’utilizzo di una connessione ad internet per scaricare i driver necessari, inoltre sarà poi possibile condividere la stampante installata in rete, in modo tale da poter rendere disponibile la stampante anche ad altri eventuali PC compresi nella rete Ethernet.
Ma prima di stampare qualcosa, dobbiamo scriverlo…
Per creare un nuovo file di testo possiamo cliccare sul menù di start, andare su Other/Altro e cliccare su LeafPad, si aprirà così un file di testo bianco pronto per accettare tutto ciò che vogliamo scrivere.

A questo punto, se vogliamo stampare il testo appena scritto, dobbiamo procedere alla configurazione della stampante.
Colleghiamo quindi la stampante alla porta USB, ed avviamo il terminale per inserire il seguente comando:

sudo apt-get install cups

Diamo conferma, ed inizierà così l’installazione di CUPS. Tale software permette infatti l’installazione di una nuova stampante e l’eventuale condivisione in rete. Terminata l’installazione, dovremo comunicare a CUPS che noi abbiamo i permessi per poter accedere alla gestione delle stampanti, quindi da riga di comandi digitiamo:

sudo usermod -a -G lpadmin pi

Se durante la fase di configurazione di RasPI abbiamo cambiato il nome dell’utente principale, dovremo sostituire il “pi” presente nel comando con il nome del nuovo utente.
Confermiamo, e siamo pronti per accedere alla schermata di configurazione della stampante.
Apriamo il browser internet, e andiamo all’indirizzo http://127.0.0.1:631 e ci troveremo nella pagina principale di CUPS.

 

Ora possiamo aggiungere una nuova stampante aprendo la sezione Amministratore e cliccando su Aggiungi stampante. Prima di procedere, CUPS ci chiederà username e password, solo dopo ci mostrerà le stampanti trovate suddividendole tra quelle “locali” e quindi collegare a RasPI e quelle presenti in rete.

Scegliamo la stampante corretta, nel mio caso la Epson WP-4515 e confermiamo.
Nella pagina successiva possiamo dare un nome alla stampante, ed eventualmente condividerla in rete prima di procedere alla selezione del modello corretto. Ci verrà proposta una lista di modelli di stampanti, e noi dovremo scegliere quello giusto affinché CUPS carichi i driver adatti. Se il modello non è presente, potete provare con un modello simile purché sia della stessa marca, oppure scaricare dal sito del produttore il file PPD contenente i driver della stampante da voi utilizzata e fornirli a CUPS nell’apposita casella.
Con un ultimo click su conferma, potremo impostare il tipo di carta utilizzato di default e terminare l’installazione della stampante, magari stampando anche un testo di prova per verificare che tutto sia andato a buon fine.

E ora siamo pronti per stampare il nostro file di testo precedentemente scritto 😉

 

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4 Comments

  1. Piero Boccadoro Piero Boccadoro 10 gennaio 2013
  2. Piero Boccadoro Piero Boccadoro 10 gennaio 2013
  3. sert00 17 gennaio 2013
  4. Gianfranco Piroddi 25 marzo 2015

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