Bastelprojekte mit dem Raspberry Pi (Seite 2)

Laden Sie als erstes die Image-Datei von Raspbian “Wheezy” herunter. Es handelt ein fertiges Systemabbild, bestehend aus einer etwa 60 MByte großen Boot-Partition und einem Root-Filesystem mit rund 2 GByte. Packen Sie die Datei aus und spielen Sie sie mit dem folgenden Befehl auf eine SD-Card auf:

$ sudo dd bs=1M if=2013-05-25-wheezy-raspbian.img of=SD-Card-Gerätedatei

Nun stecken Sie am Raspberry Pi SD-Card, Tastatur, Maus und Monitor an und booten durch Einstecken ans USB-Netzteil. Es erscheint das Konfigurationsmenü, in dem Sie am besten gleich über die Menüpunkte configure-keyboard und change_locale auf die deutsche Tastatur und Sprache umstellen – ansonsten kommen Sie spätestens bei der Eingabe der Login-Daten in Schleudern. Der voreingestellte Benutzername lautet pi, das Passwort raspberry.

Andere sinnvolle Menüpunkte, wie change_timezone zum Einstellen der richtigen Zeitzone, ssh zum Aktivieren des sicheren Zugangs zum Terminal via Netzwerk sowie expand_rootfs, um das Root-Filesystem von 2 GByte auf die tatsächlichen Größe der SD-Card auszuweiten, kommen je nach Bedarf zum Einsatz. Am Schluss aktualisieren Sie das System in Debian-typischer Art:

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

Sie haben die Möglichkeit, das Tool zum Konfigurieren mit sudo raspi-config später wieder zu starten. Das ergibt aber nur dann Sinn, wenn Sie keine tiefgreifenden Änderungen am System an dem Tool vorbei vorgenommen haben.

Desktop und Multimedia

Mit startx gelangen Sie auf den für schlanke Systeme optimierten grafischen Desktop LXDE. Den ultimativen Test für die Hardware stellt sicher das Abspielen eines HD-Videos dar. Die üblichen Abspielprogramme eignen sich dazu aber nicht, denn die GPU auf dem Board ist auf das Dekodieren von Audio- und Video-Daten optimiert. Dementsprechend benötigen Sie einen Player, der die Broadcom-eigene Programmbibliothek (zu finden unter /opt/vc) verwendet. Das tut derzeit nur das bereits installierte Kommandozeilenprogramm omxplayer [8].

Falls die Möglichkeit besteht, mounten Sie einfach das Verzeichnis mit den Dateien über das Netzwerk. Den schnelleren Zugang zur Videosammlung bietet NFS, unkomplizierter geht es per SSHFS. Die entsprechenden Pakete installieren Sie wie in Listing 1 gezeigt. Mit dem Befehl omxplayer Datei starten Sie die dann die Wiedergabe.

$ sudo apt-get sshfs
$ sudo adduser pi fuse
$ mkdir myVideos
$ sshfs User@Host:/Verzeichnis myVideos

Nach einem kurzen Räuspern im Ton mit entsprechendem Schluckauf im Bild spielte die Software im Test HD-Video im Format 720p mit einer Audiospur in 5.1 Dolby-Digital – natürlich auf Zwei-Kanal-Ton heruntergemischt – ohne Ruckeln ab. Das war’s dann aber schon mit der Bedienbarkeit des recht spartanischen Omxplayers. Immerhin demonstriert das Programm beeindruckend die Fähigkeit beim Dekodieren von Audio und Video, mehr aber eben auch nicht. Zwei weitere Wermutstropfen gibt es: Bei der erwähnte Video-Library handelt es sich nicht um offene Software, und für die Formate MPEG-2 und VC-1 müssen Sie Lizenzen erwerben.

Erfreulich niedrig fällt der Energieverbrauch aus: Selbst beim rechenintensiven Übertragen übers Netzwerk beträgt die mittlere Anschlussleistung beim Abspielen des genannten HD-Videoformats nur 3,8 Watt – also alles im grünen Bereich. Wesentlich zur Last bei CPU und Speicher tragen die Programme Omxplayer, SSH und SSHFS bei, wobei der Player den größeren Brocken für sich beansprucht. Möchten Sie allerdings HD-Videos mit 1080i oder 1080p abspielen, lohnt es sich, das Netzlaufwerk per NFS anzuschließen.

Eingebettetes System

Für die zwei folgenden Anwendungsbeispiele genügt es, den Raspberry Pi als vernetztes Embedded-System – ohne Tastatur, Maus oder Monitor, dafür aber mit LAN/WLAN Zugang – zu verwenden. Bei einem solchen System haben Sie die Möglichkeit, die Meldungen beim Start über ein Terminal an der seriellen Schnittstelle mitzulesen.

Liegt zusätzlich ein Fehler in der Konfiguration des Netzwerks vor, bleibt nur dieser Weg offen, um sich ins System einzuloggen und den Fehler zu korrigieren. Daher ist es dringend angeraten, diese Schnittstelle zu aktivieren (siehe Kasten “Serielle Schnittstelle aktivieren”). Der Zugang per SSH übers Netzwerk sollte aber immer die erste Wahl bleiben, der Zugriff über die serielle Schnittstelle dient nur als Hintertür für den Notfall.

Abbildung 1: Zwischen TV-Ausgang und SD-Card finden Sie die Stiftleiste, auf der die Platine unter anderem die TXD- und RXD-Signale einer seriellen Verbindung bereitstellt.

Der nächste Schritt zum Aufbau des Embedded-Systems stellt das Verbinden mit dem Netzwerk dar, im Beispiel via WLAN. Die Standardinstallation von Raspbian enthält bereits die Firmware-Pakete von populären WLAN-Sticks sowie das Clientprogramm Wpa_supplicant. Um zu kontrollieren, ob der WLAN-Stick aktiv ist, stecken Sie die Hardware an und suchen nach einer entsprechenden Meldung des Kernels im Syslog.

Nun steht nur noch das Einrichten von Wpa_supplicant für den Zugriff auf einen Access Point an. Im einfachsten Fall, also in einem Netzwerk mit DHCP-Server im Router, besorgen Sie sich die wesentlichen Basisdaten aus dem Report von iwlist scanning. Dann passen die Konfigurationsdatei /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf entsprechend Listing 2 und /etc/network/interfaces entsprechend Listing 3 an. Schließlich nehmen Sie die Verbindung mittels sudo ifup wlan0 in Betrieb.