So, auf gehts zu dem ersten technischen Artikel: Wie nehme ich einen RaspberryPi in Betrieb?!
Jetzt werden sich ein paar Leute denken, dass es dazu schon ca. eine Millionen Tutorials auf diesem Planeten gibt. Ja, das stimmt und vermutlich ist die Anzahl nicht Mal übertrieben. Was ich aber bei vielen Tutorials schade finde ist, dass fast jeder ein gewisses Hintergrundwissen voraussetzt.
Ich versuche dieses (und die folgenden) Tutorial(s) so zu verfassen, dass selbst diejenigen die gerade zum ersten Mal erfahren haben, dass es sowas wie das Internet gibt in der Lage sind erfolgreich einen RaspberryPi(RasPi) in Betrieb zu nehmen.
Sicherheitshinweise
Ich weiß die folgenden Hinweise sind immer irgendwie lästig und wirken unnötig. Aber leider haben schon viele Menschen die es "besser" wussten aus Leichtsinnigkeit Augen, Finger oder anderes verloren bzw. sich verletzt. Im Vergleich dazu ist ein Datenverlust fast nicht der Rede Wert, aber auch diese können echt ärgerlich sein. Deswegen nehmt Euch bitte fünf Minuten Zeit um die Sicherheitshinweise zu lesen. Denn auch das coolste Projekt ist keine Verletzung oder anderen Ärger wert.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
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Übersicht
Was ist der RaspberryPi und wozu brauche ich ihn?
Der RaspberryPi ist ein kleiner, etwa Scheckkarten großer Computer der (fast) alle nötigen Bauteile auf einer Platine mitbringt.
Um ihn in Betrieb zu nehmen braucht man lediglich eine Speicherkarte, ein microUSB-Kabel+Netzteil (Hier tut es fast jedes Handyladegerät+Kabel), einen Bildschirm und eine Tastatur. Falls man ihn wie einen richtigen Computer nutzen will ist eine Maus auch noch recht hilfreich.
Falls man den RaspberryPi jedoch (und hier kommen wir zu dem „wozu brauche ich ihn?“) dazu nutzen will etwas zu automatisieren, dann braucht man die Tastatur, Bildschirm und Maus nur für die Einrichtung. Einmal eingerichtet lässt sich der RaspberryPi nämlich über das Netzwerk einstellen und bedienen.
Der RaspberryPi ist durch seine Größe, seinen Preis(ca. 40€), die vielen Anschlüsse und die große Community sehr universell einsetzbar. Ich setze ihn für verschiedene Projekte, die ich hier noch beschreiben werde ein. Deswegen ist dieses Tutorial oft eine Voraussetzung.
Was kann ich damit machen?
Folgende Projekte sind nur ein Auszug:
– zentrale für ein Heimautomatisierungssystem
– MediaServer/MediaPC
– Netzwerkfestplatte/BackupServer
– Selbstgebastelter Router
– etc…
Das ist ein RaspberryPi 3:
Im Vordergrund seht ihr die vier USB 2.0 und den 100MBit/s Netzwerkanschluss.
An der Linken Seite sind der Kopfhörer-, HDMI- und microUSB-Anschluss zu erkennen.
An der rechten Seite befindet sich die GPIO Stiftleiste über die sich diverse Sensoren/Aktoren anschließen lassen.
Um einen RaspberryPi in Betrieb nehmen zu können müsst ihr diesen natürlich erst kaufen. Dabei empfehle ich zur aktuellen Version 3 zu greifen, weil dieser neben dem besten Preis-/Leistungsverhältnis auch eine WLAN und Bluetooth Schnittstelle integriert hat. Dies ist bei den Vorgängerversionen nicht der Fall.
Dazu benötigt ihr noch ein Netzteil um den RasPi mit Strom zu versorgen und eine SD-Karte auf die das Betriebssystem des RasPi gespeichert wird.
Nachfolgend habe ich die betreffenden Artikel bei Amazon verlinkt.
Benötigtes Material:
In der folgenden Liste findet Ihr alle Teile die Ihr zur Umsetzung dieses Artikels benötigt.
Betriebssystem-Image und Programme vorbereiten:
Raspian-Image laden:
Um den RasPi zum Laufen zu bekommen müssen wir als erstes ein Betriebssystem installieren.
Ähnlich wie der Computer an dem ihr gerade diese Zeilen lest, braucht auch der RasPi ein Betriebssystem. Im Prinzip ist das ein (etwas komplizierteres) Stück Software, dass den RasPi steuert und euch eine Oberfläche bietet über die ihr ihn steuern könnt.
Dabei gibt es verschiedene Versionen und Arten. Das einfachste ist dabei aber das vom Hersteller empfohlene „Raspian“. Der Hersteller des RasPi hat dieses Betriebsystem speziell auf den RasPi zugeschnitten und stellt es außerdem kostenlos zum Download zur Verfügung.
Das heißt bevor wir es installieren können müssen wir es erst Mal auf unseren Computer kopieren.
Dazu gehen wir auf die Herstellerseite: https://www.raspberrypi.com/software/
Klickt dort auf „Raspian“.
Und dann im Bereich von „Raspbian Stretch with desktop“ auf „Download ZIP“.
Daraufhin öffnet sich ein Downloadfenster. (Falls das Downloadfenster bei euch anders aussieht und ihr nun nicht weiter kommt lest euch mal den Artikel zu Downloads durch. Danach sind Downloads bestimmt kein Problem mehr für euch.)
Nun wird das Raspian-Image auf euren Computer kopiert.
Dies kann je nach Größe des Images(Raspian wird ständig weiterentwickelt und kann deswegen später auch mehr oder weniger Speicherplatz benötigen) und der Geschwindigkeit eurer Internetverbindung eine Weile dauern. Bei mir dauert es ca. 30 Minuten.
Das was ihr euch dort gerade auf den Computer kopiert habt ist ein Image(Englisch: Abbild) des kompletten Betriebsystems Raspian. Der Vorteil eines Images ist es, dass man es so wie es ist komplett auf die SD Karte schreiben kann. Das macht den Installationsprozess etwas einfacher.
Win32 Disk Imager laden:
Um das Image auf dann später auf die SD Karte zu kopieren brauchen wir ein weiteres Tool: Und zwar den „Win32 Disk Imager“. Diesen gibt es auch kostenlos zum Downloaden unter: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/files/Archive/
Um ihn herunterzuladen müsst ihr als erstes ihr die Datenschutzerklärung akzeptieren indem ihr auf „Zustimmen und Fortfahren“ klickt.
Nun seht ihr eine Liste. Dort sind verschiedene Programmversionen aufgelistet. Ihr braucht nun die neuste Programmversion die den Zusatz „binary“ enthält. Aktuell ist das die „Win32DiskImager-1.0.0-binary.zip“. (Es kann sein, dass es demnächst neue Versionen dieses Programms gibt. Dann wird aus der 1.0.0 eine höhere Zahl(Versionsnummer). Wählt dann immer die Programmversion mit der höchsten Versionsnummer und dem Zusatz „binary“.)
Die rot unterstrichene Version ist zum Zeitpunkt die aktuellste verfügbare Version. Zum Download darauf klicken. Daraufhin werdet ihr auf eine andere Seite geleitet und nach ein paar Sekunden sollte euer Download starten.
SD-Formatter laden:
Um die SD Karte vorzubereiten auf die wir dann gleich das Image kopieren werden brauchen wir noch ein weiteres Programm. Bevor wir das Image auf die SD Karte kopieren muss diese nämlich noch formatiert werden. Dazu laden wir das Programm „SD Formatter“ unter https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/ runter.
Wenn ihr den Link öffnet findet sich der Download-Link zu dem Programm etwas weiter unten.(siehe Foto)
Klickt dort auf „For Windows“. Auf der nächsten Webseite müsst ihr nun die „Eula“ akzeptieren.
Scrollt dazu nach ganz unten und klickt auf „Accept“.(siehe Foto).
Dadurch startet der Download.
SD Karte vorbereiten:
Nachdem ihr nun alle notwendigen Programme vorbereitet habt geht es nun darum eure SD Karte vorzubereiten. Sie funktioniert beim RaspberryPi wie die Festplatte eures Computers. Von dieser wird das Betriebssystem geladen und es können auf ihr auch Daten gespeichert werden.
Nehmt dazu nun eure SD Karte und steckt sie in den Kartenleser eures Computers. Die SD-Karte sollte erkannt werden.
Installiert und öffnet nun das vorher heruntergeladene Programm „SD Formatter“. Es sollte dann starten und folgendermaßen aussehen.
Um nun eure SD Karte zu formatieren müsst ihr unter „Select Card“ den passenden Laufwerksbuchstaben eurer SD Karte auswählen. Wenn ihr euch nicht sicher seid welcher das ist entfernt eure SD-Karte noch Mal aus dem Kartenleser. Klickt nun auf Refresh und merkt euch alle in dem Auswahlfeld verfügbaren Laufwerksbuchstaben. Nun legt eure SD Karte wieder in den Kartenleser ein und nachdem ihr abermals auf „Refresh“ geklickt habt sollte ein neuer Laufwerksbuchstabe hinzugekommen sein. Dieser entspricht dann dem Laufwerksbuchstaben eurer SD-Karte.
Die restlichen Einstellungen sollten genauso wie in dem Bild zu sehen eingestellt sein.
Nun klickt ihr unten rechts auf „Format“.
Eine eventuell aufpoppende Warnung, dass nun alle Daten auf der 
SD Karte gelöscht werden bestätigt ihr. Daraufhin sollte der Formatierungsvorgang starten.
Sobald der Formatierungsvorgang abgeschlossen ist klickt auf „OK“ und schließt das Programm.
Die Einrichtung eurer SD-Karte ist damit abgeschlossen.
Image auf die SD-Karte schreiben:
Um nun das heruntergeladene Raspian-Image auf die SD-Karte zu schreiben brauchen wir das ebenfalls heruntergeladene Programm „Win32DiskImager…“
Um es zu entpacken klickt ihr am besten mit der rechten Maustaste auf das Archiv und dann auf „Entpacken nach Win32DiskImager…“.
Das Archiv wird dann in einen neuen Ordner entpackt. Aus diesem Ordner könnt ihr das Programm dann starten indem ihr die Datei „Win32DiskImager.exe“ startet.
Um das Image zu entpacken benötigt ihr WinRar.
Das gestartete Programm sollte nun so aussehen.
Um das Kopieren des Image nun durchzuführen müssen wir aber noch ein paar Sachen einstellen.
Unter „Datenträger“ müsst ihr wieder den Laufwerksbuchstaben eurer SD-Karte einstellen. Er sollte euch noch von der Formatierung der SD-Karte bekannt sein.
Unter „Image Datei“ müsst ihr die zuvor heruntergeladene und entpackte Raspian-Image-Datei auswählen.
Alle anderen Einstellungen sollten so wie im Screenshot des Programms aussehen.
Um den Schreibvorgang dann zu starten müsst ihr auf „Schreiben“ klicken.
Der Schreibvorgang läuft nun was ihr an dem „wachsendem“ grünen Lade-balken erkennen könnt.
Der ganze Schreibvorgang dauert 5-15 Minuten. Also genug Zeit um sich nun einen neuen Kaffee, Keks oder Kinderriegel zu holen. Die meiste Arbeit ist bis hierhin schon geschafft. 🙂
Nach Abschluss des Schreibvorgang sollte bei euch die Bestätigung „Schreiben war erfolgreich“ aufpoppen.
Diese könnt ihr mit „OK“ bestätigen und das Programm dann schließen.
Nun geht es endlich an den RaspberryPi.
RaspberryPi anschließen und in Betrieb nehmen:
Um den RaspberryPi nach der ganzen Vorbereitung nun endlich in Betrieb zu nehmen müssen wir ihn erst Mal an Tastatur, Maus, Monitor und die Stromversorgung anschließen und die SD-Karte einlegen.
SD-Karte einlegen:
Legt den RasPI vor euch hin und dreht in auf den Rücken. Ihr seht nun an der linken Seite den silbernen SD-Karten Slot. In diesen wird die SD-Karte soweit hinein geschoben bis sie nur noch soweit herausguckt wie es auf dem unteren Bild zu sehen ist.
Maus und Tastatur anschließen:
Stromversorgung bzw. microUSB-Kabel anschließen:
Das microUSB-Kabel dient eurem RasPi als Stromversorgung. Dazu kann auch fast jedes Handy-Ladekabel genutzt werden, da mittlerweile die meisten Handys über einen microUSB-Anschluss verfügen. Ihr solltet aber darauf achten, dass euer Netzteil (Also der Teil der in die Steckdose gesteckt wird) über genügend Leistung verfügt. Dies erkennt ihr an der aufgedruckten maximalen Stromstärke. Irgendwo auf dem Netzteil solltet ihr eine Angabe über die Stromstärke finden. Diese wird entweder mit der Einheit „mA“ oder „A“ angegeben und sollte größer oder gleich 2000mA bzw. 2A sein. Mehr schadet dabei auf gar keinen Fall. Weniger kann zu Abstürzen führen ist aber so direkt auch erst Mal nicht schlimm. Im Schlimmsten Fall startet eurer RasPi nicht korrekt. Dann wisst ihr, dass ihr ein stärkeres Netzteil benötigt.
HDMI-Kabel anschließen:
Damit ihr für euren ersten Start auch sehen könnt was der RasPi macht müsst ihr ich natürlich auch an einen Bildschirm anschließen. Der RasPi verfügt dazu nur über einen HDMI Anschluss. Das heißt ihr braucht auch einen Bildschirm oder Fernseher mit HDMI Anschluss. Dieser ist aber mittlerweile ziemlich weit verbreitet, deswegen sollte es kein Problem sein einen zu finden.
Wenn ihr den RasPi erst Mal eingerichtet habt braucht ihr ihn nicht ständig an einen Bildschirm angeschlossen haben.
RasPi mit eingelegter SD-Karte, angeschlossener Maus, Tastatur, Stromversorgung und HDMI-Kabel.
Erster Start des RaspberryPi:
Euer RasPi ist nun bereit um ihn das erste Mal zu starten.
Dazu hat der RasPi keinen „Ein-Schalter“. Sobald das microUSB-Kabel eingesteckt ist startet er. 🙂
Also sobald ihr nun den Bildschirm eingeschaltet habt und den RasPi über ein USB-Netzteil mit Strom versorgt sollte er starten.
Nun gibt es ein paar Grundlegende Einstellungen die zu Beginn gemacht werden sollten.
Wie das geht, was eingestellt und warum man das machen sollte ist in dem Artikel
RaspberryPI – Die Erste Konfiguration erklärt.
Viel Spaß mit dem Projekt
Ich hoffe bei euch hat alles wie beschrieben funktioniert. Falls nicht oder ihr Fragen oder Anregungen habt lasst es mich in den Kommentaren bitte wissen. Ich trage dies dann ggf. in den Artikel nach.
Auch Ideen für neue Projekte sind immer gerne willkommen. 🙂
P.S. Viele dieser Projekte - besonders die Hardwareprojekte - kosten viel Zeit und Geld. Natürlich mache ich das weil ich Spaß daran habe, aber wenn Du es cool findest, dass ich die Infos dazu mit Euch teile, würde ich mich über eine kleine Spende an die Kaffeekasse freuen. 🙂
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