راه اندازی اولیه دستگاه Raspberry Pi از طریق سیستم عامل ویندوز

توجه: این مقاله به مرور زمان، ویرایش و یا تکمیل می‌شود!
تقاضا: در صورتی که با مشکل تایپی، دستوری و یا مفهومی در این مقاله برخورد کردید، از شما دوست عزیز و گرامی، صمیمانه تقاضا می‌کنم که اینجانب را مطلع کرده، تا نسبت به تصحیح و یا تکمیل آن، در اسرع وقت، اقدام نمایم.
با کمال تشکر
داریوش تصدیقی
کلیه اطلاعات تماس: https://DTAT.ir
نسخه مقاله: ۱.۴ - تاریخ بروزرسانی: ۱۴۰۱/۰۳/۲۰

یک SSD، حداقل شانزده گیگ (16GB)، و ترجیحا با کیفیت (Class 10) تهیه می‌کنیم:

• Samsung EVO Plus
• SanDisk Extreme (A2)
• SanDisk Extreme PRO (A2)

نکته:‌ قبلا اگر اندازه SSD بیش از ۳۲ گیگابایت بود، با مشکلاتی روبرو می‌شدیم، ولی در حال حاضر می‌توانیم از SSD های با ظرفیت ۶۴ و ۱۲۸ گیگ هم استفاده نماییم.

ابتدا به نشانی ذیل می‌رویم:

https://www.raspberrypi.com/software

سپس بر روی لینک Download for Windows، کلیک می‌کنیم، تا Raspberry Pi Imager دانلود گردد.

نکته: برنامه Raspberry Pi Imager، برنامه‌ای است که از طریق آن می‌توانیم کارت SSD را Format کرده و فایل‌های سیستم‌عامل را که در ادامه دانلود خواهیم کرد را بر روی کارت SSD کپی نماییم.

حال از قسمت پایین، بر روی لینک See all download options، کلیک می‌کنیم، تا وارد صفحه ذیل شویم:

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems

در صفحه ظاهر شده، اگر بخواهیم یک نسخه خیلی سبک دانلود نماییم، گزینه Raspberry Pi OS Lite را انتخاب می‌کنیم، و اگر بخواهیم این نسخه مجهز به نسخه Desktop باشد، گزینه Raspberry Pi OS with desktop را انتخاب می‌کنیم.

ولی اگر بخواهیم، به غیر کارهایی که می‌خواهیم در زمینه IOT, AI, Robotics,... انجام دهیم، کمی هم به خودمان هیجان داده و از امکانات بیشتری استفاده نماییم، گزینه ذیل را انتخاب می‌کنیم:

Raspberry Pi OS with desktop and recommended software

و در این آموزش نیز، ما این گزینه آخر را انتخاب می‌کنیم.

نکته: این فایل به صورت فشرده بوده و در حدود ۲ و نیم گیگابایت می‌باشد. باید دقت داشته باشیم که حجم کل فایل‌های سیستم‌عامل انتخابی بعد از Extract شدن حدود ۹ گیگا باید خواهد بود.

نکته: نیازی نیست که فایل دانلود شده را Extract نماییم. ما از همین فایل فشرده‌ای که حدود ۲.۵ گیگابایت می‌باشد، در برنامه Imager استفاده خواهیم کرد.

کارت SSD را به لپتاپ یا Desktop خود متصل می‌کنیم.

برنامه Imager را نصب کرده و وارد آن می‌شویم.

در برنامه Imager، ابتدا گزینه CHOOSE OS را انتخاب کرده و سپس گزینه Erase را انتخاب می‌کنیم. سپس بر روی گزینه CHOOSE STORAGE کلیک می‌کنیم، تا یک پنجره ظاهر شود. در این پنجره کارت SSD خودمان را انتخاب می‌کنیم. پس از انتخاب، مجددا به صفحه قبل هدایت می‌شویم و حال بر روی دکمه WRITE، کلیک می‌کنیم تا عملیات Erase یا اصطلاحا Format صورت گیرد. پس از انتخاب این دکمه، برنامه از ما سوال کرده و گزینه Yes را برای ادامه عملیات انتخاب می‌کنیم. این عملیات کمی طول می‌کشد و در نهایت پنجره‌ای ظاهر شده و به ما اعلام می‌کند که کارت SSD با موفقیت پاک (Erase) گردید.

مجددا در پنجره اصلی برنامه، بر روی گزینه Operating System، کلیک می‌کنیم و این‌بار گزینه Use custom را انتخاب می‌کنیم و در پنجره ظاهر شده، فایل Extract نشده (با پسوند img.xz.) را انتخاب می‌کنیم. پس از انتخاب فایل مورد نظر، در پنجره اصلی برنامه بر روی گزینه CHOOSE STORAGE کلیک کرده و کارت SSD‌ را انتخاب می‌کنیم.

قبل از انتخاب دکمه WRITE، بر روی دکمه چرخ‌دنده! کلیک می‌کنیم تا گزینه‌های دیگری را تنظیم کنیم.

توجه: این گزینه تنظیمات، در نسخه‌های قبل وجود نداشت و برای انجام مواردی که در ذیل به آن‌ها اشاره خواهد شد، تقریبا اشک در چشمان‌مان جمع می‌شد! پس شایسته است تا قدر این پنجره تنظیمات را بدانیم!

پس از انتخاب دکمه Save، وارد پنجره اصلی برنامه شده و حال بر روی گزینه WRITE کلیک می‌کنیم تا عملیات انتقال فایل‌های سیستم‌عامل، بر روی کارت SSD صورت گیرد.

نکته مهم: در قسمت SSID مربوط به Configure wireless LAN، باید دقت داشته باشیم که نباید به وایرلس و یا نسخه‌ای از 5G وصل شویم! باید نام وایرلس و یا نسخه‌ای را مشخص کنیم (تایپ کنیم) که نسخه 2.4G باشد!

نکته:‌ در قسمت تنظیمات، فرض بر آن است که شناسه‌کاربری و گذرواژه مربوط به ssh را برابر مقادیر ذیل قرار داده‌ایم:

Username: pi
Password: raspberry

سناریوی اول

اگر این کارت SSD را در داخل دستگاه Raspberry Pi قرار دهیم و یک ماوس، یک کی‌بورد و یک یا دو مانیتور را به دستگاه Raspberry Pi متصل نموده و سپس دستگاه را روشن کنیم، می‌توانیم مانند یک سیستم کامل و هیجان‌انگیز، از امکانات آن استفاده نماییم.

سناریوی دوم (روش Headless)

از آنجایی که ممکن است ما، مانیتور، کی‌بورد و ماوس اضافه، برای راه‌اندازی مستقل دستگاه Raspberry Pi نداشته باشیم! می‌خواهیم مسیری را طی کنیم که در این مسیر، صرفا پس از قرار دادن کارت SSD در داخل دستگاه Raspberry Pi، و متصل کردن کابل شبکه به آن و روشن کردن دستگاه، صرفا از طریق دستگاه (رایانه) خودمان به آن متصل شده و آن‌را مدیریت کرده و حتی محیط GUI آن‌را مشاهده نماییم.

نکته: به این نوع راه‌اندازی دستگاه Raspberry Pi (سناریوی دوم)، روش Headless اطلاق می‌شود.

برای این‌که بتوانیم از طریق رایانه شخصی خود به Raspberry Pi متصل شویم، باید برنامه‌ای به نام PuTTY را دانلود و نصب نماییم. باید دقت داشته باشیم که اگر سیستم‌عامل دستگاه ما ۶۴ بیتی می‌باشد، بهتر است که نسخه ۶۴ بیتی این برنامه (PuTTY) را دانلود و نصب نماییم.

https://www.putty.org

بدست آوردن آی‌پی (IP) دستگاه Raspberry Pi

راه اول

بر روی دستگاه (رایانه) شخصی، و در محیط Command Prompt و یا PowerShell دستور ذیل را می‌نویسیم تا IP دستگاه Raspberry Pi بدست آید:

ping raspberrypi.local

راه دوم

از طریق اتصال به دستگاه Router یا Wireless به نشانی (معمولا):

http://192.168.1.1

Username: admin
Password: admin

و ورود به محیط کنترل‌پنل Router، آی‌پی (IP) دستگاه Raspberry Pi را بدست می‌آوریم.

در این مثال، فرض می‌کنیم که IP دستگاه Raspberry Pi، به عنوان مثال 192.168.1.2 می‌باشد.

وارد برنامه PuTTY شده و اقدام به اتصال به دستگاه Raspberry Pi می‌کنیم.

نکته: می‌توانیم با استفاده از گزینه Save، اطلاعات مربوط به IP و Port اتصال و غیره را ذخیره کرده و هر بار آن‌ها را وارد نکنیم!

حال با استفاده از شناسه‌کاربری و گذرواژه ذیل وارد دستگاه Raspberry Pi می‌شویم:

Username: pi
Password: raspberry

اولین کاری که بعد از ورود به محیط Shell رزبری پای انجام می‌دهیم، اجرای دستورات ذیل است:

sudo apt update -y
sudo apt upgrade -y

تا سیستم، کاملا Update گردد.

نکته: برای این‌که مجبور نباشیم، در ابتدای هر دستور، از عبارت sudo استفاده نماییم! می‌توانیم، یک‌بار دستور ذیل را نوشته و از آن پس، دستورات را بدون پیشوند sudo بنویسیم:

sudo su

برای مشاهده نسخه Firmware موجود بر روی دستگاه Raspberry Pi از دستور ذیل استفاده می‌کنیم:

rpi-eeprom-update

در صورتی که آپدیتی وجود داشته باشد، می‌توانیم با اجرای دستور ذیل، Firmware دستگاه را آپدیت کرده و سپس سیستم را یک‌بار Reboot می‌کنیم:

apt full-upgrade
rpi-eeprom-update -d -a
reboot

نکته مهم: دستور ذیل چندان توصیه نمی‌شود! و اولین بار که آن‌را اجرا می‌کنیم، با پیغام‌های ترسناکی مواجه می‌شویم، ولی از آن‌جایی که اینجانب ذهن وسواسی دارم! ترجیح می‌دهم که همه چیز آپدیت باشد، لذا دستور ذیل را اجرا کرده و سپس دستگاه را Reboot می‌کنیم:

rpi-update
reboot

برای تغییر دادن تنظیمات دستگاه Raspberry Pi از دستور ذیل استفاده می‌کنیم:

raspi-config

در صورتی که در این محیط Configuration، تغییراتی ایجاد نماییم، باید بعد از بسته شدن پنجره و ورود مجدد به محیط Shell، با استفاده از دستور ذیل، مجددا دستگاه را یک‌بار Reboot نماییم:

reboot

اتصال گرافیکی (GUI) به دستگاه Raspberry Pi با استفاده از برنامه VNC

در صورتی که در زمان دانلود فایل Image، دو گزینه اول را انتخاب کرده باشیم (گزینه‌هایی که مجهز به محیط Desktop می‌باشند)، می‌توانیم از طریق دستگاه (رایانه) خودمان به آن متصل شویم.

برای این منظور ابتدا از طریق برنامه PuTTY وارد محیط Shell دستگاه می‌شویم و سپس با استفاده از دستور ذیل، وارد قسمت تنظیمات دستگاه Raspberry Pi شده و گزینه VNC Server را فعال می‌کنیم.

raspi-config

پس از خروج از این برنامه، یک‌بار دیگر Raspberry Pi را Restart می‌کنیم:

reboot

وارد سایت ذیل شده و نسخه VNC Viewer را دانلود و نصب می‌کنیم:

https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer

پس از نصب برنامه VNC Viewer، آن‌را اجرا کرده و آدرس آی‌پی (IP) دستگاه Raspberry Pi را در آن نوشته و به آن Connect می‌کنیم:

در صورتی که پس از انتخاب دکمه OK، با خطای ذیل مواجه شدیم:

cannot currently show the desktop

می‌توانیم به نشانی ذیل رفته و مشکل را شناسایی و برطرف نماییم:

https://www.tomshardware.com/how-to/fix-cannot-currently-show-desktop-error-raspberry-pi

پی‌نوشت:

اینجانب دقیقا به همین خطای VNC برخورد کردم و با بررسی‌هایی که کردم و توصیه‌هایی که مطالعه کردم، موارد ذیل را انجام دادم و مشکل برطرف شد:

از طریق دستور ذیل:

raspi-config

وارد قسمت Configuration شدم و رزولوشن پیش‌فرض را تغییر دادم و از طریق دستور ذیل:

nano /boot/config.txt

فایل Config مربوط به Boot دستگاه را با گزینه‌های ذیل تغییر دادم:

start_=0
hdmi_force_hotplug=1
hdmi_enable_4kp60=1

و سپس سیستم را Restart کردم:

reboot

و مشکل حل گردید.

پایان