Een Raspberry Pi 3B, Camera Module en iRobot Create Instellen: Een Complete CS424 Gids

De Raspberry Pi 3 Model B is een veelzijdige single-board computer uitgerust met USB, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, HDMI, audio en GPIO-pinnen. In CS424 zullen we dit bord gebruiken om een iRobot Create te besturen, gebruikmakend van de robuuste hardware: een 4-core 1,2 GHz processor en 1 GB RAM. De minimale benodigde hardware omvat:

• Een Raspberry Pi 3B moederbord
• Een 32-GB microSD-kaart (met adapter indien nodig)
• Een 5V voeding (bijv. CanaKit)
• De Raspberry Pi Camera Module v2 voor visie

1. Methode 1: NOOBS (New Out-of-Box Software) Gebruiken

   NOOBS biedt de eenvoudigste weg. Download het "offline and network install" pakket van Raspberry Pi Downloads en volg de NOOBS-installatiegids. Pak de ZIP uit en kopieer de inhoud naar de microSD-kaart. Eject de kaart veilig om corruptie te voorkomen.

   Start de Pi met de kaart ingevoegd, sluit een HDMI-scherm, USB-toetsenbord en muis aan, en zet hem aan. De OS-installatiewizard leidt je door het instellen van locale, tijdzone en gebruikersreferenties. Zodra Raspbian geïnstalleerd is, ga door naar de configuratiesectie.

2. Methode 2: Een Raspbian-image Direct Flashen

   Download de volledige desktop-image van Raspberry Pi OS Downloads. Volg de platform-specifieke instructies voor Mac, Linux of Windows (Mac, Linux, Windows) om de image op de microSD-kaart te schrijven. Na het flashen, steek de kaart in de Pi en zet hem aan om de eerste boot te voltooien.

1. Hostnaam Instellen

   Bewerk /etc/hosts en /etc/hostname om de standaard raspberrypi te veranderen in een unieke naam zoals robotpi4 (vervang "4" met je groepsnummer). Gebruik sudo nano of je favoriete editor. Onthoud op te slaan en af te sluiten.

2. Wi-Fi Configureren

   Voeg je thuisnetwerkgegevens toe aan /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf:

   network={ ssid="your_home_wifi_name" psk="your_home_wifi_passphrase" key_mgmt=WPA-PSK } 

   Voor IllinoisNet Enterprise, genereer een wachtwoordhash met:

   echo -n 'your_netid_password' | iconv -t utf16le | openssl md4 

   Voeg de resulterende hash in het configuratieblok in:

   network={ ssid="IllinoisNet" key_mgmt=WPA-EAP proto=WPA2 eap=PEAP ca_cert="/etc/ssl/certs/AddTrust_External_Root.pem" identity="your_net_id" password=hash:6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b phase1="peapver=0" phase2="MSCHAPV2" } 

   Vervang de hash en your_net_id dienovereenkomstig. Verwijder het plaintext-wachtwoord uit je shell-geschiedenis met history -cw.

3. DHCP Inschakelen voor Netwerkinterfaces

   Bewerk /etc/network/interfaces om alle voorkomens van manual te veranderen naar dhcp:

   auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf allow-hotplug wlan1 iface wlan1 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 

4. Een Eenvoudig Discovery-protocol Instellen

   Maak een script dat de centrale server notificeert wanneer een netwerkinterface opkomt. Voer uit:

   sudo touch /etc/network/if-up.d/robotpi sudo chmod 755 /etc/network/if-up.d/robotpi sudo nano /etc/network/if-up.d/robotpi 

   Voeg de volgende inhoud in (vervang backticks met echte backticks in je editor):

   #!/bin/sh curl --data "hostname=$(hostname)&data=$(ifconfig)" \ https://apollo3.cs.illinois.edu/robotpi/controller.py/send_heartbeat 

   Sla op en sluit af. Herstart de Pi met sudo reboot om wijzigingen toe te passen.

1. Via Bedrade Verbinding

   Verbind de Pi met een router via een Ethernet-kabel. Na de boot, vind het IP (bijv. 192.168.x.x) via het admin-paneel van de router of door raspberrypi.local te pingen. SSH in:

   ssh [email protected] 192.168.x.x 

   Pas de hostname, Wi-Fi, DHCP en discovery-instellingen toe zoals bovenstaand.

2. Directe microSD-kaart Bewerking (Geen Boot)

   Start een Linux-systeem (of een Ubuntu Live USB), steek de microSD-kaart in, en koppel het root-bestandssysteem. De directories liggen typisch onder /media/username/ of /run/media/username/. Bewerk dezelfde bestanden als in de gebootte methode, maar gebruik paden voorzien van een punt (bijv. ./etc/hosts). Na bewerken, ontkoppel en eject de kaart veilig.

Voed de Pi met de microSD-kaart en CanaKit-voeding. Wacht enkele minuten voor de boot. Open een webbrowser op een netwerk-verbonden computer en navigeer naar https://apollo3.cs.illinois.edu/robotpi. Het dashboard zal alle actieve Raspberry Pi-knooppunten tonen, met hostname, timestamp en draadloos IP.

Verifieer connectiviteit door in de Pi te SSH-en met het getoonde IP:

ssh [email protected] 10.195.29.33