Den Raspberry Pi aufsetzen

27.02.2019

Auf dieser Seite zeige ich auch die Schritte, die nötig sind, damit ihr mit eurem Raspberry Pi loslegen könnt, um damit heißen Scheiß, wie das Open Macro Board bauen zu können. Doch bevor wir loslegen können müssen wir uns zuerst um die Vorraussetzungen kümmern. Dazu gehört zum Einen die Frage, welches Modell des Pi wir verwenden wollen. Aber auch welches Zubehör wir brauchen, um starten zu können.

Vorraussetzungen

Dieser Abschnitt hilft euch bei der Auswahl des richtigen Modells und führt auf, welche weiteren Vorraussetzungen gebraucht werden, um das Setup durchzufüren.

Wer die Wahl hat, hat die Qual! Hier eine kurze Gegenüberstellung der aktuellen Raspberry Pi Modelle.

Modell Maße (mm) CPU Prozessorkerne Taktfrequenz Arbeitsspeicher Preis
Raspberry Pi 3 Model A+ 65,0 x 56,0 x k. A. Cortex-A53 4 1400 MHz 512 MB ~ 25 €
Raspberry Pi Model 3 B+ Raspberry Pi 3 Model B 93,0 x 63,5 x 20,0 Cortex-A53 4 1200 MHz 1024 MB ~ 31 €
Raspberry Pi Model 3 B+ Raspberry Pi 3 Model B+ 93,0 x 63,5 x 20,0 Cortex-A53 4 1400 MHz 1024 MB ~ 35 €

Das sind die aktuellen Modelle der 3er Serie. Das Modell A+ ist etwas kleiner und bietet nur einen halb so großen Arbeitsspeicher, im Vergleich zu den anderen beiden Modellen, ist aber auch gut 10 € günstiger, als das Modell B+. Zudem fehlt dem Modell A+ aber ein LAN Anschluss und es besitzt nur einen USB Anschluss.

Die Modelle 3 B und 3 B+ unterscheiden sich auf den ersten Blick nur geringfügig. Beide Modelle besitzen 4 CPU Kerne, beide besitzen die Mali-400MP2 GPU mit jeweils 400 MHz Taktgeschwindigkeit, beide liefern 40 Pins und jeweils 4 USB 2.0 Anschlüsse. Durch die 200 Mhz mehr an Taktgeschwindigkeit liefert das Modell B+ allerdings ungefähr 20% mehr Rechenleistung (Quelle).

Auch bei der Konnektivität werden die Unterschiede deutlich. Das Modell B+ ist das erst Raspberry Pi Modell, das einen GBit LAN Anschluss besitzt, der dafür sorgt, dass das Modell B+ eine bis zu 2,5 mal höhere Ethernet Geschwindigkeit besitzt. Das neue WLAN Modul des B+ bietet nun auch die Möglichkeit den IEEE 802.11ac Standard zu verwenden und Bluetooth wurde von 4.1 auf 4.2 upgedated.

Die höhere Geschwindigkeit gibt es allerdings nicht umsonst, denn der Stromverbrauch ist, im Gegensatz zum Modell B,um ungefähr 38% gestiegen (Quelle).

Weiteres Zubehör

Neben dem Raspberry Pi an sich benötigen wir noch ein wenig Zubehör, bevor wir loslegen können. Hier eine Auflistung des benötigten Zubehörs:

Für die Stromversorgung benötigen wir ein Micro USB Netzteil, welches 5V und mindestens 2.5A liefert. Wenn ihr nicht gerade stolzer Besitzer eines iPhones seid, könnt ihr auch einfach euer Handy-Netzteil verwenden, falls es die nötige Leistung bringt. Ansonsten empfehle ich euch dieses Netzteil von Leicke. Es liefert 3A, womit wir auf der sicheren Seite sind.
Da der Raspberry Pi keine Festplatte besitzt, brauchen wir als alternatives Speichermedium eine micro SD Karte. Die micro SD Karte muss mindestens 8GB Speichervolumen besitzen. Bei den Geschwindigkeitsklassen der SD Karten müsst ihr ein wenig Vorsichtig sein, da eine hohe Klasse nur Auskunft über den sequentiellem Zugriff auf den Speicher liefert (Sequential R/W speed). Im Fall eines fragmentierten Dateisystems findet aber ein wahlfreier Zugriff (Random R/W speed) statt. Ganz gute Erfahrungen habe ich mit den SD Karten von ScanDisk gemacht.

Um die micro SD zu beschreiben brauchen wir natürlich auch einen Card-Reader. Falls an eurem PC kein Kartenleser vorhanden sein sollte kann man sich auf Amazon für ein paar Euro eine USB Kartenleser/Schreiber kaufen.
Um den Pi bedienen zu können benötigen wir noch eine Tastatur und eine Maus, welche über USB angeschlossen werden. Alternativ kann natürlich auch eine Tastatur mit integriertem Touchpad verwendet werden.
Um die Bildschirmausgabeausgabe betrachten zu können wird ein HDMI Kabel benötigt, das ihr ebenfalls für sehr wenig Geld auf Amazon erwerben könnt. Damit könnt ihr den Pi an einem Monitor oder Fernseher anschließen.

Einrichten

Sobald wir das nötige Zubehör beschaft haben können wir uns ans einrichten des Pi machen. Damit wir mit dem Pi interagieren können müssen wir zunächst ein Betriebssystem auf die SD Karte spielen. Dazu stehen uns eine Reihe verschiedener Betriebssysteme Images zur Verfügung, je nachdem für was der Pi verwendet werden soll.

So lässt sich z.B. mittels des Betriebssystems Open ELEC (Open Embedded Linux Entertainment Center) ein Medien Center aus dem Pi machen, mit dem wir Musik, Filme und Bilder verwalten können und diese über den Fernseher abspielen können.

Oder wir verwandeln den Pi mit Hilfe des RetroPie Betriebssystems in eine Retro-Spielekonsole, die Emulatoren für viele Old School Konsolen mitbringt.

Mitlerweile gibt es sogar Windows 10 für den Raspberry Pi. Eine Anleitung, wie ihr eine SD Karte mit dem Windows 10 IoT Core beschreibt findet sich hier.

In diesem Tutorial zeigen wir euch, wie ihr Raspbian, das offiziele Betriebssystem des Raspberry Pi, installiert und einrichtet.

SD Karte einrichten

Zunächst müssen wir das Raspbian Image von der offiziellen Webseite herunterladen. Dazu stehen uns drei Images zur Verfügung. Die erste Variante ist "Raspbian Stretch with desktop and recommended software". Diese liefert neben einer grafischen Benutzeroberfläche auch schon eine ganze Reihe vorinstallierter Programme mit. Als zweite Auswahlmöglichkeit steht uns "Raspbian Stretch with desktop" zur Verfügung. Diese Variante besitzt ebenfalls eine grafische Benutzeroberfläche, allerdings fehlen hier viele der vorinstallierter Programme. Diese Ausgabe ist für Leute interessant, die wissen, dass sie viele der vorinstallierten Programme nicht benötigen werden und so ihr Image kleiner halten können. Das dritte Image "Raspbian Stretch Lite" liefert nur eine minimale Ausgabe des Betriebssystems. So fehlt hier die grafische Benutzeroberfläche und der Pi lässt sich nur über ein Terminal bedienen.

Dieses Tutorial beschränkt sich auf die Einrichtung über die grafische Benutzeroberfläche, weshalb ihr euch für eine der ersten beiden Varianten entscheiden solltet. Ein Tutorial zur Einrichtung ohne grafische Benutzeroberfläche wird aber in kürze folgen. Wenn ihr euch entschieden habt, wählt für euer Image "Download ZIP" aus.

Als nächstes benötigen wir ein Programm, mit dem wir das Image des Betriebssystems auf die SD Karte schreiben können. Wir verwenden dazu Etcher von balena, dass ihr hier herunterladen könnt. Die Installation ist super einfach. Ihr startet die heruntergeladene .exe Datei, nehmt die Lizenzbedingungen an, natürlich nachdem ihr sie durchgelesen habt, die Installation läuft durch und ihr seid fertig. Etcher sollte sich nach der Installation selbstständig starten.

Oberfläche des Etcher Programms

Startet Etcher und klickt auf "Select image". Dort wählt ihr das zuvor heruntergeladene ZIP des Raspbian Images aus. Falls Etcher in der mittleren Auswahl noch nicht euere SD Karte ausgewählt hat müsst ihr sie über "Select drive" manuell auswählen. Geht sicher, dass ihr das richtige Laufwerk mit eurer SD Karte ausgewählt habt und sich auf der SD Karte keine Daten befinden, die ihr noch braucht, da das schreiben des Images sämtliche Daten auf der SD Karte löscht! Sichert gegebenenfalls die Dateien von der SD Karte auf euren PC. Wenn ihr sicher seid, dass ihr mit dem Schreiben der SD Karte fortfahren wollt, dann drückt auf Flash.

Es kann sein, dass Windows euch fragt, ob ihr zulassen wollt, "dass diese App Änderungen an Ihrem Gerät" vornimmt. Diese Meldung könnt ihr mit "Ja" bestätigen. Das flashen des Images auf die SD Karte sollte nun durchgeführt werden. Mir ist es schon passiert, dass das Flashen mit der Fehlermeldung "Could not clean device" oder so ähnlich abgebrochen ist und die SD Karte anschließend nicht mehr erkannt wurde. In diesem Fall den Rechner neu starten und nochmal probieren. Zumindest hat es bei mit im zweiten Anlauf funktioniert.
Nachdem das Image vollständig auf die SD Karte kopiert wurde wirft Windows wieder eine Fehlermeldung. Diesmal wird die Meldung "Sie müssen den Datenträger in Laufwerk X: formatieren, bevor Sie ihn verwenden können." angezeigt. Diese Meldung unbedingt mit "Abbrechen" schließen. Die Fehlermeldung wird dadurch erzeugt, dass das Image nich einfach nur auf die SD Karte kopiert wird, sondern die Karte mit einem Dateiformat formatiert wird, mit dem Windows nichts anfangen kann und deshalb glaubt die Karte wäre gar nicht formatiert.

Damit ist das Einrichten der SD Karte abgeschlossen. Wir können die Karte nun in den Pi stecken und ihn das erst mal starten.