Hoofdstuk 1: Maak kennis met de Raspberry Pi

Je Raspberry Pi is een wonder op miniformaat, met een behoorlijke rekenkracht op een oppervlakte die niet groter is dan een creditcard. Hij is in staat tot fantastische prestaties, maar er zijn wat dingen die je moet weten voordat je een sprong in het diepe kunt wagen.

Tip

Als je staat te popelen om te beginnen, sla dan een paar pagina’s over om uit te vinden hoe je de Raspberry Pi op een beeldscherm, een toetsenbord en een muis aansluit.

ARM versus x86

De processor in het hart van het Raspberry Pi-systeem is een Broadcom BCM2835 systeem-op-chip (system-on-chip: SoC) multimediaprocessor. Dit betekent dat de meeste onderdelen van het systeem, met inbegrip van de centrale verwerkingseenheid en de beeldverwerkingseenheid en de audio- en communicatiehardware, zich bevinden op het component dat verborgen zit onder de geheugenchip van 256 MB in het midden van de printplaat (zie Figuur 1-1).

Figuur 1-1: De BCM2835 SoC, gelegen onder een geheugenchip van Hynix

Het is echter niet alleen het SoC-ontwerp waardoor de BCM2835 verschilt van de processor in je desktop of laptop. Hij gebruikt ook een andere instructiesetarchitectuur (instruction set architecture: ISA), die bekendstaat als ARM.

De ARM-architectuur, die eind jaren tachtig door Acorn Computers is ontwikkeld, zie je niet vaak bij desktops. In mobiele apparaten is hij daarentegen een echte uitblinker: in je mobiele telefoon bevindt zich vrijwel zeker op z’n minst één op ARM gebaseerde verwerkingseenheid. De combinatie van een architectuur met een eenvoudige gereduceerde instructieset (simple reduced instruction set: RISC) en een laag stroomverbruik maakt het de perfecte keuze ten opzichte van desktop-chips met die een hoog vermogen vragen en een architectuur met complexe instructiesets (complex instruction set: CISC) hebben.

De op ARM gebaseerde BCM2835 is het geheim waardoor de Raspberry Pi kan werken op de voeding van slechts de 5V en 1A die door de ingebouwde micro-USB-poort geleverd wordt. Het is ook de reden dat je geen koeling op het apparaat aantreft: het lage stroomverbruik van de chip vertaalt zich direct in zeer weinig restwarmte, zelfs tijdens gecompliceerde verwerkingstaken.

Het heeft echter wel tot gevolg dat de Raspberry Pi niet compatibel is met gebruikelijke software voor de pc. De meerderheid van de software voor desktops en laptops is gebouwd met de x86-instructiesetarchitectuur in het achterhoofd, zoals je die kunt vinden in processors van bijvoorbeeld AMD, Intel en VIA. Daardoor zal die software niet op de op ARM gebaseerde Raspberry Pi draaien.

De generatie ARM-processors die de BCM2835 gebruikt staat bekend als ARM11, die op haar beurt weer gebouwd is op een versie van de instructiesetarchitectuur die ‘ARMv6’ wordt genoemd. Dit is het onthouden waard: ARMv6 is een lichtgewicht en krachtige architectuur, maar er bestaat ook een geavanceerdere ARMv7-architectuur die gebruikt wordt door de ARM-Cortex-processors. Software ontwikkeld voor ARMv7 is, net als software ontwikkeld voor x86, helaas niet compatibel met de BCM2835 in de Raspberry Pi’s – hoewel ontwikkelaars hun software meestal kunnen omzetten zodat hij wel geschikt wordt.

Dat wil niet zeggen dat je beperkt bent in je keuze. Zoals je verderop in dit boek zult ontdekken, is er volop software beschikbaar voor de ARMv6-instructieset, en als de populariteit van de Raspberry Pi blijft groeien, dan zal dat alleen maar toenemen. In dit boek zul je ook leren hoe je je eigen software voor de Pi maakt, zelfs als je geen ervaring met programmeren hebt.

Windows versus Linux

Een ander belangrijk verschil tussen de Raspberry Pi en je desktop of laptop, behalve de grootte en de prijs, is het besturingssysteem: de software waarmee je de computer beheert.

De meerderheid van de desktop- en laptopcomputers draaien vandaag de dag op de besturingssystemen Microsoft Windows of Apple OS X. Beide platforms zijn closed source, gemaakt in een afgeschermde omgeving met behulp van niet-openbare technieken.

Deze besturingssystemen staan bekend als closed source vanwege de aard van hun broncode (source code), het recept in computertaal dat het systeem vertelt wat het moet doen. In closed source-software is dit recept een streng bewaakt geheim. Gebruikers kunnen over de software beschikken wanneer die af is, maar ze krijgen nooit te zien hoe de software gemaakt is.

De Raspberry Pi is daarentegen ontworpen om te draaien op een besturingssysteem met de naam GNU/Linux (hierna zullen we gewoon ‘Linux’ zeggen). In tegenstelling tot Windows of OS X is Linux open source: het is mogelijk om de broncode voor het hele besturingssysteem te downloaden en te veranderen wat je maar wilt. Niets is verborgen en iedereen kan alle wijzigingen die aangebracht worden bekijken. Dankzij opensource-ontwikkeling was het mogelijk om Linux snel aan te passen voor de Raspberry Pi, een proces dat bekendstaat als porten. Op het moment van schrijven waren er verschillende versies van Linux – distributies genaamd – naar de BCM2835-chip van de Raspberry Pi geport, waaronder Debian, Fedora Remix en Arch Linux.

De verschillende distributies komen aan verschillende behoeften tegemoet, maar ze hebben allemaal iets gemeen: ze zijn allemaal open source. Over het algemeen zijn ze ook allemaal compatibel met elkaar: software die op een Debian-systeem geschreven is zal perfect werken op Arch Linux en vice versa.

Linux is niet exclusief voor de Raspberry Pi. Er zijn honderden verschillende distributies beschikbaar voor desktops, laptops en zelfs mobiele apparaten, en het populaire platform Android van Google heeft een Linux-kern. Als je merkt dat je Linux op de Raspberry Pi prettig in het gebruik vindt, kun je overwegen om het ook aan andere computers die je gebruikt toe te voegen. Je kunt het naast je huidige besturingssysteem gebruiken, zodat je van de voordelen van beide systemen gebruik kunt maken en je een vertrouwde omgeving hebt wanneer je Pi niet beschikbaar is.

Net als bij het verschil tussen ARM en x86, is er een belangrijk punt over het praktische verschil tussen Windows, OS X en Linux: software die voor Windows of OS X is geschreven zal niet op Linux draaien. Gelukkig zijn er tal van compatibele alternatieven voor de overgrote meerderheid van algemene softwareproducten. Sterker nog: de meeste zijn gratis te gebruiken en net zo open source als het besturingssysteem zelf.

Aan de slag met de Raspberry Pi

Nu je enigszins weet hoe de Pi van andere computers verschilt, is het tijd om ermee aan de slag te gaan. Als je je Pi net ontvangen hebt, neem hem dan uit de beschermende antistatische verpakking en plaats hem op een vlak, niet-geleidend oppervlak voordat je met dit hoofdstuk verdergaat.

Een beeldscherm aansluiten

Voordat je je Raspberry Pi kunt gaan gebruiken, zul je een beeldscherm aan moeten sluiten. De Pi ondersteunt drie verschillende video-uitgangen: composietvideo, HDMI-video en DSI-video. Composietvideo en HDMI-video zijn door de eindgebruiker zo te gebruiken, zoals je in deze paragraaf zult zien, terwijl DSI-video speciale hardware vereist.

Composietvideo

Composietvideo gaat via de gele uitgang aan de bovenkant van de Pi, die bekendstaat als een RCA phonoaansluiting (zie Figuur 1-2), en is ontworpen om de Raspberry Pi op oudere beeldschermen aan te sluiten. Bij deze aansluiting wordt het beeld uit de primaire kleuren rood, groen en blauw samengesteld en het signaal via een enkele kabel naar het beeldscherm gestuurd, meestal een oude kathodestraalbuis-tv.

Figuur 1-2: De gele RCA phonoaansluiting, voor composietvideo-uitgang

Wanneer je geen ander beeldscherm tot je beschikking hebt, kun je met de composietvideoaansluiting aan de slag met de Pi. De kwaliteit is echter niet erg hoog. Composietvideoaansluitingen zijn veel gevoeliger voor interferentie, niet erg scherp en hebben een beperkte resolutie, wat betekent dat er minder pictogrammen en tekstregels tegelijk op het scherm passen.

HDMI-video

Je krijgt een betere beeldkwaliteit met behulp van de HDMI (High Definition Multimedia Interface)-aansluiting, de enige poort die je aan de onderkant van de Pi vindt (zie Figuur 1-3). In tegenstelling tot de analoge composietaansluiting zorgt de HDMI-poort voor een digitale verbinding met hoge snelheid voor haarscherp beeld op zowel computermonitoren als HD-televisies. Met behulp van de HDMI-poort kan de Pi beelden op de Full HD-resolutie van 1920×1080 van de modernste HDTV-toestellen weergeven. Op deze resolutie is er veel meer detail op het scherm beschikbaar.

Figuur 1-3: De zilveren HDMI-aansluiting, voor video met high-definition

Als je de Pi met je bestaande computermonitor wilt gebruiken, kan het zijn dat je beeldscherm niet over een HDMI-ingang beschikt. Dat is geen ramp: de digitale signalen van de HDMI-kabel komen overeen met een gemeenschappelijke computermonitorstandaard die DVI (Digital Video Interconnect) wordt genoemd. Als je een HDMI-naar-DVI-kabel koopt, kun je de HDMI-poort van de Pi aansluiten op een monitor met een DVI-D-connectiviteit.

Is je monitor voorzien van een VGA-ingang – een D-vormige aansluiting met vijftien pinnen, meestal blauw en zilver – dan kun je de Raspberry Pi er niet mee verbinden. Er zijn wel adapters voor het omzetten van een digitaal DVI-signaal naar een analoog VGA-signaal, maar deze zijn groot en duur. De beste optie is om gewoon een modernere monitor met een DVI- of HDMI-ingang te kopen.

DSI-video

De laatste video-uitgang van de Pi vind je boven de SD-kaartsleuf aan de bovenkant van de printplaat. Het is een kleine lintvormige aansluiting die beschermd wordt door een laagje plastic. Dit is de aansluiting voor een videostandaard die bekendstaat als Display Serial Interface (DSI) en wordt gebruikt voor de platte beeldschermen van tablets en smartphones. Beeldschermen met een DSI-connector zijn eigenlijk niet te koop in de detailhandel; ze worden gebruikt door fabrikanten van compacte, gesloten systemen. Een DSI-beeldscherm kan worden aangesloten door een lintvormige kabel aan te sluiten, maar voor beginners wordt het gebruik van een composiet- of HDMI-scherm geadviseerd.

Audio aansluiten

Als je de HDMI-poort van de Raspberry Pi gebruikt, is audio eenvoudig: als de HDMI-poort op de juiste wijze is geconfigureerd, dan wordt zowel het videosignaal als een digitaal audiosignaal via de kabel verstuurd. Dit betekent dat je maar één kabel op je beeldscherm hoeft aan te sluiten voor beeld en geluid.

Ervan uitgaande dat je de Pi op een standaard HDMI-scherm aansluit, hoef je maar weinig te doen. Sluit gewoon de kabel aan.

Als je de Pi via een adapter of kabel met een DVI-D-beeldscherm gebruikt, heb je geen geluid. Dit is het belangrijkste verschil tussen HDMI en DVI: HDMI heeft geluid, DVI niet.

Gebruik je een DVI-D-monitor of de composietvideouitgang, dan kun je voor analoog geluid de zwarte audioaansluiting van 3,5 mm (3.5 mm audio jack) aan de bovenkant van de Pi gebruiken, naast de gele phonoaansluiting (zie Figuur 1-2). Dit is dezelfde aansluiting die gebruikt wordt voor koptelefoons en microfoons, en de bedrading is precies hetzelfde. Als je wilt, kun je een koptelefoon op deze poort aansluiten zodat je snel over audio beschikt.

Tip

Hoewel je je koptelefoon rechtstreeks op de Raspberry Pi kunt aansluiten, zul je merken dat het volume een beetje tegenvalt. Sluit daarom indien mogelijk afzonderlijke luidsprekers aan. De versterker van de luidsprekers zal helpen om het signaal naar een hoorbaar niveau te brengen.

Als je je Pi op luidsprekers aan wilt sluiten, dan kun je gebruikmaken van standaard pc-luidsprekers met een 3,5 mm-aansluiting, of je kunt een adapter kopen. Maak je gebruik van composietvideo, dan is een adapter van 3,5 mm naar RCA-phonokabel handig. Daarmee heb je de witte en rode RCA-phonoaansluitingen die naast de videoverbinding zitten, elk met één kanaal van het stereosignaal.

Wanneer je de Pi op een versterker of stereo-installatie aansluit, dan moet je ofwel een adapter van 3,5 mm naar RCA-phono hebben, of een kabel van 3,5 mm naar 3,5 mm, afhankelijk van de vrije aansluitingen op je systeem. Beide kabeltypen zijn niet duur en verkrijgbaar bij winkels voor consumentenelektronica of webwinkels als bol.com.

Een toetsenbord en muis aansluiten

Nu je de uitvoerapparaten van je Raspberry Pi geregeld hebt, is het tijd om na te denken over de invoer. Je zult op z’n minst een toetsenbord nodig hebben en voor de meeste gebruikers is een muis of trackball ook een noodzaak.

Eerst het slechte nieuws: heb je een toetsenbord en muis met een PS/2-aansluiting (een ronde stekker met een hoefijzervormige reeks pinnetjes), dan zul je eropuit moeten om ze te vervangen. De oude PS/2-aansluiting is achterhaald, en de Pi verwacht dat je je randapparatuur aansluit via de Universal Serial Bus (USB)-poort.

Afhankelijk van het model Raspberry Pi dat je hebt, zul je één of twee USB-poorten aan de rechterkant van je Pi aantreffen (zie Figuur 1-4). Heb je Model B, dan kun je het toetsenbord en de muis meteen op deze poorten aansluiten. Als je Model A hebt, dan moet je een USB-hub kopen om twee USB-apparaten gelijktijdig aan te kunnen sluiten.

Figuur 1-4: De twee USB-poorten van Model B

Een USB-hub is een goede investering voor elke Pi-gebruiker. Zelfs als je Model B hebt, zullen beide beschikbare poorten door je toetsenbord en muis worden ingenomen. Daardoor is er geen ruimte meer voor extra apparaten, zoals een externe optische schijf, harde schijf of joystick. Zorg ervoor dat je een USB-hub met eigen voeding koopt: modellen zonder voeding zijn goedkoper en kleiner, maar leveren niet genoeg stroom voor apparaten als cd-spelers en externe harde schijven.

Tip

Om het aantal stopcontacten dat je nodig hebt te verminderen, sluit je de USB-voedingskabel van de Raspberry Pi aan op je USB-hub. Op die manier betrekt de Pi zijn energie rechtstreeks van de hub en heeft hij geen eigen stopcontact en netadapter nodig. Dit werkt alleen met hubs waarvan de voeding groot genoeg is om 700 mA aan de USB-poort van de Pi te leveren, naast het vermogen dat nodig is voor de andere randapparatuur.

Om het toetsenbord en de muis aan te sluiten hoef je ze alleen maar in de USB-poorten te steken, rechtstreeks in het geval van een Model B of via een USB-hub in het geval van een Model A.

Een opmerking over opslag

Zoals je waarschijnlijk hebt gemerkt, beschikt de Raspberry Pi niet over een traditionele harde schijf. In plaats daarvan maakt hij gebruik van een Secure Digital (SD) geheugenkaart, een solid-state opslagsysteem dat meestal in digitale camera’s gebruikt wordt. Bijna elke SD-kaart zal met de Raspberry Pi werken, maar omdat het hele besturingssysteem erop moet staan, moet de kaart een capaciteit van ten minste 2 GB hebben, zodat alle benodigde bestanden erop passen.

SD-kaarten waarop vooraf het besturingssysteem geïnstalleerd is, zijn verkrijgbaar bij de officiële Raspberry Pi Store en op tal van sites op het internet. Als je er hier een van gekocht hebt, of als er een met je Pi werd meegeleverd, dan steek je hem gewoon in de SD-kaartsleuf aan de onderkant van de linkerzijde. Zo niet, dan moet je een besturingssysteem op de kaart installeren – ook wel ‘flashen’ genoemd – voordat je ermee aan de slag kunt gaan.

Het ene type SD-kaart werkt beter dan het andere, en sommige modellen werken überhaupt niet met de Raspberry Pi. Voor een actuele lijst met SD-kaartmodellen waarvan bekend is dat ze met de Pi werken, kun je de eLinux Wiki-pagina bezoeken: http://www.elinux.org/RPi_VerifiedPeripherals#SD_cards.

De SD-kaart flashen

Om een lege SD-kaart klaar te maken voor gebruik met de Raspberry Pi, moet je een besturingssysteem op de kaart flashen. Hoewel dit iets ingewikkelder is dan het simpelweg kopiëren van bestanden naar de kaart, neemt het niet meer dan een paar minuten in beslag.

Ten eerste moet je beslissen welke Linux-distributie je met je Raspberry Pi wilt gebruiken. Elke distributie heeft zijn voor- en nadelen. Het is niet erg als je later van gedachten verandert en een andere versie van Linux wilt proberen: een SD-kaart kan op elk moment met een nieuw besturingssysteem worden geflasht.

De meest actuele lijst van Linux-versies die met de Pi compatibel zijn staat op de Raspberry Pi-website op http://www.raspberrypi.org/downloads.

De Foundation heeft BitTorrent-links voor elke distributie. Dit zijn kleine bestanden die met BitTorrent-software kunnen worden gebruikt om de bestanden van andere gebruikers te downloaden. Dit is een efficiënte en snelle manier om grote bestanden te verspreiden en voorkomt dat de downloadservers van de Foundation overbelast raken.

Om een BitTorrent-link te gebruiken, moet je een compatibele client installeren. Als je nog geen BitTorrent-client geïnstalleerd hebt, download en installeer er dan een voordat je de Raspberry Pi Linux-distributie downloadt. Een van de clients voor Windows, OS X en Linux is µTorrent, die je kunt vinden op http://www.utorrent.com/downloads.

Welke distributie je wilt downloaden is aan jou. De instructies in de rest van dit boek zijn gebaseerd op de Debian Raspberry Pi-distributie, een goede keuze voor beginners. Waar mogelijk geven we je ook aanwijzingen voor andere distributies.

Linux-distributies voor de Raspberry Pi worden aangeboden als een image-bestand, dat gecomprimeerd is zodat het sneller gedownload kan worden. Na het downloaden van het zip-archief (een gecomprimeerd bestand dat je sneller kunt downloaden dan de ongecomprimeerde bestanden) voor de distributie van je keuze, moet je het ergens op je systeem uitpakken. In de meeste besturingssystemen kun je gewoon op het bestand dubbelklikken om het te openen. Vervolgens kies je Uitpakken of Unzippen om de inhoud van het bestand te decomprimeren.

Nadat je het archief gedecomprimeerd hebt, houd je twee afzonderlijke bestanden over. Het bestand dat eindigt op sha1 is een hash en kan worden gebruikt om te controleren of de download tijdens het transport niet beschadigd is. Het bestand dat eindigt op img bevat een exacte kopie van een SD-kaart die de makers van de distributie zo hebben ingesteld dat de Raspberry Pi hem begrijpt. Dit is het bestand dat naar de SD-kaart moet worden geflasht.

Waarschuwing

Tijdens de volgende instructie gebruik je een hulpprogramma met de naam dd. Als je dd verkeerd gebruikt kun je het image zomaar naar je primaire harde schijf schrijven, waarbij je besturingssysteem en al je opgeslagen gegevens worden verwijderd. Lees de instructies in elke paragraaf aandachtig en let zorgvuldig op het adres van je SD-kaart. Tweemaal lezen, eenmaal schrijven!

Flashen vanaf Linux

Als er al een variant van Linux op je pc draait, dan kun je gebruikmaken van het commando dd om de inhoud van het image-bestand naar de SD-kaart te schrijven. Dit is een programma dat draait vanaf de commandoprompt, die in Linux-spraakgebruik bekendstaat als een terminal. Volg deze stappen om de SD-kaart te flashen:

1. Open een terminal vanaf het programmamenu van je distributie.

2. Steek je lege SD-kaart in een kaartlezer die op je pc is aangesloten.

3. Typ sudo fdisk -l om een lijst met schijven te zien. Identificeer de SD-kaart aan de hand van de grootte, en noteer het adres van het apparaat (/dev/sdX) , waarbij X een letter voor het opslagapparaat is. Systemen met geïntegreerde SD-kaartlezers gebruiken misschien de alternatieve vorm /dev/mmcblkX. Vergeet in dat geval niet om in de volgende instructies het doel te wijzigen.

4. Gebruik cd om naar de directory te gaan waarin je het .img-bestand uit het zip-archief neergezet hebt.

5. Typ sudo dd if=imagefilename.img of=/dev/sdX bs=2M om het bestand imagefilename.img op de SD-kaart te schrijven. Vervang imagefilename.img met de daadwerkelijke naam van het bestand uit het zip-archief. Deze stap duurt een tijdje, dus heb geduld! Tijdens het flashen wordt er niets op het scherm weergegeven totdat het proces geheel afgerond is (zie Figuur 1-5).

Figuur 1-5: De SD-kaart met behulp van het commando dd in Linux flashen

Flashen vanaf OS X

Als je een Mac hebt met Apple OS X, zul je blij zijn om te horen dat het op jouw systeem net zo eenvoudig is als op Linux. Vanwege de soortgelijke achtergrond bevatten OS X en Linux beide het hulpprogramma dd, dat je als volgt kunt gebruiken om het image-bestand op je lege SD-kaart te flashen:

1. Selecteer Hulpprogramma’s in het menu Toepassing, en klik vervolgens op het programma Terminal.

2. Steek je lege SD-kaart in een kaartlezer die op de Mac is aangesloten.

3. Type diskutil list om een lijst met schijven te zien. Identificeer de SD-kaart aan de hand van de grootte, en noteer het adres van het apparaat (/dev/diskX), waarbij X een letter voor het opslagapparaat is.

4. Als de SD-kaart automatisch gekoppeld is en op het bureaublad wordt weergegeven, typ dan diskutil unmountdisk /dev/diskX om hem te ontkoppelen voor je verdergaat.

5. Gebruik cd om naar de directory te gaan waarin je het .img-bestand uit het zip-archief neergezet hebt.

6. Typ dd if=imagefilename.img of =/dev/diskX bs = 2M om het bestand imagefilename.img op de SD-kaart te schrijven. Vervang imagefilename.img met de daadwerkelijke naam van het bestand uit het zip-archief. Deze stap duurt een tijdje, dus heb geduld!

Flashen vanaf Windows

Als je gebruikmaakt van een pc met Windows, dan is het een beetje lastiger dan met Linux of OS X. Windows heeft geen hulpprogramma als dd, dus je hebt afzonderlijke software nodig om het image-bestand op de SD-kaart geflasht te krijgen. Hoewel je een met Windows compatibele versie van dd kunt installeren, is er een makkelijkere manier: de Image Writer for Windows. Het programma is speciaal ontworpen voor het maken van images van Linux-distributies op USB- of SD-kaarten en heeft een eenvoudige grafische gebruikersinterface waarmee je gemakkelijk een SD-kaart Raspberry Pi kunt maken.

De nieuwste versie van Image Writer for Windows kun je vinden op de officiële website: https://launchpad.net/win32-image-writer. Volg deze stappen om Image Writer for Windows te downloaden, te installeren en te gebruiken om de SD-kaart klaar te maken voor de Pi:

1. Download het zip-bestand van Image Writer voor Windows. Kies voor de binary (niet de source), en pak het bestand uit naar een map op je computer.

2. Steek je lege SD-kaart in een kaartlezer die op je pc is aangesloten.

3. Dubbelklik op het bestand Win32DiskImager.exe om het programma te openen en klik op het blauwe pictogram van een map om naar een bestand te bladeren.

4. Ga naar het bestand imagefilename.img, waarbij je imagefilename.img vervangt door de daadwerkelijke naam van het bestand uit het zip-archief van de Linux-distributie, en klik vervolgens op de knop Open.

5. Selecteer de stationsletter die overeenkomt met de SD-kaart uit de vervolgkeuzelijst Device. Als je niet zeker weet welke stationsletter je moet kiezen, open dan Deze computer of Windows Verkenner om erachter te komen.

6. Klik op de knop Write om het image-bestand op de SD-kaart te flashen. Dit proces duurt een tijdje, dus heb geduld.

Waarschuwing

Vanaf welk besturingssysteem je ook schrijft, het is belangrijk om de SD-kaart aangesloten te houden totdat het image volledig geschreven is. Als je dat niet doet, kan het zijn dat Pi niet met de SD-kaart wil booten. Als dit gebeurt, herhaal het proces dan.

Wanneer het image op de SD-kaart geflasht is, verwijder hem dan uit de computer en plaats hem in de SD-kaartsleuf van de Raspberry Pi, die zich onder de printplaat bevindt. Plaats de SD-kaart met het label van de printplaat af en duw hem voor een goede verbinding helemaal naar beneden.

Externe opslag

Hoewel de Raspberry Pi een SD-kaart gebruikt als belangrijkste opslagapparaat –boot device genoemd – kan het zijn dat je vrij snel tegen ruimtegebrek aanloopt. Hoewel er grote SD-kaarten beschikbaar zijn met een capaciteit van 32 GB, 64 GB of meer, zijn ze vaak onbetaalbaar.

Gelukkig kun je via een USB-kabel een extra harde schijf aansluiten. Dit soort apparaten staat bekend als USB-apparaten voor massaopslag (USB Mass Storage, UMS). Het kunnen fysieke harde schijven, solid-state drives (SSD’s) of zelfs draagbare flash drives op zakformaat zijn (zie Figuur 1-6).

Figuur 1-6: Twee USB-apparaten voor massaopslag: een pen drive en een externe harde schijf

De meeste USB-apparaten voor massaopslag kunnen door de Pi worden gelezen, ongeacht of er al wat op staat of niet. Om op de Pi met deze apparaten te kunnen werken, moeten de schijven worden gekoppeld – hoe je dat doet leer je in hoofdstuk 2, ‘Systeembeheer op de Linux’. Voor nu is het voldoende om de stations vast op de Pi aan te sluiten.

Het netwerk aansluiten

Hoewel de meeste installatie-instructies van toepassing zijn op zowel Model A als Model B van de Raspberry Pi, vormt het netwerk een uitzondering. Om het aantal componenten en dus de kosten zo laag mogelijk te houden heeft Model A geen netwerkfaciliteiten op de printplaat. Gelukkig betekent dat niet dat je met Model A niet van een netwerk gebruik zou kunnen maken. Je hebt er alleen wat extra apparatuur voor nodig om.

Netwerk op Model A

Om op Model A van dezelfde netwerkmogelijkheden gebruik te kunnen maken als op het duurdere Model B, moet je een Ethernet-adapter voor de USB-poort aansluiten. Deze sluit je aan op een vrije USB-poort op de Raspberry Pi of op een aangesloten hub. Hiermee heb je een bekabelde Ethernet-verbinding met een RJ45-aansluiting, dezelfde die beschikbaar is op Model B.

Een 10/100 USB-ethernetadapter – waarbij de getallen verwijzen naar de twee snelheden waarop de adapter kan werken: 10 Mb/s en 100 Mb/s – zijn erg goedkoop en bij webwinkels verkrijgbaar. Wanneer je een ethernetadapter koopt moet je controleren of Linux als ondersteund besturingssysteem wordt vermeld. Sommige modellen werken alleen met Microsoft Windows en zijn niet compatibel met de Raspberry Pi.

Laat je niet verleiden tot de aanschaf van een gigabit-klasse-adapter, die wordt aangeduid als een 10/100/1000 USB-ethernetadapter. Standaard-USB-poorten, zoals die op de Raspberry Pi, werken niet op de snelheid van een gigabit-ethernetverbinding, en je zult van de duurdere adapter geen voordeel hebben.

Bekabelde netwerken

Om je Raspberry Pi op het netwerk te krijgen, moet je een RJ45 ethernet patch-kabel tussen de Pi en een switch, router of hub aansluiten. Als je geen router of hub hebt, dan kun je je desktop of laptop met de Pi laten praten door de twee rechtstreeks met een patch-kabel met elkaar te verbinden.

Meestal heb je voor het op deze manier aansluiten van twee netwerk-clients een speciale kabel nodig, die bekendstaat als een cross-overkabel. Bij een cross-overkabel zijn de draden voor ontvangst en verzending verwisseld zodat voorkomen wordt dat de twee apparaten door elkaar heen gaan praten. Normaal gesproken zorgt een netwerkswitch of -hub daarvoor.

De Raspberry Pi is echter slim. De RJ45-poort aan de zijkant van de Pi (zie Figuur 1-7) heeft een functie die bekendstaat als auto-MDI, waardoor hij zichzelf automatisch configureert. Daardoor kun je elke RJ45-kabel gebruiken – cross-over of niet – om de Pi met het netwerk te verbinden. De Pi kiest zelf de juiste configuratie.

Figuur 1-7: De Ethernet-poort van Raspberry Pi Model B

Als je de Pi rechtstreeks op een pc of laptop aansluit, zul je niet zomaar een verbinding met het internet hebben. Daarvoor moet je je computer zodanig configureren dat er een netwerkbrug tussen de bekabelde Ethernet-poort en een andere (meestal draadloze) verbinding ontstaat. Hoe je dat doet valt buiten het bestek van dit boek, maar als het je helemaal niet lukt om de Pi op een andere manier met het internet te verbinden, kun je in de helpfunctie van je besturingssysteem zoeken naar ‘netwerkbrug’.

Wanneer de kabel aangesloten is, ontvangt de Pi bij het laden van het besturingssysteem automatisch de gegevens die hij nodig heeft voor toegang tot het internet via het Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Dit wijst de Pi een Internet Protocol (IP)-adres op je netwerk toe, en vertelt hem welke gateway hij moet gebruiken voor toegang tot het internet (meestal het IP-adres van je router of modem).

Sommige netwerken hebben geen DHCP-server om de Pi van een IP-adres te voorzien. Als je de Pi op zo’n netwerk aansluit, zul je hem handmatig moeten configureren. Je leert hier meer over in hoofdstuk 4, ‘Netwerkconfiguratie’.

Draadloze netwerken

De huidige Raspberry Pi-modellen beschikken niet over enige vorm van ingebouwde draadloze netwerkfunctionaliteit. Net als bij het toevoegen van bekabeld Ethernet aan Model A is het echter mogelijk om Wi-Fi-ondersteuning aan een Pi toe te voegen met behulp van een USB-Wi-Fi-adapter (zie Figuur 1-8).

Figuur 1-8: Twee USB-Wi-Fi-adapters die geschikt zijn voor gebruik met de Raspberry Pi

Met een dergelijke adapter kun je de Pi verbinden met diverse draadloze netwerken, waaronder die met de nieuwste snelle standaard 802.11n. Controleer het volgende voor je een USB-Wi-Fi-adapter koopt:

Verzeker je ervan dat Linux als ondersteund besturingssysteem vermeld wordt. Sommige Wi-Fi-adapters worden alleen geleverd met stuurprogramma’s voor Windows en OS X, waardoor ze niet compatibel met de Raspberry Pi zijn. Een lijst met Wi-Fi-adapters waarvan bekend is dat ze met de Raspberry Pi werken kun je op de volgende website vinden: http://elinux.org/RPi_VerifiedPeripherals#USB_WiFi_Adapters.

Verzeker je ervan dat je Wi-Fi-netwerk door de USB-Wi-Fi-adapter ondersteund wordt. Het netwerktype wordt in de specificaties weergegeven als een getal gevolgd door een letter. Als je netwerktype bijvoorbeeld 802.11a is , dan zal een Wi-Fi-adapter van het type 802.11g niet werken.

Controleer de frequenties die door de kaart ondersteund worden. Sommige standaarden voor draadloze netwerken, zoals 802.11a, ondersteunen meer dan één frequentie. Als een USB-Wi-Fi-adapter ontworpen is om met een 2,4 GHz-netwerk te werken, kun je hem niet op een 5GHz-netwerk aansluiten.

Controleer het type encryptie dat door je draadloze netwerk gebruikt wordt. De meeste moderne USB-Wi-Fi-adapters ondersteunen alle vormen van encryptie, maar als je een tweedehands adapter of een ouder model koopt, zul je misschien merken dat je hem niet op je netwerk kunt aansluiten. Veelvoorkomende encryptietypes omvatten het verouderde WEP en de modernere WPA en WPA2.

Configuratie van de draadloze verbinding doe je binnen Linux, dus voor nu is het voldoende om de adapter gewoon op de Pi aan te sluiten (bij voorkeur via een USB-hub). Je leert hoe je de verbinding configureert in hoofdstuk 4, ‘Netwerkconfiguratie’.

Voeding aansluiten

De Raspberry Pi wordt gevoed door de kleine micro-USB-aansluiting onder aan de linkerzijde van de printplaat. Deze aansluiting is dezelfde als op de meeste smartphones en sommige tablets.

Veel smartphone-laders zullen met de Raspberry Pi werken, maar niet allemaal. De Pi heeft meer stroom nodig dan de meeste micro-USB-apparaten, en vereist tot 700mA om te kunnen werken. Sommige laders kunnen maximaal 500mA leveren, waardoor je af en toe problemen met de werking van het Pi zult krijgen (zie hoofdstuk 3, ‘Problemen oplossen’).

Het is mogelijk om de Pi op een USB-poort van een desktop- of laptop-computer aan te sluiten, maar dat wordt niet aanbevolen. Net als bij de kleinere laders kunnen de USB-poorten van een computer niet genoeg stroom leveren om de Pi goed te laten werken.

Sluit de micro-USB-voeding pas aan wanneer je klaar bent om de Pi te gaan gebruiken. Omdat er geen aan-uitknop op het apparaatje zit, begint hij te werken zodra hij op de elektriciteitsbron is aangesloten en kan hij alleen weer worden uitgeschakeld door de voedingskabel fysiek te verwijderen.