GPIO chaos
Het “leuke” van de GPIO pinnen van de Raspberry Pi is, dat er verschillende manieren zijn om ze te nummeren. Ja, echt.
– Broadcom BCM-nummering (GPIO 2, 3, 4 …)
– WiringPi/Pi4J nummering (GPIO 8, 9, 7, …)

We gebruiken hierna de WiringPi/Pi4J/BCM nummering vanuit de shell (parameter.
Met de parameter -g schakel je bv naar BCM nummering (ipv standaard WiringPi).

GPIO command
Je moet het gpio programma hebben (zal meestal wel standaard geïnstalleerd zijn op je raspberry pi os). Check:

gpio -h

Krijg een overzicht van de pinnen: (inclusief de BCM nummers)

gpio -g readall

Pin als “in” gebruiken

Pin 23 eerst als “in” definiëren, dan pull up (naar 3.3 V):

gpio -g mode 23 in
gpio -g mode 23 up

Daarna kan je de waarde op de pin lezen:

gpio -g read 27
1
0
(staat voor spanning/geen spanning, normaal 3.3 volt)

Stabiele input

Om de als “IN” gedefinieerde pin nergens mee verbonden is, “zweeft” de waarde, ze is “onbepaald”, en je weet niet wat je er leest. Om nu een duidelijk verschil te maken met in of niet in, wordt een basistoestand aangenomen, meestal “pull up” (naar 3,3 V of VCC) ofwel “pull down” (naar ground).
Als je een “pull-up” verbinding maakt over een weerstand naar VCC (met een waarde van rond 10kOhm, afhankelijk van de impedantie van de processorpin), dan lees je met zekerheid op die input pin de toestand “high”. Als je de stand van een schakelaar of drukknop uitleest, die een verbinding maakt met ground als hij ingedrukt wordt, weet je heel duidelijk dat je nu nul Volt uitleest.
De weerstand zorgt er nu voor dat er niet te veel stroom vloeit (zonder weerstand: rechtstreekse verbinding naar ground; kortsluiting).

             __-v^v^R1--
GND--/ .---==
             ---- IN 

De weerstand R1 bepaalt ook de snelheid van uitlezen van een andere toestand; hoe groter de weerstand hoe trager. Daarom zal bij een “snelle” poort (zoals usb) een lagere weerstand gebruikt worden.

Veel microcontrollers (bv Arduino, Raspberry Pi) hebben voor het gemak een ingebouwde weerstand die ingeschakeld kan worden met software.

Wat en waarom van “pull-up resistors”

Uit sturen
Schrijven of een spanning uitsturen naar een pin:
– eerst definiëren als “uit”.
– dan een 1 sturen (is spanning op pin zetten)

gpio -g mode 18 out
gpio -g write 18 1

Raspberry Pi 500 Rev 1.0 Debian GNU/Linux 12 (bookworm)
Versie: US (er is ook een UK, momenteel geen andere versies verkrijgbaar - zoals een Belgische AZERTY bv)

Doos
De doos is eenvoudiger uitgevoerd
De documentatie is niet meegeleverd, je moet dus op de www.raspberrypi.com/documentation site gaan kijken, maar daar is ook niet alles te vinden. Dit is een negatief puntje, zeker voor een “educatief” bedoeld toestel.
1) Eigenschappen: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-500/
2) Documentation: https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html
3) Technische fiche is nogal summier: (pdf!) https://datasheets.raspberrypi.com/pi500/raspberry-pi-500-product-brief.pdf

Gelijkenis
– De behuizing (toetsenbord) lijkt exact dezelfde grootte te hebben en is bovenaan wit.
– De F11 en F12 toets moet je met Fn+F1 en Fn+F2 nemen.
– Bovenop het toetsenbord is niet aangeduid waar welke de poorten zich bevinden op de achterkant. Als je het toestel wat naar voor trekt dreigt er een kabel te lossen of even slecht contact te geven. Je moet er dus over gaan hangen om te kijken waar de aansluiting zit, en als je het ongeveer nog weet van je vorige pi 400: pech, de poorten zijn van plaats veranderd.

Verschillen tussen Raspberry Pi 500 en Raspberry Pi 400
– de onderkant is wit en niet rood zoals de 400. De bovenkant lijkt witter door kleinere letters en minder de rode optie-functies. De onderzijde heeft nu 4 rubberen voetjes ipv 2.
– technisch: 8 Gb geheugen ipv 4, enz: Pi 500 kort samengevat – pdf!
– Er is geen Num Lock LED+toets meer!!?? Dit is de QWERTY versie, waar de cijfers direct toegankelijk zijn, en er is geen “cijfertoetsen-eiland” voorzien, maar de Pi-400 heeft ook op de QWERTY versie een cijfer-eiland in rode bedrukking rechts op het lettertoetsenbord. De toetsenbordsturing gebeurt nu anders, nl door een eigen RP2040 (bv Caps Lock LED is aangestuurd door een pin van de RP2040), en mogelijk zit dat achter de verandering (en weglating; ze hebben een missie met dit toestel, en willen de prijs zo laag mogelijk houden).
– In plaats van de Num Lock LED zit er een LED met een symbool van vierkant/driehoek/cirkel, uit de technische specificaties (1) of de documentatie (2) worden we voorlopig niets wijzer…Bij de Pi-400 gaat de NumLock LED aan als je een extern toetsenbord aansluit, en daar op Num-Lock drukt (of op de Pi zelf). Op de Pi-500 gaat er geen LED aan als je op een extern toetsenbord op Num-Lock drukt (wel die van het toetsenbord zelf natuurlijk).
– De power knop staat bovenaan rechts ipv vroeger mee op F10 (rechtstreeks voor aan, Fn+F10 voor uit), wat mij nooit gestoord heeft, en dus vlak naast de Delete/Ins knop. Zie je de vergissingen al gebeuren…? Gelukkig vraagt hij nog te kiezen uit de shutdown opties als je de toets per vergissing indrukt, maar de keuzes zijn “Shutdown”, “Reboot” en “Logout”. Je moet dan mikken op het kruisje van het venster of ESC drukken).
– PowerLED: groen vanaf opstarten, en dat groen knippert, ik weet niet waarom; blijkbaar als lees/schrijf led van de drive, of als aanduiding van netwerkverkeer? Er is immers geen led voorzien bij de ethernetpoort.

Starten en herstarten
– Na afsluiten: de power led brandt rood. Als je dan op de nieuwe power knop duwt, start de Pi op en wordt die led groen.
– Reboot in 23 seconden (tot desktop gestart)

Software

Nb: hierbij gaat het over gebruik van de meegeleverde SD kaart. Natuurlijk kan je andere systemen/versies gebruiken, en dan zal dit niet (allemaal) kloppen.

– Geen kantoor: Eigenaardig genoeg is er geen LibreOffice aanwezig, en bij de software installatie zelfs geen rubriek “office applications” of “kantoor/toepassingen”. Je kan wel zoeken op Office in het menu “Preferences, Add/Remove Software“, en dan krijge je een aantal “libreoffice” paketten, maar dan moet je zelf bijeenzoeken welke je moet installeren. Of je moet weten dat je kan kijken bij het menu, Preferences, “Recommended Software“, waar je dan gemakkelijk een software kan aanvinken als Chromium, Firefox, Claws Mail, .. . Hier heb je wél rubrieken, en in de rubriek “Office” staat maar 1 programma: “LibreOffice”. Dat is wat je nodig hebt; aanvinken, bevestigen, en op twee minuutjes (glasvezel) is het geïnstalleerd. Nu heeft het menu ook de “Kantoor” rubriek, met daaronder de LibreOffice programma’s Base, Calc, Draw, Impress, Math, Writer. Ik kan me niet herinneren iets “minimaals” gekozen te hebben bij installatie, op mijn standaard Pi400 stond Office wel onmiddellijk geïnstalleer.
– mc
(Midnight Commander): gewoon uit softwarebeheer.
– Git
Ik weet niet meer of die oorspronkelijk geïnstalleerd was, mogelijk ook meegekomen met de afhankelijkheden van Gambas.
– Gambas
Niet typisch voor deze configuratie, maar helaas lukt de eenvoudige installatie uit de softwarebeheerder niet voor Gambas3. Als je apart de Wayland module bij-selecteert, start Gambas3 daarna wel op maar toont van die rare horizontale lijnen als een defect televisietoestel.
Ik kan het menu “Project” niet oproepen in de IDE. Nee dat is de desktop, je moet eerst het vorige menu sluiten.
– een CLI applicatie: Hello world werkt, compileren tot testCLI.gambas werkt, kan opgeroepen worden vanop de commandline, kan inhoud .txt bestand tonen.
– een GUI applicatie: Knop en Message, werkt, kan ook .txt bestand openen en tonen.

Updates
Rechtsboven geeft een icoon aan dat er updates klaar staan, die kan je van daaruit bekijken en afhalen. Daarna krijg je een melding: “Uptodate”.

Systeem, instellingen
– eigenaardig genoeg geen ~/bin directory!

Gebruik
Meer werkgeheugen, sneller, meer opslagruimte (hangt af van de gebruikte SD kaart, kan je zelf wijzigen dus): het is een plezier om hiermee te werken, wat je bv goed merkt met LibreOffice.
Alle kabels aan het toetsenbord blijft ook zij nadelen hebben: in de tijd van de jaren ’80 homecomputers waren de verbindingen van de stekkers veel steviger, met schroefjes of een klem vastgezet, alles was niet zo fragiel als je met het toetsenbord beweegt.
Ik weet niet wat er met LibreOffice (7.4.7.2 LibreOffice Community) gebeurd is, maar de icoontjes van de toolbars/menu’s zijn flauw en onduidelijk.* Het “icon theme” of “style” kan je wijzigen in Tools/Options/LibreOffice/View; het staat op “Automatic (Colibre (SVG + dark))” (ja idd met dubbele haakjes); eens verzet naar “Colibre” zijn de icoontjes terug duidelijk en scherp. Je kan de verschillende mogelijkheden kiezen en uitproberen met “Apply” vooraleer met “Ok” te bevestigen en sluiten. Op Pi 400 (LibreOffice 7.0.4.2) was dat menu “Extra/Opties/LibreOffice, Beeld“, stond op “Automatisch (Colibre)”.
(* Dit is niet eigen aan de Pi500, maar eerder aan de software/versie, het zou voorkomen vanaf 7.3.7.2.)
De spatiebalk slaat regelmatig de spatie over die je denkt gezet te hebben. Als je aan de rechterkant drukt, hoor je wel de “klik”, maar die wordt niet geregistreerd als spatie. Je moet dus opletten goed in het midden van de balk te drukken.

400 kit update
Wie een Raspberry Pi 400 kit bestelt, kan kiezen tussen verschillende uitvoeringen, bv Qwerty en Azerty (fr).

Die laatste heeft een bijgevoegd Franstalige versie van de officiële Raspberry Pi beginners gids: “Le guide officiel du débutant Raspberry Pi”, het is de 4e editie, die tov van de vorige edities uitgebried is met inhoud over de pi 400.

Als je de Qwerty versie koopt (EU), dan krijg je de Engelstalige “The Official Raspberry Pi Beginner’s Guide” in de “5th edition”, een nieuwere uitgave dus.
Auteur: Gareth Halfacree.

Ik heb er nog geen Nederlandstalige versie van gezien, dus bij de “NL” versie zal waarschijnlijk een Engelstalige zitten.

Raspberry Pi 5 update
Tijdens de update komt er een waarschuwing ivm Raspberry Pi Connect.

Start programma van desktop
Een icoon op de desktop om een programma te starten werkt in Raspbian 11 niet zo vlot als telkens de vraag gesteld wordt:

Dit tekstbestand lijkt een uitvoerbaar script te zijn. Wat wilt u ermee doen?
Uitvoeren – Uitvoeren in terminal – Openen – Annuleren

Op sommige systemen wordt die vraag de eerste keer gesteld dat je een progromma probeert uit te voeren, maar hier komt die vraag altijd terug, ook nadat je een keer “Uitvoeren” gekozen hebt.

Het starten met of zonder vraag is een algemene optie die kan veranderd worden:

File manager, Bewerken, Voorkeuren, Algemeen (Gedrag): "Vraag niet om opties bij starten van uitvoerbaar bestand".

Of volgens een ask Ubuntu forum:

To disable this annoying dialog from command line:
set quick_exec=1 in ~/.config/libfm/libfm.conf

Je kan bv met midnight commander (mcedit ~/.config/libfm/libfm.conf) (of een andere etitor) die parameter van quick_exec=0 op 1 zetten.

Icoon
Het icoon zelf kan je tegenwoordig veranderen op de Raspberry Pi desktop: klik rechts, Eigenschappen, klik op het icoon en kies een ander icoon, ofwel uit het aanbod, ofwel uit “afbeeldingsbestanden” waar je naar eender welk grafisch bestand in je home directory struktuur kan.

De achtergronden van de Raspberry Pi zijn landschappen, steden, enz.
Er is maar één meer abstracte achtergrond, dat is PiSystem.png; een witte achtergrond met zacht grijs getekende onderdelen die met pi/pi400 te maken hebben.

Rechtsklik, Burobladvoorkeuren, tab Desktop: Picture (toont de beelden uit /usr/share/rpd-wallpaper/

Je kan ook gewoon een achtergrondkleur instellen. Trouwens als je een tweede scherm aansluit, heeft dat enkel een achtergrondkleur.

De Rapsberry Pi laten opstarten in een bepaalde toepassing

Er is een map waar bij het opstarten gekeken wordt welke programma’s te starten:/home/pi/.config/autostart

ps: In documentatie vind ik ook nog andere gelijkaardige mappen: /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

Het kan dat de map ~/.config/autostart nog niet bestaat;

• op één pi bestond die niet en heb ik die gemaakt
• op de andere bestond die wel en bevatte die een bestand LXinput-setup.desktop, met toetsenbord/muisinstellingen

Een programma dat je in deze map zet wordt automatisch uitgevoerd.

Opstarten met een zelfgeschreven applicatie in gambas3
– Vanuit de gambas programmeeromgeving (Gambas3-IDE) kan je een programma compileren tot uitvoerbaar, met de optie om een link op de desktop te maken; doe dat.
– de link kan je dan naar de autostart map verplaatsen (of kopieren).

Raspberry Pi OS

Raspberry Pi OS is sterk verwant aan Debian, maar is niet hetzelfde. Debian werkt met versies, en Raspberry Pi OS volgt die in grote lijn maar is tussendoor in “continual development” een beetje als een “rolling release” (vgl bv tumbleweed). Dat heeft zijn voordelen (altijd doorlopende ontwikkeling en verbeteringen zonder te moeten wachten op een nieuwe grote versie), maar ook nadelen; er zal in de loop der tijd gemakkelijker iets “breken”, terwijl je dat bij afgelijnde versies eerder zal hebben bij overgang naar de nieuwe grote “versie”.

Onderhoud
Apt-get is stilaan vervangen door apt.
Verder is het gebruik gelijkaardig als vroeger, behalve (vanwege de rolling release) voor de “upgrade”!

Zoeken

apt-cache search gambas3

Toon meer info:
apt-cache show gambas

Installeren van software
Eerst:
sudo apt update

+ installeren:
sudo apt install gamba3-ide

De-installeren:
sudo apt remove gambas3

Werkelijk ook alles wissen:
sudo apt purge gambas3

Upgrade
Dit is anders dan de bekende apt-get upgrade:

sudo apt full-upgrade

Check eerst eventueel de vrije schijfruimte:
df -h

Ruimte vrij maken (overgebleven bestanden van installatie/updates)
sudo apt clean

https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/os.html#update-software

GPIO

https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/os.html#gpio-and-the-40-pin-header

Firmware
Wees voorzichtig, maak een backup!

sudo rpi-update
...
sudo reboot
Vorige firmware versie:

sudo apt-get update

sudo apt install --reinstall raspi-firmware

Raspberry Pi 400 FR Kit

Deze kit bevat de embedded-toetsenbord-Raspberry Pi 400 met systeem op een 16 G grote SD-kaart er reeds in, een SD-card adapter, een voedingsadapter, en een bijpassende muis. In de doos ook een mini-hdmi naar hdmi kabel (de aanlsuiting is idd mini), en een -natuurlijk- Franstalig boekje: “Le Guide Officiel du débutant .. comment utiliser votre nouvel ordinateur”; inleiding in Raspberry Pi (een algemeen boek, niet alleen over de 400).

Het opstartscherm toont een eventueel toegewezen ip adres. De opstartprocedure leidt je snel door een paar keuzes; gebruiker en wachtwoord, land, taal, wifi of ethernet, en dan wordt de software gecheckt (updates worden afgehaald).
ps: Als je hier voor Belgie als land kiest, wordt de toetsenbordinstelling op Belgisch gezet, en staan een paar tekens niet meer juist (verschil Azerty BE en Azerty FR).
Er is geen root account wachtwoord gevraagd geweest.

Installatie eindigt met :

System is up to date

Daarna wordt aangeboden om te herstarten.

De commandolijn/terminal vermeldt Raspbian GNU/Linux 11 met kernel 6.1 aarch64 (geen Raspberry Pi OS).

Dan kan je verder software installeren: menu Voorkeuren, Add/Remove software .. bv “Ontwikkeling” (“Development”: Programmeren enz): het duurt even eer de lijst getoond wordt, dus waarschijnlijk wordt online gecheckt wat beschikbaar is …
Je krijgt een zeer lange alfabetische lijst, gelukkig is er links boven een “zoek” veld: “gambas..”; beschikbare versie is 3.15 (“Complete visual development environment”). Om verder te gaan moet het wachtwoord ingegeven worden.

Na installatie vind je het programma terug in het menu: Gambas 3.15.2.

Rechtstreeks starten
De Raspberry Pi bordjes hebben geen aan/uit schakelaar, (je moet de voeding onderbreken om ze te starten), maar deze Pi 400 heeft een toets op het toetsenbord waar een rood aan/uit icoon bij de F10 toets staat. Het leek een optie-combinatie te zijn; ook de optie-toets betekenis wordt in rode symbolen aangegeven, zoals F11 en F12 die onder F1 en F2 staan, PgUp en PgDown die bij de pijltjes staan, en die met de framboos-toets omgeschakeld worden. Maar als de Pi 400 uitstaat, kan je rechtstreeks op de F10 toets duwen om hem aan te zetten, de optie is niet nodig.

Updates
Rechtsboven komt een “update” symbool te staan, waaronder je 2 keuzes krijgt: bekijk updates, haal updates af. Als de updates zijn uitgevoerd, verdwijnt het icoon.

SD voor Raspberry Pi
Voor een Raspberry Pi moet je al eens een nieuwe SD kaart kopen, want dat is het onderdeel dat na een paar jaar al eens faalt. Vroeger volstond een 4 tot 8 GB kaart (grootte van de ISO) voor het systeem van een Raspberry Pi, en als je een grotere kaart gebruikte, moest je speciale technieken aanwenden om de rest van de kaart-capaciteit te kunnen gebruiken. Maar de huidige versies van Raspberry Pi OS zorgen daar ondertussen automatisch voor. Resten nog de andere eigenschappen als snelheid.
Ik merk dat er nogal wat verschillende manieren zijn om de eigenschappen van de kaart aan te duiden; CLass 10 , UHS-I Class I Premium, .. ; wat is marketing en wat heeft betekenis?
Wat is relevant voor de Raspberry Pi?

De meeste kaartjes worden gepromoot voor gebruik in cameara’s, vandaar de nadruk op het snel kunnen schrijven van data, achtereenvolgens.
Maar bij een Raspberry Pi is het gebruik anders:
– het doorlopend schrijven op het kaartje gebeurt bij het schrijven van de ISO, installatie van het systeem op de kaart, één keer dus maar.
– daarna is het een wisselend lezen en schrijven dat de dienst uit maakt.
– de kaartlezer van de Raspberry Pi heeft ook zijn SDIO beperkingen: “De gemiddelde ‘bus’ snelheid van de SD kaartlezer is ong. 23MB/s lees of schrijfsnelheid” (jdb
Raspberry Pi Engineer & Forum Moderator)

Volgens https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=232148
“De SD kaartjes die wij leveren voorgeformatteerd met het NOOBS besturingssysteem zijn optimaal voor lees/schrijf snelheid, typisch 1,5 MB/s willekeurig schrijven, 6 MB/s willekeurig lezen..”
Je moet dus al toegewijd gaan testen en meten om daar iets over te kunnen zeggen: “random 4k read/write performance”.

Een Pi 3B+ gebruiker bootte van een exnterne usb-stick, waardoor zijn kaartlezer vrij was om een testprogramma te draaien op lees/schrijf snelheid. Hij kwam uit rond 23 MB/s voor een paar verschillende kaartjes, wat klopt met bovenvermelde waarde.

Verder blijft de mogelijkheid met een extra SSD drive te werken, die door de aansluiting via de USB-poort (gedeelde USB controller voor de Pi poorten/netwerk) ook niet optimaal presteert, en misschien trager opstart, maar wel sneller werkt daarna. De Raspberry Pi 4 heeft (gigabit ethernet en) USB3, die is wat sneller (“tot 10 x sneller zegt de produkt aankondiging”).

SD card Eigenschappen

* Snelheid

U1 : minder snel dan U3.
U3: hogere snelheid, bv opnemen 4K-Ultra-HD video.

* Capaciteit:

U1: beperkte capaciteit
U3: gaat tot hogere capaciteit: 32 GB- 1 TB

* UHS bus-snelheid: Romeinse cijfers I, II en III

* UHS speed klasse Romeins cijfer of hoofdletter “V” (voor video?)

* Prijs
(06/2023)
Een merk-kaartje van 1TB kost meer dan honderd euro, bv 154 €.
Een merk-kaartje van 32 GB (class 10/UHS-I-120MB/s) SDHC kaart kost minder dan 10 euro; bv 8,5 €.

Het is even geleden dat ik een Raspberry Pi geïnstalleerd heb (ze zijn nog altijd niet te krijgen, dus dat gebeurt enkel als ik er eens kan hergebruiken omdat het originele project niet meer loopt). Even snel in het klad mijn log:

Download
Raspberry Pi image (systeem) downloaden van https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/

keuze tussen bv 32 bit en 64 bit versies; bv 64 bit:

2023-05-03-raspios-bullseye-arm64.img

Als het afgehaalde bestand “gecomprimeerd” is moet je het “uitpakken” eventueel met een tool als Ark.

Imager voor Raspberry Pi
De volgende stap is het overbrengen van
Er wordt aangeraden de imager te gebruiken, ik vind geen uitleg om gewoon de commandolijn te gebruiken met bv dd, zoals ik voor andere ISO’s doe. Maar goed, als iemand de moeite heeft gedaan er software voor Linux voor te schrijven, proberen we die. Ik zoek bij (opensuse) software en vind:

rpi-imager - Raspberry Pi Imaging Utility

Raspberry Pi Imager is the quick and easy way to install Raspberry Pi OS and other operating systems to a microSD card, ready to use with your Raspberry Pi. Watch our 45-second video to learn how to install an operating system using Raspberry Pi Imager.
Download and install Raspberry Pi Imager to a computer with an SD card reader. Put the SD card you’ll use with your Raspberry Pi into the reader and run Raspberry Pi Imager.

Na installatie te vinden in het menu onder “hulpmiddelen” als Imager (met een framboos icoon).

Indrukwekkend genoeg start die in het Nederlands (het was me niet onmiddellijk duidelijk of dat als root moest..)

* Kies besturingssysteem
Je kan een besturingssysteem kiezen uit een hele lijst van beschibkare systemen, er staat bij hoe groot de download is. Maar je kan ook een reeds gedownload bestand selecteren.

* Kies opslagapparaat
Interne SD kaartlezer..”Voorbereiden …” ..
“Schrijven …” ..
“Verifieren … ” ..

* Schrijf
Vraagt root wachtwoord.. (daarmee is die vraag beantwoord).

“Voorbereiden …” ..
“Schrijven …” ..
“Verifieren … ” ..

Ps: Er is ook een Annuleer knop voorzien.

Gemist
Pas als hij helemaal klaar is en vraagt de SD te verwijderen, zie ik de knop met het tandwieltje.
Die geeft een scherm met “geavanceerde instellingen”, die ubuntu-achtig verstopt waren dus.
Conclusie: Ik mistte de kans om de hostnaam in te stellen, de SSH te laten inschakelen, de gebruikersnaam/wachtwoorden in te stellen, de wifi te aktiveren en in te stellen, de regio-instelling te doen…

Met de optie “alleen voor deze sessie” of “altijd toepassen”.

Ok?
In ieder geval, nu zou je SD kaart klaar moeten zijn voor gebruik.

Eerste start

Bij het starten zie ik meldingen voorbijrollen als:

Resizing root filesystem (het zou fantastisch zijn als hij automatisch de rest van de kaartruimte bruikbaar maakt ..)
generating ssh keys
rebooting

Er start een Instellingen programma: een scherm dat doet denken aan de Raspberry Pi 400, met tekeningetjes van allerlei componenten op de witte achtergrond.

Country (kiezen uit een ellendige lijst en het toetsenbord werkt niet; scrollen dus … )
Belgium / Flemish / timezone Brussels (setting location..)

Create user, password: nu moet je zelf een gebruikersnaam kiezen, en een wachtwoord opgeven (vroeger was de standaard gebruiker “pi”, maar dat maakt het ook makkelijker voor aanvallers…).

Ik sla de wifi over.

Dan wordt gevraagd om te checken of er updates zijn, dus ik sluit de kabel aan.

Getting updates .. Downloading updates ..
Installing …
Setup Complete. System is up to date. Ok.
Restart to let the settings take effect.

Een vurige lucht vult het scherm, ik start de bestandenbeheerder, vrije ruimte: 24 G (dat is goed, de sd kaart is 32 Gig, dus het beschikbaar maken van de extra ruimte op de kaart gebeurt automatisch nu).

Installeren software
* Gambas
sudo apt install gambas3-ide (bevestigen)
Ok, menu programmeren, Gambas3, De Gambas IDE start als versie 3.15.2

Maar dan zijn er veel onderdelen niet mee geïnstalleerd, dus ik probeer nog
sudo apt install gambas3. Dat haalt nog een groot aantal onderdelen af.

Daarna: free: 23.4G

* MariaDb

…

Uit de Robotics backend:

• Pinnen, met Seriële communicatie (Power, digital, PWM, analogue, interrupt, communication: UART/GPIO Rx/Tx, I2C, SPI,..)
• PinMode (pull up/down)
• Led en button: of apart LED en drukknop
• Interrupts: vermijdt Serial Library binnen interrupt
• Multitasking, maar geen parrallel programming of multithreading
• Delay(): of non-blocking delay?

De pixels kunnen gestuurd worden met waarden van 0-255 per RGB kleur.

Met als extreme waarden voor Rood, Groen, Blauw:

Rood is (255,0,0)
Groen is (0,255,0)
Blauw is (0,0,255)
Geel is (255,255,0)
Oranje is (255,165,0)

Maar ook tussenwaarden geven mooie resultaten..

Zacht geel (60,40,0), minder fel
Flauw blauw ( 0,50,0), geschikt om te laten zien dat er stroom is maar zonder veel licht te geven.
Fuchsia (150,20,20)

enz..

Arduino naar Raspberry Pi/pc

Seriele communicatie uit de Arduino sturen was al duidelijk (Arduino seriele print uitlezen).

Arduino stuurt een stukje tekst over de serieële poort:

Serial.print("ERRROR: value ");
Serial.print(iValue);
Serial.print(" exceeds maxvalue ");
Serial.println(LEDCOUNT*3);

Pc/Raspberry Pi via USB van/naar Arduino

Nu moeten we nog via de seriele poort opdrachten of data naar de arduino kunnen sturen, vanuit een Linux pc/Rasberry Pi, via de usb kabel (gemakkelijkste manier).

Het programma op de Arduino moet daarvoor op bepaalde momenten “luisteren” naar de seriele poort.

// Serial data in from usb port
void setup() {
// run once:
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    String sData = Serial.readStringUntil('\n');
    Serial.println("Hello from Arduino.. you sent me: ");
    Serial.println(sData);
  }
}

Of met een tellertje:

// Serial data in from usb port
long lCounter = 0;
int iLoop = 0;
void setup() {
// run once:
Serial.begin(9600);
Serial.println("Hello from Arduino...waiting for your signal");
}
void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    String sData = Serial.readStringUntil('\n');
    Serial.println("Hello from Arduino.. you sent me: ");
    Serial.println(sData);
  }
  //delay(100);
  lCounter++;
  if (lCounter > 128000) {
    Serial.println("Silence? .. ");
    lCounter = 0;
    iLoop ++;
    Serial.println(iLoop);
  }
}

Het sturen van data van de Raspberry Pi naar de arduino zal dikwijls met Python gebeuren, daar is online veel documentatie over te vinden.

Maar het kan bv ook met Gambas3: http://gambas.copyleft.be/blog/archives/2774, zowel van als naar Arduino.

Linux Arduino install

Zie ook vroeger de 1.x versie
1.8.13 IDE https://docs.arduino.cc/software/ide-v1/tutorials/Linux, download van de Arduino website https://www.arduino.cc/en/software : arduino-1.8.13-linux64.tar.xz

Maar er is ook een recentere versie, dus die geniet misschien de voorkeur:

Arduiono 2.0.3 IDE

– download de 2.x versie van de site: https://www.arduino.cc/en/software : arduino-ide_2.0.3_Linux_64bit.zip
– uitpakken: geeft een aantal submappen, maar nergens een shell script om te installeren.
– start het programma: arduino-ide (bv met dubbelklik, bevestigen dat je het vertrouwt).
– De bekende groene Arduino IDE start, en begint onmiddellijk allerlei dingen te downloaden en te installeren:

Downloading packages
arduino:avr-gcc@7.3.0-atmel3.6.1-arduino7
arduino:avrdude@6.3.0-arduino17
arduino:arduinoOTA@1.3.0
arduino:avr@1.8.6
Installing arduino:avr-gcc@7.3.0-atmel3.6.1-arduino7
arduino:avr-gcc@7.3.0-atmel3.6.1-arduino7 installed
Installing arduino:avrdude@6.3.0-arduino17

… (volledige log zie onderaan)

Poort

Met de arduino aangesloten kan je op de commandolijn:

lsusb

Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 046d:c03d ... Optical Mouse
Bus 001 Device 002: ID 1a86:7523 QinHeng Electronics CH340 serial converter
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

Device 002 is de Arduino nano clone

Kies de USB poort (bv: /dev/ttyUSB0 staat klaar)
Kies het aangesloten bord hier Arduino Nano (clone)

Tools, processor: ATmega 328p old bootloader
Programmer: Arduino as ISP

Toegang tot de seriële poort

Je kan zien in welke groepen je al zit met :

groups

users

Root kan toegang geven tot de hardware:
sudo usermod -a -G dialout $USER

groups

users dialout

En voor sommige borden als Arduino Uno WiFi Rev2, ATMEGA328 moet je ook nog deze twee:

echo "SUBSYSTEM==\"usb\", MODE=\"0660\", GROUP=\"$(id -gn)\"" | sudo tee /etc/udev/rules.d/00-usb-permissions.rules

udevadm control --reload-rules

(zie https://github.com/snapcrafters/arduino/issues/10#issuecomment-716683018)

Library
Om extra hardware aan te spreken moet je meestal een library installeren, bv voor een ledstrip met neopixels:

Selecteer bij library manager: Adafruit_NeoPixel (1.10.7 nu).
Je kan via meer info naar :
https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
Of instaleren met een druk op de knop ‘install’

Downloading Adafruit NeoPixel@1.10.7
Adafruit NeoPixel@1.10.7
Installing Adafruit NeoPixel@1.10.7
Installed Adafruit NeoPixel@1.10.7

eindigt in

“Succesfully installed …”

Check
Bij problemen, check:
– Na starten IDE moeten soms de parameters terug ingesteld worden voor het specifiek gebruikte bord, seriële poort, …
– Om de sketch naar het bord te “uploaden” moet er verbinding zijn (zit de usb kabel in het bord (of draait het van batterij waardoor het aangesloten lijkt?)
– Heeft de gebruiker de nodige rechten? (probeer eens de ide te starten als root eventueel)

Serial

Een Arduino bord heeft een programma dat (-bv om het te debuggen-) feedback geeft met print:

In de setup:
Serial.begin();

Je moet ook de snelheid opgeven, dus bv:
void setup() {
Serial.begin(9600);
}

In de code-loop:
Serial.println(someValue);

Bv in een loop:

void loop() {
Serial.println("Hello from Arduino..");
delay(1000);
}

De developer kan in de IDE de feedback zien met de tool “serial monitor”.

Losgekoppeld

Maar ook eens het programma loopt en de Arduino niet meer aan de programmeeromgeving hangt, kan je die seriële communicatie opvangen. Hang de usb-kabel aan een usb-poort van een Linux computer (Raspberry Pi, …).

1. Rechtstreeks vanuit het systeem/commandolijn
Om de hardware te benaderen moeten we root rechten hebben, ofwel telkens met sudo, ofwel:

su root

****

Werp een blik op de usb poorten:

lsusb

Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 046d:c31c Logitech, Inc. Keyboard K120
Bus 001 Device 002: ID 046d:c077 Logitech, Inc. M105 Optical Mouse
Bus 001 Device 004: ID 2341:0043 Arduino SA Uno R3 (CDC ACM)
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

tty

Seriëel in de Linux (unix) wereld is “tty”; en er zijn heel wat seriële apparaten mogelijk:

ls /dev/tty*

/dev/tty    /dev/tty20  /dev/tty33  /dev/tty46  /dev/tty59    /dev/ttyS12  /dev/ttyS25
/dev/tty0   /dev/tty21  /dev/tty34  /dev/tty47  /dev/tty6     /dev/ttyS13  /dev/ttyS26
....
/dev/tty15  /dev/tty28  /dev/tty40  /dev/tty53  /dev/tty9     /dev/ttyS2   /dev/ttyS4
/dev/tty16  /dev/tty29  /dev/tty41  /dev/tty54  /dev/ttyACM0  /dev/ttyS20  /dev/ttyS5
/dev/tty17  /dev/tty3   /dev/tty42  /dev/tty55  /dev/ttyS0    /dev/ttyS21  /dev/ttyS6
...
/dev/tty2   /dev/tty32  /dev/tty45  /dev/tty58  /dev/ttyS11   /dev/ttyS24  /dev/ttyS9

stty

Het commando dat de afkorting is van “Set Teletype”:

stty – change and print terminal line settings

Gebruik:
stty [-F APPARAAT | --file=APPARAAT] [INSTELLING...]

Wat?
stty -F

-F, –file=APPARAAT te gebruiken apparaat in plaats van standaardinvoer

Speciale instellingen:
speed de snelheid van de terminal tonen

Dus:
stty -F /dev/ttyACM0 speed

9600

(vreemd ik zou verwachten 115200 ..)
Eens proberen of ik hem kan verzetten:

stty -F /dev/ttyACM0 speed 115200

9600

Terug opvragen:

stty -F /dev/ttyACM0 speed

115200

Lees nu uit:
cat /dev/ttyACM0

SCD30 Raw Data

Carbon Dioxide Concentration is: 930.56 ppm

SCD30 Raw Data

Carbon Dioxide Concentration is: 930.51 ppm

Carbon Dioxide Concentration is: 929.86 ppm

….

Dit is dezelfde uitvoer die je krijgt in de IDE.
Je kan de Arduino aan eender welke bereikbare* Linux-bak hangen en vanop afstand met ssh inloggen en uitlezen, naar een logfile laten sturen, enz…

* bekend ip-adres

2. Serieële communicatie ontvangen met software
Vanuit eigen geschreven software in python of gambas3 kan je de serieële poort uitlezen.

2.1 Python:
Grofweg gezegd: gebruik import serial, creeer een object met eigenschappen in parameters, en maak een lus met serialobject.readline()

2.2 Gambas: gebruik SerialPort, creëer een object, zet eigenschappen, maak methode _Read(), gebruik een lus of Timer om uit te lezen.

Een scherm zonder handleiding
Een optie voor gebruik bij je raspberry pi: Een touch-scherm met ingebouwde batterij en aansluitingen voor hdmi en usb. Adapter met usb-C. Audio mini-jack out (audio van hdmi) wat handig is voor de Pi 400 die geen audio-uit heeft.
Er is enkel een kaartje bij met een QR code om te scannen, die leidt naar een webpagina https://www.waveshare.com/wiki/15.6inch_FHD_Monitor (link).

Eigenaardig gedrag als:

Demo
– na even niet gebruiken staat scherm af; zet terug aan met lang indrukken (op gevoel) eerste knop zet het scherm een rooster van 4×4 tekst “demo” op het scherm; afwisselend een kolom met blauwe achtergrond en grijze achtergrond; die blijft heel de tijd pinken. Terug af en aan gezet en het is weg..- toch niet, duikt terug op. Op de online documentatie is helemaal NIETS te vinden over een “demo” stand…; de power knop dient alleen voor aan uit volgens de handleiding, dus hoe ik in “demo” stand ben geraakt .. geen idee.

Batterij
Heel vervelend is dat je geen batterij melding krijgt.
Als je lang rondspeelt in het menu van OSD (On Screen Display), dan vind je daar wel instellingen, en een van de diepst verstopte is die van de batterij-weergave. Die kan je aan en af zetten; als ze aan staat komt ze VAST rechtsboven in het scherm te staan.
Dat betekent voor de Pi: over het klokje. Het klokje wordt onleesbaar, en ook de batterij-weergave is maar leesbaar als je een donkere achtergrond hebt (bv mouseover op klokje).
Je kan de OSD weergave wel op meer transparant zetten om dat te verzachten; ik heb nu een moeilijk afleesbaar klokje en een bij mouseover af te lezen batterij-aanduiding. Je kan natuurlijk kiezen om de takenbalk van de Pi onderaan te zetten (rechtsklik voor instellingen).

Is er een power management? Is het een screensaver? Hier alvast iets:
https://raspberry-projects.com/pi/pi-operating-systems/raspbian/screensaver

De standaard afbeeldingbekijker op Raspberry pi is nogal beperkt tot het bekijken van beelden, en ik wil geen Gimp installeren. Ik wil snel een foto verkleinen of kantelen zoals ik op mijn KDE desktop doe in het standaard beeld-programma Gwenview of zoiets.

Op Raspberry bestaat dat ook, en heet dat Mirage.

sudo apt-get install Mirage

Kantelen, spiegelen, uitsnede nemen, verkleinen tot zelfgekozen aantal pixels in lengte/breedte met mogelijkheid tot behoud van de verhoudingen, enz.

Als je een png beeld of een log/tekst wil laten raadplegen vanop afstand met een browser, kan je een eenvoudig webserver gebruiken: nginx
(uitgesproken “Engine X”)

sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

Dat is voldoende om op je localhost de welkom-pagina te zien van nginx:
(raspberry pi browser “localhost”)

De plaats waar die werkelijk staat is: /var/www/html/index.nginx-debian.html

Zet in die map een gewone index.html, en die zal worden weergegeven in de plaats van bovenstaande.

De map is van root, je hebt dus root rechten nodig om er te mogen schrijven/wijzigen.

Je kan bv een submap maken en daar het script dat de data maakt rechen geven om te schrijven.

Als je een Raspberry Pi installeert met een image voor de SD kaart, is er waarschijnlijk nog niet-gebruikte ruimte na het “branden” van de “image”. Die kan je tegenwoordig gemakkelijk recupereren (raspi-config, Advanced options, Expand Filesystem). Of soms gebeurt dat al (*) bij installatie?

Bv met een micro-sd kaart van 32 GB:

Zet systeem op kaart:
# sudo dd bs=1M if=2021-03-04-raspios-buster-armhf-full.img of=/dev/sde

8212+0 records gelezen
8212+0 records geschreven
8610906112 bytes (8,6 GB, 8,0 GiB) copied, 772,7 s, 11,1 MB/s

fdisk -l

…
Schijf /dev/sde: 29,1 GiB, 31266439168 bytes, 61067264 sectoren
Disk model: SD/MMC
Eenheid: sectoren van 1 * 512 = 512 bytes
Sectorgrootte (logisch/fysiek): 512 bytes / 512 bytes
In-/uitvoergrootte (minimaal/optimaal): 512 bytes / 512 bytes
Schijflabeltype: dos
Schijf-ID: 0x257398ef
.
Apparaat Op. Begin Einde Sectoren Grootte ID Type
/dev/sde1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)
/dev/sde2 532480 16818175 16285696 7,8G 83 Linux

Bij het starten op de Raspberry Pi krijg je een tekst kort op het scherm, iets van resizing root/boot? filesysteem/partition ..

Daarna iets over checken van ssh keys.

En dan start de desktop. Je krijgt een welkom-scherm met een reeks vragen die je door de installatie loodsen; land, taal, toetsenbord (indien afwijkend), enz. Rechts beneden staat je ip adres indien van toepassing (bv 192.168.1.48).
Daarna word je gevraaagd het wachtwoord te kiezen. Vink hier zeker “Hide Characters” af, zodat je ziet wat je schrijft, want de toetsenbordindeling heb je op dit moment nog niet kunnen controleren. Ondanks de taalkeuze doet hij daarna trouwens vrolijk verder in het Engels.

Als je een netwerkkabel aangesloten hebt, kan je “skip” doen op de draadloze netwerken.
De projectie op het scherm wordt gecontroleerd: komt de afbeelding overeen met de werkelijke schermgrootte of missen er dingen of is er een zwarte rand? (bij mij is die goed)

Daarna kan het systeem gecontroleerd en bijgewerkt worden, wat even kan duren, downloadverkeer veroorzaakt, en extra ruimte inneemt; normaal mag dat allemaal geen probleem zijn en up-to-date is veiliger. “Next”.

22:24- compare,.. download, update …
22:38 ..installing updates – please wait …
22:41 System is up to date

(ok)
“Setup Complete”

Ik kijk in bestandsbeheer en zie dat ik nog 20 GB vrij heb, dus ik veronderstel dat hij de SD kaart wel optimaal benut en niet blijven hangen is op de bv 8 GB van de image.

*) Ps: Inderdaad, ondertussen gaat het Raspberry Pi OS na installatie zelf de overblijvende ruimte van de SD kaart bruikbaar maken voor het systeem, dat gebeurt automatisch bij de eerste opstart na installatie. Vroeger werd de overblijvende ruimte niet gebruikt, of moest je zelf aktie ondernemen om ze te formatteren en in het systeem aan te koppelen.