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树莓派的学习使用（2） 入门使用及了解1. 树莓派的非必须配件及接口1.1 GPIO接口及相关扩展板1.2 显示器和相关PC外设1.3摄像头1.4 USB转串口 2. 常见警示标志和故障排查2.1 常见警示标志2.2 LED指示灯分析及故障排查 3. 系统的安装、备份与恢复4.树莓派的扩展分区

十二月初买了块内存4G的树莓派4B，最近抽出空玩一下板子，正好开始系统学习一下Linux和Python脚本的使用。
本系列作为本人的树莓派使用历程记录，详细描述一下遇到的问题和方法总结，主要针对4B，其他版本可能不适用)
第一篇：树莓派4B的学习使用（1）树莓派上手初体验.

未经本人允许请勿转载，谢谢

入门使用及了解

本篇承接上一篇内容，继续初步的树莓派使用。在上一篇文章中主要介绍了树莓派各接口及必要的配件，配件外壳等安装，系统烧录、初次点亮的系统配置，树莓派的显示及远程连接等。在本篇中主要描述以下内容：树莓派的非必要配件 ，常见的警示标志及故障排除 ，树莓派的扩展分区 ，系统的备份与恢复 等。

1. 树莓派的非必须配件及接口

除去树莓派的必备配件，如散热供电保护外壳外，作为功能强大的开发工具，其也支持大量外设，传感器，扩展板和扩展线等。
本章着重介绍树莓派的扩展外设及扩展线。

1.1 GPIO接口及相关扩展板

树莓派4的GPIO接口保留了以前型号的标准功能，也引入了一些额外的功能。

树莓派的GPIO接口有限且不方便连接，最好配合T型GPIO扩展板和40pin的延长线连接。在必要时可以额外连接面包板扩展接口。

而对于树莓派强大的GPIO接口使用、其GPIO的安装升级和引脚使用及模块功能，放在之后的章节专门介绍。
其中会涉及到各种传感器和按键模块等。

1.2 显示器和相关PC外设

树莓派本身支持SSH服务和VNC服务，可以直接pc作为下位机连接访问，但是刚入门的还是推荐使用显示器和相关pc外设操作，避免有操作不当。
值得一提的是显示器也可以通过GPIO口连接，不过GPIO口比较宝贵，一般直接HDMI连接。有vga接口的显示器也可以用VGA转HDMI接口。也可以直接DSI接口连接显示器

而相关PC外设比如免驱动的USB无线网卡、USB集线器、非PS2接口的键盘鼠标，这些有更好，没有也没关系。

1.3摄像头

树莓派自身没有集成摄像头，可以使用单独购买的摄像头连接到树莓派CSI接口，相对于USB连接的摄像头，这种排线的CSI摄像头模块性能更出色。
特别注意，摄像头对静电十分敏感，安装摄像头电路板前需要提前释放静电
在使用摄像头需要先更新内核，GPU固件及应用程序，需要连接互联网。

$sudo apt-get update$sudo apt-get upgrade

在之后需要启用摄像头的支持
先进入设置

sudo raspi-config

将光标移动到摄像头选项（Camera option）处，并选择启用（Enable）。在退出 raspi-config 时会要求您重新启动。启用选项是为了确保重启后 GPU 固件能够正确运行（包括摄像头驱动和调节电路），并且 GPU 从主内存划分到了足够的内存使摄像头能够正确运行。

测试系统已经完成安装并正常工作，可尝试以下命令：

$raspistill -v -o test.jpg

这个命令将显示来自摄像头 5 秒钟的预览图像，并且拍摄一张照片，然后保存为文件 test.jpg，保存在 /home/pi的目录下，同时显示出需要相关信息。

还有一些关于摄像头通用命令行的参数调整及相关摄像头程序的设置可以自行搜索。

1.4 USB转串口

注意串口芯片，优选顺序FT232>CH430>PL2302。通过串口登录树莓派后，可以看到启动时打印的各种信息，便于学习树莓派。

2. 常见警示标志和故障排查

有时错误使用树莓派或安装不当会导致树莓派元件损坏，所以了解树莓派的常见警示标志，懂得基本故障的排查和修复是必要的。

2.1 常见警示标志

（1）彩色色块/闪电符号
供电不足，导致系统不稳定，可能会死机 原因分析：
a.供电电源为采用标准电流电源头（5V/3A）
b.使用GPIO口供电电源不稳定，容易死机
c.GPIO口或USB口负载太多传感器及外设
（2）黄色色块/温度计符号
散热出现问题，树莓派局部温度过高，可能会导致计算速度变慢，容易卡死。轻则影响使用寿命，重则烧坏板子 原因分析：
未正确安装散热片或散热风扇

2.2 LED指示灯分析及故障排查

无法开机的原因很多，比如TF卡烧录系统有问题，屏幕设置有问题，硬件问题等。常见错误可以通过查看树莓派LED灯简单判断故障问题：

绿色LED红色LED状态原因▫•▫•••正常TF卡正在活动▫▫▫•••不正常TF卡启动文件损坏或无TF卡▫▫▫▫•▫不正常电源电压不正常•▫••••不正常系统文件丢失

遇到启动文件损坏及系统文件丢失的情况，建议重新烧录系统或恢复备份的系统。

3. 系统的安装、备份与恢复

树莓派在使用过程中，可能会出现硬盘错误，启动文件损坏或系统文件丢失等无法进入系统或启动不了的情况，此时需要格式化TF卡重新烧录系统或恢复之前备份的系统。

树莓派官方系统下载地址.

系统安装
准备的TF卡最好是高速卡，卡的速度直接影响树莓派的运行速度，容量最好大一些。
下载安装烧录镜像的工具：Win32DiskImager.zip安装地址.
安装烧录镜像工具后，解压下载的系统压缩文件，得到img镜像文件，打开win32diskimager工具，在软件中选择img文件，“Device”下选择SD的盘符，选择“Write”写入系统。

烧录成功后弹出对话框，同时会有两个分区，即写入成功，可以插入树莓派使用。请注意安装完，windows系统下看到SD只有几十兆了，这是正常现象，因为linux下的磁盘分区win下是看不到的。如果未安装成功，请关闭防火墙一类的软件，重新插入SD进行安装。

TF卡格式化恢复
新卡一般只有一个分区，而已经装了系统的旧卡有两个分区，普通电脑格式化还是有两个，要用专门的格式化工具才能格式化干净，变成一个盘。
格式化软件地址.

备份系统
插入装有树莓派系统的TF卡，新建空白的.img后缀的镜像文件，打开win32Diskimager，选择”Read“开始备份系统。

选择最大的分区备份，引导分区忽略。
备份完毕后在下次安装烧录镜像就可以直接选择备份的系统安装，步骤同上。

4.树莓派的扩展分区

刚入手的树莓派，在烧录了系统后命令行

df -h

查看TF卡容量使用情况，会发现有一部分空间为未分配的状态。
此时需要扩展分区，把未分配的空间加进容量中。

命令行输入：

sudo raspi-config

进入树莓派系统设置界面，选择第七项“Advanced Options”

选择第一项“Exand Filesystem”扩展系统，确保操作系统可以使用所有SD卡存储。
提示成功后自动重启，等待重启完毕后，再次查看容量，发现扩展完毕。

解决了系统问题和TF卡的存储扩展，了解了树莓派的相关配件。可以针对树莓派的特点和功能，进行一些相关学习与项目的实践，在下一部分，我会继续学习树莓派相关知识，深入Linux使用及项目的部署，在实际操作中做出相关的知识总结与经验分享。

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遇到启动文件损坏及系统文件丢失的情况，建议重新烧录系统或恢复备份的系统。

3. 系统的安装、备份与恢复

树莓派在使用过程中，可能会出现硬盘错误，启动文件损坏或系统文件丢失等无法进入系统或启动不了的情况，此时需要格式化TF卡重新烧录系统或恢复之前备份的系统。

树莓派官方系统下载地址.

系统安装
准备的TF卡最好是高速卡，卡的速度直接影响树莓派的运行速度，容量最好大一些。
下载安装烧录镜像的工具：Win32DiskImager.zip安装地址.
安装烧录镜像工具后，解压下载的系统压缩文件，得到img镜像文件，打开win32diskimager工具，在软件中选择img文件，“Device”下选择SD的盘符，选择“Write”写入系统。

烧录成功后弹出对话框，同时会有两个分区，即写入成功，可以插入树莓派使用。请注意安装完，windows系统下看到SD只有几十兆了，这是正常现象，因为linux下的磁盘分区win下是看不到的。如果未安装成功，请关闭防火墙一类的软件，重新插入SD进行安装。

TF卡格式化恢复
新卡一般只有一个分区，而已经装了系统的旧卡有两个分区，普通电脑格式化还是有两个，要用专门的格式化工具才能格式化干净，变成一个盘。
格式化软件地址.

备份系统
插入装有树莓派系统的TF卡，新建空白的.img后缀的镜像文件，打开win32Diskimager，选择”Read“开始备份系统。

选择最大的分区备份，引导分区忽略。
备份完毕后在下次安装烧录镜像就可以直接选择备份的系统安装，步骤同上。

4.树莓派的扩展分区

刚入手的树莓派，在烧录了系统后命令行

df -h

查看TF卡容量使用情况，会发现有一部分空间为未分配的状态。
此时需要扩展分区，把未分配的空间加进容量中。

命令行输入：

sudo raspi-config

进入树莓派系统设置界面，选择第七项“Advanced Options”

选择第一项“Exand Filesystem”扩展系统，确保操作系统可以使用所有SD卡存储。
提示成功后自动重启，等待重启完毕后，再次查看容量，发现扩展完毕。

解决了系统问题和TF卡的存储扩展，了解了树莓派的相关配件。可以针对树莓派的特点和功能，进行一些相关学习与项目的实践，在下一部分，我会继续学习树莓派相关知识，深入Linux使用及项目的部署，在实际操作中做出相关的知识总结与经验分享。