Raspberry pi zero подключение по usb
Вторая статья из цикла про превращение Raspberry Pi Zero в USB Gadget.
Примеры работы
Версии Zero
Raspberry Pi Zero, Zero W и Zero WH меньше остальных и требуют меньше энергии. Они полезны для портативных проектов или роботы, где важна повышенная энергоэффективность.
Легче начинать проект с версии Model B и перейти на RPi Zero, когда у вас есть рабочий прототип, которому лучше подойдет плата компактного размера.
Список плат формата Zero
Раздел 1.СОМ устройство.
- Нам прежде всего понадобятся прямые руки хоть какой нибудь опыт.
- Запишите по новой Rasbian Jessie Lite (или просто Jessie) на SD - карту 4G или 8G.
- Припаять штырьки 2x20 типа ПАПА-ПАПА к GPIO или подключится через USB TTL к Pi Zero.
Хороший мануал по USB TTL написал raspiman ССЫЛКА
Загрузите следующий файл на вашем пк: клик
и переименуйте его в gadgetkernel.tgz
Регулятор напряжения
Двухканальный импульсный понижающий регулятор напряжения PAM2306AYPKE с выходами 3,3 В и 1,8 В. Максимальный ток каждого канала 1 A.
Виды Raspberry Pi
Существует несколько основных видов Raspberry Pi.
Шаг 6. Настройка модулей и перезагрузка
Теперь мы скажем Малинке о том, что хотим режим g_ether
И приводим все к виду как на скриншоте снизу, затем сохраняем файл
Выключаем малинку командой
Отсоединяем все питание, которое было присоединено к Pi Zero и вставляем кабель как на фотографии ниже, теперь она будет получать питание через USB порт, который раньше был USB OTG
Пожалуйста будьте внимательны, иначе рискуете сломать вашу Pi Zero.
Теперь вы можете войти и проверить , что у вас есть новое сетевое устройство под названием usb0
Попробуйте подключить Pi Zero в ваш компьютер прямо. Например, на Windows, мы подключили его
Можно заметить,что ip адрес выдался автоматически,но лучше сделать статический ip.
и добавим в конец файла конфигурацию,который следует изменить согласно вашим настройкам сети
Сохраняем файл и затем выполним
Проверим правильность конфигурации
Ethernet Gadget
Драйвер Ethernet Gadget позволяет Raspberry Pi Zero при подключении к ПК через USB-стик, определятся как виртуальное сетевое подключение Ethernet. Это даёт возможность общаться с малинкой по протоколам SSH, SCP, VNC без дополнительных Ethernet-соединений и Wi-Fi. Ethernet Gadget также позволяет поделится настройками сети, что бы Raspberry Pi мог получить доступ к интернету через внешний компьютер по USB-подключению.
При подключении к Raspberry Pi через USB-стик в режиме «Ethernet Gadget», IP-адрес назначается системой динамически, т.е. малинке будет присваиваться новый IP-адрес при каждом включении питания. А это означает, что заранее нельзя узнать к какому IP-адресу подключатся для коммуникации. Решение проблемы — Zeroconf, технология которая позволяет подключатся к локальным устройствам по имени.
Настройка Ethernet Gadget
и добавьте после неё строку
Найдите в отображенном списке, драйвер g_ether среди других устройств.
Запуск
Подключите Raspberry Pi к USB-порту компьютера через Zero Stem без единого провода.
Если во вкладке Сетевые адаптеры вы видите Ethernet-соединение с именем USB Ethernet/RNDIS Gadget . Это значит всё получилось и можно переходить к следующему шагу.
Если во вкладке Сетевые адаптеры Ethernet-соединение с именем USB Ethernet/RNDIS Gadget нет, тогда скорей всего система Windows назначила девайсу неправильный драйвер. Для проверки откройте вкладу Порты (COM и LPT) и если обнаружите девайс с именем Устройство с последовательным интерфейсом USB (COMx) , тогда обновите драйвер вручную.
Запустите любой SSH-клиент, например Putty. Вбейте в поле хост строку raspberrypi.local , порт оставьте по умолчанию 22 и нажмите на кнопку Open .
Введите логин и пароль от малины, по умолчанию логин — pi , пароль — raspberry . В случае успешного ввода данных, увидите приветственное окно консоли.
Проверьте текущий IP-адрес назначенной системой по USB через виртуальное Ethernet-соединение. Вбейте в консоль команду:
В ответ вы получите список сетевых подключений, где нас интересует тип соединения usb0 . Обратите внимания, что при каждом новом включении малины, IP-адрес будет меняться.
Доступ к интернету
Режим Ethernet Gadget также позволяет дать доступ Raspberry Pi к интернету через внешний компьютер по USB-подключению.
Откройте страницу сетевых подключений.
Выберите текущее подключение по которому осуществляется выход в интернет и в настройках подключения предоставьте общий доступ.
В ответ вы увидите процесс обмена данными между клиентом и сервером. Это значит всё получилось и можно переходить к дальнейшим экспериментам и урокам.
Элементы платы
Шаг 5. Установка модуля
Композитный видео выход
Выход аналогового видео сигнала в виде двух пинов под пайку. Сигнал используется для подключения к «тёплым ламповым телевизорам» через RCA-разъём или в просто народе «тюльпан».
Дисплей
Проще всего подключить к Raspberry Pi отдельный экран — монитор или телевизор с HDMI. Если у дисплея есть встроенные динамики, RPi сможет воспроизводить через них звук.
Raspberry Pi также поддерживает удалённое управление через SSH и VNC.
Raspberry Pi имеет выходной порт HDMI, совместимый с портом HDMI большинства современных телевизоров и компьютерных мониторов. Многие компьютерные мониторы также могут иметь порты DVI или VGA.
Raspberry Pi 4 имеет два порта micro-HDMI , что позволяет подключать два отдельных монитора. Для подключения Raspberry Pi 4 к экрану вам понадобится кабель micro-HDMI к HDMI. Можно использовать стандартный кабель HDMI к HDMI с адаптером micro-HDMI к HDMI.
Raspberry Pi 1, 2 и 3 имеют один полноразмерный порт HDMI , поэтому вы можете подключить их к экрану с помощью стандартного кабеля HDMI к HDMI.
Raspberry Pi Zero имеют один порт mini-HDMI . Подключить их к экрану можно с помощью кабеля mini-HDMI к HDMI . Или можно использовать стандартный кабель HDMI к HDMI с адаптером mini-HDMI к HDMI .
Если на вашем экране есть порт DVI вы можете подключить к нему Raspberry Pi с помощью кабеля HDMI к DVI .
На некоторых экранах есть только порт VGA. Чтобы подключить Raspberry Pi к такому экрану, вы можете использовать адаптер HDMI к VGA .
Разъём камеры (CSI)
Разъём для подключения камеры Raspberry Pi.
Разъем для камеры на RPi Zero отличается от полноценной Raspberry Pi. Используйте специальную камеру для Raspberry Pi Zero
Шаг 5. Установка модуля
Версии B
На борту платы уже есть четыре порта USB, полноценный Ethernet-разъём и выход 3,5-мм Jack, чтобы сразу приступить к комфортной работе.
Список плат версии B
Сетевое подключение
Большие модели Raspberry Pi (не Zero) имеют стандартный порт Ethernet для подключения к интернету по кабелю.
Чтобы подключить к интернету плату Zero, вам понадобится адаптер USB-Ethernet .
Raspberry Pi 3, 4 и Zero W также поддерживают беспроводные сети Wi-Fi.
Mini-HDMI порт
Разъём предназначен для вывода цифрового видео и звука на мультимедийные устройства. Для коммуникации понадобиться HDMI-кабель с переходником.
Разъём подключения периферии
Порт формфактора micro-USB для подключения мультимедийных устройств со стандартным USB-разъёмом.
Для коммуникации понадобится OTG-переходник USB (F) — USB Micro (M). Для подключения нескольких устройств используйте USB-хаб.
Как спаять
Установите разъем USB на лицевую сторону платы Zero Stem.
Припаяйте два крепления порта USB на обратной стороне платы.
Припаяйте USB-разъём к контактным площадкам SMD на лицевой стороне платы.
Скрепите Zero Stem с платой Raspberry Pi через винты и гайки.
Спаяйте между Raspberry Pi и Zero Stem контактные площадки питания VBUS и земли GND.
Спаяйте между Raspberry Pi и Zero Stem контактные площадки D+ и D−.
Ура, устройство готово. Теперь можно переходить к примерам использования малины в виде USB-стика.
Корпус
Вы можете поместить свою Raspberry Pi в специальный корпус. Это необязательно для нормальной работы, но дополнительная защита от случайных падений и коротких замыканий не помешает.
Первая статья из цикла про превращение Raspberry Pi Zero в USB Gadget.
Часть 1.Подключение к Zero через виртуальный последовательный порт.
Внимание!Автор публикации не несет ответственности за ваши действия!
Данная статья является переводом c некоторыми дополнениями.Оригинал
Когда Raspberry Pi Zero вышла, одним из минусов было отсутствие USB A. Чтобы что-то подключить необходимо использовать USB OTG переходник.
По умолчанию, PiZero USB хост , а мы сделаем из нее устройство
Заинтересованные люди на GitHub выясняли , что если использовать драйвер USB DWC2, и заменить некоторые файлы, вы можете получить Pi , работающую как устройство USB.
Установка и настройка
Для начала работы с одноплатником Raspberry Pi Zero прочитайте мануал по подготовке Raspberry Pi.
Порты ввода/вывода
В отличие от платформ с логическим напряжением 5 В, напряжение логических уровней Raspberry Pi является 3,3 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Более высокое напряжение может повредить одноплатник.
Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.
Цифровые входы/выходы: На плате расположено 26 контактов пинов ввода-вывода GPIO.
Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 16 мА. В мире Raspberry Pi закрепилось три нумерации контактов:
Для комфортного начала работы с Raspberry Pi нужно сделать несколько шагов:
Начнём по порядку!
Шаг 8. Войдите в свой Pi с использованием последовательного порта
На скриншоте ниже указан пример конфигурации входа
Иногда требуется несколько попыток,чтобы подключится,но на этом все,теперь вы можете подключаться к Pi Zero напрямую!
Завтра или послезавтра опубликую вторую часть этой статьи,где я расскажу как подключить малинку к интернету,не переключайтесь.
Разъём питания
Разъём формфактора micro-USB предназначен для питания Raspberry Pi.
Потребляемый ток может достигать до 3 ампер. Для стабильной работы используйте зарядник 5 В совместно с кабелем USB (A — Micro USB).
Часть 2.Ethernet и выход в интернет.
Внимание! Автор публикации не несет ответственности за ваши действия!Данная статья является переводом c некоторыми дополнениями
Когда Raspberry Pi Zero вышла, одним из минусов было отсутствие USB A. Чтобы что-то подключить необходимо использовать USB OTG переходник.
По умолчанию, PiZero USB хост, а мы сделаем из нее устройство
Заинтересованные люди на GitHub выясняли, что если использовать драйвер USB DWC2, и заменить некоторые файлы, вы можете получить Pi, работающую как устройство USB.
Сборка устройства
Raspberry Pi Zero Stem поставляется в разобранном виде. После покупки вам нужно пройти небольшой квест и спаять модуль. Следуйте нашей инструкции, и вы получите готовое к работе устройство!
Шаг 4. Резервное копирование и установка нового ядра
Cлот для microSD
USB-порт
На торце платы расположен USB-порт Type-A, который позволяет подключить малину непосредственно в USB-порт компьютера без дополнительных кабелей аналогично обычной флешке.
Raspberry Pi Zero — компактная версия одноплатного компьютера. На плате размером с флешку поместился бутерброд из чипа Broadcom BCM2835 с оперативной памятью объёмом 512 МБ, порты ввода-вывода, слот для microSD-карты и мультимедийные интерфейсы.
Шаг 6. Настройка модулей и перезагрузка
Теперь мы скажем Малинке о том,что хотим режим g_serial
И приводим все к виду как на скриншоте снизу,затем сохраняем файл
Что понадобится
Карта памяти
Для хранения операционной системы и всех файлов одноплатникам RPi нужна карта microSD с ёмкостью не менее 8 ГБ и установленной Raspberry Pi OS . Запишите образ Raspberry Pi OS на microSD-карту самостоятельно или воспользуйтесь картой с готовой системой.
Наушники или колонки
Большие модели Raspberry Pi (не Zero) оснащены аудиовыходом — это стандартный мини-джек 3,5 мм, как на смартфоне или MP3-плеере. Через него вы можете подключить наушники или динамики, чтобы воспроизводить звук.
Если подключённый дисплей имеет встроенные динамики, Raspberry Pi сможет передавать на них звук по HDMI или через отдельный аудиокабель с разъёмом 3,5 мм.
Шаг 1. Скопируйте новое ядро на SD-карту
Скопируйте файл из предыдущего шага в раздел BOOT SD карты с дистрибутивом.
Версии A
Форм-фактор Model A отличается более компактными размерами, чем у плат Model B: вместо громоздкого USB-хаба тут оставили один USB-порт и сэкономили 2 см длины.
Список плат версии A
Видеообзор платформы
Шаг 1. Скопируйте новое ядро на SD-карту
Скопируйте файл из предыдущего шага в раздел BOOT SD карты с дистрибутивом.
Чип BCM2835
Сердце компьютера Raspberry Pi Zero — чип Broadcom BCM2835, который выполнен по технологии SoC (англ. System-on-a-Chip — система на кристалле). Кристалл включает в себя процессор CPU ARM1176JZ-F разогнанный до частоты 1 ГГц и графический двухъядерный сопроцессор GPU VideoCore IV с частотой 250 МГц.
Сверху на чипе BCM2835 по технологии PoP (англ. Package-on-Package — корпус на корпусе) расположена оперативная память Elpida B4432BBPA-10-F объёмом 512 МБ.
Клавиатура и мышь
Чтобы начать пользоваться Raspberry Pi, вам понадобится USB-клавиатура и USB-мышь.
После настройки Raspberry Pi вы сможете использовать Bluetooth клавиатуру и мышь, но для первой настройки вам понадобятся клавиатура и мышь USB.
Serial Gadget
Драйвер Serial Gadget позволяет Raspberry Pi Zero при подключении к ПК по USB, определятся как последовательный COM-порт. Простота коммуникации заключается в том, что вы можете использовать малину с любым компьютером без дополнительных драйверов и танца с бубном.
Настройка Serial Gadget
и добавьте после неё строку
Найдите в отображенном списке, драйвер g_serial среди других устройств.
Далее привяжите консоль Raspberry Pi к новоиспеченном последовательному порту. Вбейте в терминале команду:
active: всё получилось и можно переходить к следующему шагу.
inactive: что то пошло не так, повторите предыдущие шаги.
Запуск
Подключите Raspberry Pi к USB-порту компьютера через Zero Stem без единого провода.
Запустите диспетчер устройств Windows и раскройте вкладку Порты (COM и LPT) . Вы должны увидеть COM-порт с именем ELMO GMAS (COMx) , где x — номер последовательного порта, запомните его.
Запустите любой клиент с поддержкой Serial-соединения, например Putty. Вбейте номер COM-порта из предыдущего пункта, выставите скорость 115200 бод и нажмите на кнопку Open .
Введите логин и пароль от малины, по умолчанию логин — pi , пароль — raspberry . В случае успешного ввода данных, увидите приветственное окно консоли.
Putty не единственная программа, который может осуществлять Serial-комуникацию. Для связи можно использовать любой софт, например встроенный терминал из Arduino IDE.
Шаг 3. Распаковка новое ядро
Распакуйте и установите ядро из .tgz файла
Выполните следующие команды:
Шаг 2. Войдите в Pi Zero
Вставьте SD в ваш Pi Zero, подключите USB TTL, включите Pi и войдите в консоль через USB.
Шаг 7.Установка драйверов.
В Windows при подключении устройства сразу начнется установка драйвера
Проверим правильность установки драйверов и что Zero определилась как Ethernet устройство
Откройте "Центр управления сетями и общим доступом" и измените параметры адаптера
Переименуем в PiZero
Перейдем во вкладку свойства
Выберем протокол IPv4
Вводим те же данные,что и в шаге 6
и сохраним эту конфигурацию.
Теперь после переподключения Pi Zero все должно получится и у нее появился интернет с нашего ПК.
Используйте Zero USB Stem для превращения самых маленьких Raspberry Pi, а точнее Zero и Zero W в компактный USB-стик.
Полноценный USB-порт позволит подключать малинку к ПК аналогично USB-флешке без единого провода. А программное обеспечение подарит возможность коммуницировать с Zero по USB как OTG-устройство, например притворится виртуальным COM-портом или полноценным Ethernet устройством. А в завершении USB Stem позволяет запустить малинку без SD-карты.
Распиновка
На Raspberry Pi Zero расположены два ряда по 20 контактов в виде луженных отверстий.
Версии Compute Module
Версии Compute Module не имеют привычных разъёмов для периферии. Точнее, все интерфейсы выведены на краевой разъём платы с сотнями контактов. Модули предназначены для встраивания в готовые устройства на базе вычислительной начинки Raspberry Pi. Отладочные платы I/O Board помогают работать с Compute Module и пользоваться традиционными подключениями.
Список плат Compute Module
Источник питания
Для подключения питания используется порт USB (такой же, как на многих мобильных телефонах): либо USB-C для Raspberry Pi 4, либо micro-USB для RPi 1/2/3 и Zero. Вам понадобится кабель USB Type-C или micro-USB и блок питания, который обеспечивает:
Минимум 3,0 ампера для Raspberry Pi 4
Минимум 2,5 ампера для Raspberry Pi 3
Раздел 2.Ethernet.
- Нам прежде всего понадобятся прямые руки ,хоть какой нибудь опыт.
- Запишите по новой Rasbian Jessie Lite (или просто Jessie) на SD — карту 4G или 8G.
- Припаять штырьки 2x20 типа ПАПА-ПАПА к GPIO или подключится через USB TTL к Pi Zero.
Хороший мануал по USB TTL написал raspiman ССЫЛКА
Ethernet гаджет немного сложнее настроить, но это более нужно, потому что вы сможете использовать VNC, SSH ,FTP и т.д.
Загрузите следующий файл на вашем пк: клик
и переименуйте его в gadgetkernel.tgz
Шаг 4. Резервное копирование и установка нового ядра
Версия Pi 400
Raspberry Pi 400 — полноценный компьютер на базе RPi 4, встроенный в компактную клавиатуру. Это позволяет экономить место на рабочем столе и получить готовый Linux-компьютер с привычными разъёмами для периферии.
Примеры для USB-стика
На большинстве плат Raspberry Pi, USB-порты подключены к центральному процессору через USB-концентратор и настроены как хост-устройства. Т.е. порты ожидают подключения только периферийных устройств, например USB-Flash накопителя, клавиатуры, мышки и т.д.
Но на Raspberry Pi Zero и Zero W контакты USB-порта подключены непосредственно к самому процессору малины. Это даёт возможность использовать младшую версию Raspberry Pi не только как хост-устройство, но и выступать самой в виде периферийного девайса, например при подключении к ПК по USB стать Flash-накопителем, MIDI-устройством, виртуальным COM-портом «Serial Gadget», Ethernet-соединением «Ethernet Gadget» и т.д.
Шаг 3. Распаковка новое ядро
Распакуйте и установите ядро из .tgz файла
Выполните следующие команды:
Пины питания
3V3: Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 1 А. Регулятор обеспечивает питание процессора и других элементов платы.
Шаг 7. Настройка входа в систему через g_serial
То что у вас есть последовательный порт не означает , что вы можете войти с ним без надстроек. Pi знает , что у нее появился последовательный порт , но вы должны привязать его к консоли.
Убедимся что все работает
Надпись "Active" говорит о том,что мы на правильном пути.
Выключаем нашу малинку
Отсоединяем все питание,которое было присоединено к Pi Zero и вставляем кабель как на фотографии ниже,теперь она будет получать питание через USB порт,который раньше был USB OTG
Пожалуйста будьте внимательные,иначе рискуете сломать вашу Pi Zero.
Когда Pi включится на вашем компьютере вы увидите новый последовательный порт. Проверьте драйвер устройства для Windows:
Шаг 2. Войдите в Pi Zero
Вставьте SD в ваш Pi Zero, подключите USB TTL, включите Pi и войдите в консоль через USB.
Элементы платы
Читайте также: