[樹梅派筆記] Raspberry Pi 2 Model B 作業系統配置與設定

這是一篇拖了快2年的樹梅派開箱文，開的是Raspberry Pi 2的板子， 主要是先架構我習慣的使用環境(如下圖)。

由於2017年市面上Raspberry Pi早已是第三代含無線網路和藍牙傳輸的版本，一些處理USB周邊裝置相容性的苦力活若不需要再考慮， 其實可以節省不少設定時間。

以下為簡單的設定與心得

1. 事前定義配置與準備工作

2. VNC遠端遙控設定

3. 無線網路分享給乙太網路的設定

4. D-Link DWA171 無線網卡設定

由於個人在平日使用配置上習慣讓桌機用同一套滑鼠鍵盤和螢幕、網路遠端遙控Raspbian的桌面, 因此下圖通常只有 [1]號(5V 2A電源) [3]號(網路線) [5]號(背面SD卡內含作業系統)是平常有在用的。
而2號HDMI+螢幕和非必要的無線滑鼠鍵盤(羅技 MK320) 則是在初次開機設定時暫時作連結用。
設定完遠端遙控後即可移除以維持Raspberry系統的簡潔性。
[4]號的網卡(D-Link DWA171)是在2014年底時，自掏腰包為公司的陽春筆電買的， 所以現在只能廢物利用將就著用。 由於此卡對Raspbian相容性不好，故大約多花了半天處理這卡的連線問題。 (手頭上還有另一組沒啥在用的Huawei E560 4G LTE分享器，下次有空再來試)

器材清單	說明
螢幕	支援HDMI，我的螢幕是ViewSonic VA7259, 目前使用上沒啥問題。
HDMI線材	A公對公，有HDMI輸出螢幕附的線材
網路線材	CAT6, 一般常見的那種
USB隨身碟	初期資料傳遞、救援用。 目前Raspbian對於家中所有的新舊手機和USB隨身碟的讀取基本上是沒出現讀不到的問題。
MicroSD 卡	8GB以上, 建議Class 10以上 (推薦UHS-I，系統開機運作會速度快2倍)
無線網路卡	在隨便從網路上買一支USB無線網路卡來用之前，請先參考這個連結[Link]，考慮相容性後再採買，可少走些冤枉路
藍牙接受器	在隨便從網路上買一支USB藍芽接收器來用之前，請先參考這個連結[Link]，考慮相容性後再採買，可少走些冤枉路
鍵盤滑鼠	USB有線或是無線皆可。 羅技 MK320無線鍵盤滑鼠目前應用上是沒有問題的。

需要預先下載及安裝到windows內的三套程式與系統

[1] VNC Viewer 遠端遙控連線用
Viewer

[2] Win32DiskImager 將RaspBian預載進SD Micro 卡用
[3] SD Card Formatter 磁碟格式化使用，也可不裝
關於如何安裝Raspbian Stretch with Desktop，網路上教學不勝枚舉，這邊就不重複。
官方安裝指南請參考==> https://www.raspberrypi.org/downloads/
當一切都就緒，將SD卡插入Raspberry Pi的SD槽內，準備開始第一次設定系統。
系統設定完成後會出現如下桌面。


2. VNC遠端遙控設定

接下來是設定系統內部項目把RaspBian內建的VNC和SSH 打開來作進階設置
(開啟後才能使用Pietty的軟體, 請參考 [軟體] NAS01G改機良伴- Pietty 這篇文章)

Start Menu=>Preference=>Raspberry Pi Configuration

強烈建議重新設定密碼 (Raspberry 原始帳號密碼 Pi/Raspberry)
System Tab => Change Password => 輸入新密碼後按Ok=> OK


之後進入第二個Interfaces 修改 VCN 和SSH 的初始設定，這兩個區塊請點選enable

接下來進入第三個Tab,修改 Performance內GPU Memory的部分。
這邊請參考自己系統的效能設定。目前我設為256的表現是最好的

最後進到Localisaion的部分把時間區域與Wifi 地區設定好。

全數設定結束後，確認一下桌面的右上角是否有出現VNC的白色標題和正確的時間

若OK，請再由Start Menu下的Shutdown 作重新開機的動作。
重開機後再單擊VNC的圖示，此時會跳出如下面板顯示目前這台電腦上主要的IP Address。
接下來即可從Windows桌面上、利用VNC的方式來作遠端桌面遙控了。


3. 無線網路分享給乙太網路的設定
回到桌上型電腦，由於我的電腦配置是無線上網連到AP, 另一個實體網路線接到Raspberry Pi,
因此我是採取讓RaspBerry透過"乙太網路"分享的方式連接上"Wifi網際網路"
以下的是我的網路分享設定方式:
1) 右下角狀態列的無線網路按右鍵=>"開啟網路和共用中心"

2) 滑鼠單擊無線網路

3) Wifi狀態面板下，選擇"內容"

4) 在Wifi內容中將選項打勾。
若電腦有兩個以上的實體網路，請選和Raspberry Pi連接的那一個作分享渠道。
勾選完後按確定結束。

5) 接下來回到"網路與區域連線設定"，單擊"乙太網路"=> 單擊"詳細資料"
確認一下IPv4位址是有被自動設為192.168.137.1 ? 若無則進入內容內的TCP/IPv4自行設定


6) 接下來設定Raspberry上的有線網卡
回到RaspBian的狀態列，
網路連線圖示按右鍵=> Wireless& Wired Network Settings
=>下拉式選單選eth0 => IP address
若是需要連接電腦才能上網路分享的話，建議輸入192.168.137.2 以後的位址
若是Raspberry實體連接的AP或是Router本身有DHCP配發IP位址，則此處IP Address 留白即可


4. D-Link DWA171 無線網卡設定
由於之後會有機會要用到無線網路來控制Raspbian，因此就花了一些時間研究一下無線網路的部分。
從狀態列上點開Terminal，接下來開始按部就班輸入灰色底的程式碼來安裝網路卡。

Step 1. install necessary software 下載軟體，請確保這一步驟之前，網路連線是否有設好。

sudo apt-get update

sudo apt-get install bc git

Step 2.  download raspbian kernel sources, takes some minutes 開始下載，會花點時間。
若有需要額外的空間需求請按yes, 務必要確定所有程式都有裝好，不然網路卡容易啟動失敗。

sudo wget “https://raw.githubusercontent.com/notro/rpi-source/master/rpi-source” -O /usr/bin/rpi-source

sudo chmod 755 /usr/bin/rpi-source

rpi-source

* 這個步驟應該會花個幾分鐘才對。如果快速跳開且此時畫面出現以下錯誤訊息，則在rpi-source後方加上 –skip-gcc 指令再執行一次
ERROR:
gcc version check failed: could not extract version numbers
Skip this check with –skip-gcc

rpi-source –skip-gcc

Step 3. download the rtl8812au kernel driver and compile it, takes some minutes 開始下載，
這時候可以去喝杯茶動一動。

git clone “https://github.com/gnab/rtl8812au”

cd rtl8812au

sed -i ‘s/CONFIG_PLATFORM_I386_PC = y/CONFIG_PLATFORM_I386_PC = n/g’ Makefile

sed -i ‘s/CONFIG_PLATFORM_ARM_RPI = n/CONFIG_PLATFORM_ARM_RPI = y/g’ Makefile

$ make
Make 指令需要執行數分鐘，執行完畢會在資料夾中產生8812au.ko這個檔案。若出現無法執行，應該是Step3 的 rpi-source那邊的執行出了問題。

$ sudo insmod 8812au.ko

Step 4.  Installing 開始安裝

$ sudo cp 8812au.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/net/wireless

$ sudo depmod -a

$ sudo modprobe 8812au

Step 5. check wlan0 interface appeared 安裝結束，若有出現wlan0則安裝成功

ifconfig

iwconfig

輸入以上指令可以查看網路狀態。無線網路上未設置之前，應該會顯示下列紅框內的資訊

Step 6. Modifying the network interfaces 修改網路卡設定interface 和 wpa_supplicant.conf

Raspbian 內有Vim和Nano兩套編輯器
關於如何使用Vi作編輯，請參考鳥哥的Linux私房菜
這邊 nano editor比較符合我的使用習慣，因此是輸入以下指令來開啟編輯器

$ sudo nano /etc/network/interfaces

由於network資料夾內的讀取需要管理者權限，因此請記得程式前方都需要加上Sudo的command

開啟interfaces檔案後將下內容中有關到無線網路的熱插拔功能和預載檔路徑補齊。

auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet manual auto wlan0 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet manual wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

結束後輸入^X + y + enter 直接覆蓋原始檔案即可。

#Modifying the wpa_supplicant.conf

接下來要修改無線網路設定檔，輸入

$ sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

以下框號內為無線網路設定，參考設定參考檔[link]和 Raspberri的基礎 可得到更多詳細設定的資訊

network={ ssid=”AP’s ID (基地台SSID)” psk=”Password (你的無線基地台密碼)” proto=RSN key_mgmt=WPA-PSK pairwise=CCMP auth_alg=OPEN }

結束後輸入^X + y + enter 直接覆蓋原始檔案即可。

* 若是要將密碼加密，在terminal 輸入
wpa_passphrase ‘你的SSID’ ‘你的密碼’
用這套回傳的字串取代密碼就可以了
Step 7. Reset wireless interface 重新啟動網卡

先輸入以下指令強制移除無限網卡做重設
sudo ifdown –force wlan0

接下來重新啟動網卡讓設定生效
sudo ifup wlan0

等待一兩分鐘再輸入 iwconfig, 應該就能看到已經順利連接上無線網路的訊息

若設定檔內的帳號密碼都沒問題，但超過五分鐘還是沒有連上無線網路，請再重複一次

sudo ifdown –force wlan0
sudo ifup wlan0

這兩個動作試試，應該大部分都可以在一分鐘之內連上才是。

Reference

[1] https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/26302/drivers-for-dwa-171-wifi-usb-dongle

[2] https://github.com/gnab/rtl8812au