树莓派折腾日记

搞了台树莓派3b+来玩玩linux

1. 硬件结构（以pi3为例）

2. 修改root密码

sudo passwd

3. 连接网络

先找到无线网卡的名字

ls /sys/class/net

输出的名字中wl开头的就是无线网卡，en开头的是有线网卡

然后编辑配置文件

$ cd /etc/netplan/
$ ls
50-cloud-init.yaml
$ sudo vim /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

添加以下内容：

wifis:
  wlan0:
    dhcp4: true
    access-points:
      "你的wifi名称":
        password: "你的密码"

其中 wlan0 为无线网卡名称，dhcp4 表示开启自动IP地址分配，在 access-points 下可以设置多组 ssid（即通常所说的“Wi-Fi名称”）与密码。

更新后，配置文件内容大致如下，ethernets是以太网卡：

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true
      optional: true
      
  wifis:
    wlan0:
      dhcp4: true
      access-points:
        "wifi_name1":
          password: "mypassword"
        "666":
          password: "66666666"

检查配置文件

sudo netplan try  # 检查配置文件中是否有语法错误、尝试用新的配置

应用配置文件

sudo netplan generate  # 生成 renderers 所需的配置文件
sudo netplan apply  # 应用 netplan 新配置，将自动重启 network-manager 使修改生效

附录a：网卡设备名称简析

在使用 ifconfig -a 或 ip a 列出本机所有网卡设备名称时，可能看到若干名称，其含义简单分析如下：

lo 表示 local
en 表示 ethernet 以太网
wl 表示 wlan，即 Wireless Local Area Network 无线局域网
后面的 p2s0 等表示 PCIe 接口的物理位置(bus, slot)，总线与插槽

例如， wlp4s0 表示一张位于 PCIe 总线4 插槽0 的无线网卡。

附录b：树莓派连接无线网络

在使用新安装 Ubuntu Server 系统的树莓派时，可能遇到手头没有显示器、也没有有线网络连接的情况。这时本可以通过电脑 SSH 连接至树莓派进行远程开发，但前提是树莓派必须已经接入无线局域网络；而为了让树莓派接入网络，又需要用 SSH 连接后才能修改 Netplan 配置文件，陷入僵局。解决问题的办法是，在树莓派系统启动之前就完成对网络的配置：通过修改安装着树莓派的操作系统的存储卡中的特定文件即可实现。

将存储卡通过读卡器连接到电脑，可以看到 system-boot 和 writable 两个分区，打开 system-boot 分区，搜索名为 network-config 的文件：

使用文本编辑工具打开该文件：

# This file contains a netplan-compatible configuration which cloud-init will
# apply on first-boot (note: it will *not* update the config after the first
# boot). Please refer to the cloud-init documentation and the netplan reference
# for full details:
#
# https://netplan.io/reference
# https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/topics/network-config.html
# https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/topics/network-config-format-v2.html
# ...

# Some additional examples are commented out below

network:
  version: 2

  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true
      optional: true

#  wifis:
#    wlan0:
#      dhcp4: true
#      optional: true
#      access-points:
#        myhomewifi:
#          password: "S3kr1t"
#        myworkwifi:
#          password: "correct battery horse staple"
#        workssid:
#          auth:
#            key-management: eap
#            method: peap
#            identity: "me@example.com"
#            password: "passw0rd"
#            ca-certificate: /etc/my_ca.pem

可以看到，该文件的格式与语法正是 Netplan 形式，用于在首次启动系统时初始化 Netplan 配置。参考原本注释掉的示例和本文正文，编辑该配置文件，添加 Wi-Fi 信息并保存。

完成配置文件的编辑后，将存储卡插回到树莓派中，通电开机，即会自动连接至无线网络。进入路由器后台管理，即可看到设备名为 ubuntu 的设备，记住其局域网 IP 地址，在电脑上使用 ssh 连接即可：

ssh ubuntu@192.168.3.24

如果没有路由器的管理员权限，无法进入后台查看树莓派的 IP，可以在电脑上尝试使用 Angry IP Scanner 等 IP 扫描工具寻找。

4. 查看ip

想查看树莓派是否连接上了网络

ipconfig -a

但是出现command not found

sudo apt install net-tools

后来发现网络似乎没连通，调整网络后安装完毕

5. 连接树莓派

由于存储卡烧坏了，重新安装了系统，导致ssh公钥更换了，出现了以下报错

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
@    WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!     @
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY!
Someone could be eavesdropping on you right now (man-in-the-middle attack)!
It is also possible that a host key has just been changed.
The fingerprint for the ED25519 key sent by the remote host is
SHA256:78lBQ3vMowOD+RUYFI/NX9hwDJMiiNLG02H/7JcJ1FE.
Please contact your system administrator.
Add correct host key in C:\\Users\\\346\262\210\345\206\215\345\256\211/.ssh/known_hosts to get rid of this message.
Offending ECDSA key in C:\\Users\\\346\262\210\345\206\215\345\256\211/.ssh/known_hosts:18
Host key for 192.168.2.104 has changed and you have requested strict checking.
Host key verification failed.

通过删除本机上的公钥重新生成公钥即可

ssh-keygen -R 192.168.2.104（树莓派的ip）

6. 设置开机自执行命令

创建命令sh文件

vim auto_boot_run.sh

通过设置以下命令

crontab -e

在最后一行添加

@reboot /path/to/command

参考资料：

博客园

7. pip报错解决

如果出现了以下pip报错Could not fetch URL https://pypi.org/simple/ultralytics/: There was a problem confirming the ssl certificate:，则只需要只当第三方源即可

pip install ultralytics(包名) -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com

同类型的第三方源还有：

1)http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ 阿里云
2)https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ 中国科技大学
3)http://pypi.douban.com/simple/ 豆瓣
4)https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ 清华大学
5)http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ 中国科学技术大学

只要连带着把--tursted-host一起改了就行

8. 树莓派摄像头调用（通过mobaxtrem的x11服务器转发视频流）

要使用 v4l2-ctl 工具配合 X11 服务器从 USB 摄像头截取图像并传输到本机，你可以按照以下步骤操作：

1. 安装必要的软件包

首先，确保你已经安装了 v4l-utils，这是一个包含 v4l2-ctl 工具的软件包，可以用来控制和配置 V4L2 (Video4Linux2) 设备。

sudo apt update
sudo apt install v4l-utils

2. 检查 USB 摄像头

确保你的 USB 摄像头已正确连接，并可以被系统识别。你可以使用以下命令查看系统中的视频设备：

v4l2-ctl --list-devices

如果设备正常，系统应该会列出类似如下的设备信息：

USB2.0 Camera: USB2.0 Camera (usb-0000:00:14.0-4):
    /dev/video0

/dev/video0 是你的 USB 摄像头设备节点。

3. 获取摄像头支持的格式

你可以用 v4l2-ctl 来查看摄像头支持的格式和分辨率：

v4l2-ctl --device=/dev/video0 --list-formats-ext

这将显示你的摄像头支持的视频格式和分辨率。例如，你可能会看到类似的输出：

ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT
  Type: Video Capture

  [0]: 'YUYV' (YUYV 4:2:2)
  [1]: 'MJPG' (Motion-JPEG)
  [2]: 'H264' (H.264)

4. 抓取图像并保存为文件

使用 v4l2-ctl 截取图像并保存为文件，例如 JPG 格式，参考资料：

v4l2-ctl --device /dev/video0 --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=MJPG --stream-mmap --stream-to=./output_1920.jpg --stream-count=1

#用ffmpeg拍摄图像
ffmpeg -f v4l2 -video_size 1280x1024 -i /dev/video1 -frames:v 1 output_image.png
#用ffmpeg录制视频
ffmpeg -f v4l2 -framerate 30 -video_size 640x480 -i /dev/video1 output_video.mp4

这会抓取当前帧并将其保存为 output_image.png。你可以替换文件名和路径以保存到你想要的位置。

5. 显示图像（通过 X11 显示）

为了将摄像头捕获的图像传输到本地 X11 显示服务器，你可以使用工具如 feh 或 eog（Eye of GNOME）来显示图片。

首先，安装 feh 或 eog：

sudo apt install feh

然后用 feh 显示刚刚捕获的图片：

feh output_image.png

或者使用 eog 来显示图片：

eog output_image.png

6. 实时显示视频流（可选）

如果你希望实时查看摄像头的视频流，你可以使用 v4l2-ctl 结合 ffmpeg 来进行视频流的显示。例如：

ffmpeg -f v4l2 -framerate 30 -video_size 640x480 -i /dev/video0 -f x11grab -r 30 -s 640x480 :0.0+100,100 output.mp4

这条命令会将摄像头的实时视频流录制为 output.mp4，并显示到 X11 屏幕上。

7. 使用 MJPEG 流或其他格式

如果你的摄像头支持 MJPEG 等流媒体格式，你也可以使用 mjpg-streamer 或 vlc 来创建流并通过浏览器或 X11 客户端查看。安装 mjpg-streamer 并启动一个 HTTP 流：

sudo apt install mjpg-streamer
mjpg_streamer -i "/usr/lib/mjpg-streamer/input_uvc.so -d /dev/video0 -r 640x480 -f 30" -o "/usr/lib/mjpg-streamer/output_http.so -w /usr/share/mjpg-streamer/www -p 8080"

然后通过浏览器访问 http://localhost:8080 来查看摄像头的视频流。

8. 在 X11 中显示实时视频流（帧率低）

如果你想直接在 X11 窗口中显示视频流，可以结合 mplayer 或 vlc：

mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0

9. 使用ffmpeg来推流到本机（帧率较高）

在远程主机运行

将摄像头视频流推送到本地网络：

ffmpeg -f v4l2 -framerate 30 -video_size 640x480 -i /dev/video0 -f mpegts udp://<local-ip>:1234

<local-ip>：替换为本机的 IP 地址。
1234：可以选择其他未占用的端口。

在本地主机运行

在本机使用 ffplay 接收并显示视频流：

ffplay udp://0.0.0.0:1234