آموزش استفاده از کابل کنسول در Raspberry Pi

مرور کلی آموزش استفاده از کابل کنسول در Raspberry Pi ، در این قسمت از آموزش فرا می‌گیرید که چگونه Raspberry Pi خود را با یک کابل کنسول کنترل کنید.

مزیت بزرگ این روش این است که علاوه بر تامین تغذیه Raspberry Pi شما دیگر برای وارد شدن به سیستم احتیاجی به کیبورد، موس یا صفحه نمایش متصل به Raspberry Pi نیز ندارید. اگر از ویندوز استفاده می‌کنید ابتدا باید برنامه شبیه سازی ترمینال (Putty) را نصب کنید و سپس به نصب درایورهای کابل بپردازید. ترمینال مک به همراه برنامه خود می‌آید . Raspberry Pi از پورت سریال داخلی خود استفاده می‌کند تا به دستگاه‌ها امکان اتصال به کنسول خود و صدور دستور را درست مانند حالتی که به سیستم وارد شده اید را بدهد.

در قسمت بعدی آموزش شیوه‌ی دیگر همین کار را اما این بار روی بستر شبکه محلی و با استفاده از چیزی به نام SSH بررسی می‌کنیم.

وسایل مورد نیاز

برای ادامه ی این آموزش به موارد زیر نیاز خواهید داشت:

کامپیوتر  Raspberry Pi ( هر ورژنی ) به همراه هدرها

فعال کردن کنسول سریال

شما می توانید کنسول سریال را از طریق ویرایش /boot/config.txt یا raspi-config (که /boot/config.txt را برای شما ویرایش می‌کند ) فعال یا غیرفعال کنید.

گزینه 1 . فعال سازی در /boot/config.txt  

می‌توانید SD کاردتان به یک کامپیوتر متصل کنید و فایل  config.txt را با یک ویرایشگر متن مانند SimpleText , WordPad یا Whatnot ویرایش کنید. همچنین می‌توانید با دستور sudo nano /boot/config.txt روی Raspberry Pi نیز این کار را انجام دهید. پایین صفحه روی خط آخر عبارت enable_uart=1 را اضافه کنید.

 

 

گزینه 2 . فعال سازی از طریق Raspi-Config

با استفاده از یک مانیتور و کیبورد به پوسته (shell) وارد شوید و sudo raspi config را اجرا کنید. به پایین بروید، گزینه Advanced Options.

Enter را بزنید و به بخش serial بروید.

Yes را انتخاب کنید.

اکنون باید فعال شود.

return و سپس Finish را بزنید.

هنگامی که از شما درخواست reboot می‌شود Yes را بزنید و سپس return.

اکنون کنسول سریال فعال شده است.

نصب نرم‌افزار (Mac)

OS X خود شامل برنامه شبیه سازی ترمینال می‌باشد که می‌توانید از طریق خط فرمان از آن استفاده کنید. بنابراین فقط کافی است درایورهای USB مربوط به کابل را نصب کنید.

نصب درایور‌ها

در مرحله بعد، آخرین نسخه درایورها را برای چیپست کابل نصب کنید. 2 نوع چیپست وجود دارد. کابل‌های قدیمی‌تر از برند Prolific و کابل‌های جدیدتر (2017) از برند SiLabs استفاده می‌کنند. اگر مطمئن نیستید که کابل شما از کدام نوع است هر دو درایور را نصب کنید. این کار هیچ ضرری ندارد و کابل در هر صورت خواهد کرد.

شایدم خودتان مدل FT232 را دارید.

چیپست Prolific

برای کابل دارای چیپست prolific درایورها را از اینجا دریافت کنید:

دانلود آخرین نسخه درایورها از prolific

اگر از Lion یا Mountain Lion یا نسخه جدیدتر OS X استفاده می‌کنید می‌توانید از این درایور نیز استفاده کنید. اما ابتدا به سراغ نسخه اصلی بروید.

همچنین اگر از نسخه قدیمی‌تر Mac OS X )10.6 ~ 10.8 ( استفاده می‌کنید آنگاه از درایور نسخه 1.5.1  استفاده کنید.

نصب !

هر دو فایل دانلود شده نصب کننده‌های استاندارد Mac هستند. تمامی موارد پیشفرض را به هنگام نمایش تایید کنید.

نصب نرم‌افزار (ویندوز)

Putty را از http://www.putty.org دانلود و نصب کنید.

از لیست دانلودها در بخش For windows on intel x86 فایل باینری  putty.exe را انتخاب کنید. درخواست ذخیره فایل را مشاهده خواهید کرد. فایل را روی دسکتاپ ذخیره کنید.

توجه داشته باشید که این کار فایل اجرایی را ذخیره می‌کند و نه فایل نصبی را. برای اجرا کافیست دو بار روی putty.exe کلیک کنید تا اجرا شود.

نصب درایورها

در مرحله بعد , آخرین نسخه درایورها را برای چیپست کابل نصب کنید. 2 نوع چیپست وجود دارد . کابل‌های قدیمی‌تر از برند Prolific و کابل‌های جدیدتر (2017) از برند SiLabs استفاده می‌کنند. اگر مطمئن نیستید که کابل شما از کدام نوع است هر دو درایور را نصب کنید. این کار هیچ ضرری ندارد و کابل در هر صورت خواهد کرد.

چیپست Prolific

برای کابل دارای چیپست prolific درایورها را از اینجا دریافت کنید:

دانلود آخرین نسخه درایورها از prolific

با کلیک روی لینک بالا یک فایل با پسوند zip به نام PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1_7_0.zip (یا مشابه) ذخیره خواهد شد. آن را روی دسکتاپ از حالت فشرده خارج کرده و از داخل فولدر ایجاد شده فایل نصب کننده به‌نام PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1.7.0.exe را اجرا کنید.

اگر به مشکلی برخوردید می توانید از نسخه قدیمی تر درایور PL2303 نیز استفاده کنید .(v1.0.13)

چیپست SiLabs

برای این چیپست درایورها را از سایت زیر دریافت کنید:

دانلود درایور های CP210x برای ویندوز

فایل دانلود شده را در دسکتاپ از حالت فشرده خارج کنید و از داخل فولدر ایجاد شده CP210xVCPInstaller_x64.exe ( یا CP210xVCPInstaller_x86.exe اگر نسخه x64.exe اجرا نمی‌شود ) را اجرا کنید.

تکمیل نصب

روند نصب را تا مرحله اتمام پیش ببرید. ممکن است احتیاج به ریبوت کردن سیستم پیدا کنید.

درایور طوری نصب می‌شود که هنگامی که بعدا کابل را به کامپیوتر متصل می‌کنید همچنان پنجره “Found New Hardware” را نمایش خواهد داد. اگر به آن اجازه جستجو در اینترنت را بدهید و آن را نصب کنید، کار خواهد کرد.

هنگامی که نصب درایور به پایان می‌رسد با پیام زیر مواجه می‌شوید:

نصب نرم افزار (لینوکس)

کرنل‌های لینوکس نسخه 2.4.31 و بالاتر درایورهای USB PL2303  و CP210x را برای کابل کنسول در خود دارند بنابراین نیازی به نصب درایور نیست.

بعضی از توزیع‌ها مانند Ubuntu12.10 شامل دستور “screen” نیستند. دستور screen را اجرا کنید و اگر خطایی دریافت کردید می‌توانید با دستور زیر آن را به سیستم خود اضافه کنید:

sudo apt-get install screen

متصل کردن کابل

کابل مبدل دارای چهار کانکتور مادگی است که می‌توانند مستقیما به هدر GPIO Raspberry Pi متصل شوند.

سیم‌ها را مانند تصویر زیر متصل کنید:

تمامی اتصالات به لبه ی بیرونی پین‌های کانکتور GPIOهدر Raspberry Pi مربوط هستند.

• سیم قرمز باید به 5v متصل شود اگر می‌خواهید برد خود را از طریق کابل تغذیه کنید.
• سیم مشکی به GND (سوم از پایین)
• سیم سفید به TXD روی Raspberry Pi (چهارم از پایین)
• سیم سبز به RXD روی Raspberry Pi (پنجم از پایین)

تغذیه از طریق کابل

در اینجا تصویری از یک نسخه قدیمی Raspberry Pi را مشاهده می‌کنید که از طریق USB تغذیه شده است. این تکنیک برای Raspberry Pi نسخه 2 یا بالاتر پیشنهاد نمی‌شود چون آن ها بیش از 500mA جریان می‌کشند.

نکته مهم در اینجا این است که برد تنها از طریق یک منبع تغذیه شود، مبدل تغذیه USB یا کابل کنسول، اما نه هر دوی آن ها. در صورتی که برد شما Pi A+ یا Pi Zero نیست سیم قرمز را متصل نکنید!

اگر تصمیم به تغذیه Raspberry Pi از طریق کابل کنسول دارید آداپتور تغذیه USB Raspberry Pi را متصل نکنید. اگر ترجیح می‌دهید Raspberry Pi خود را از طریق آداپتور تغذیه USB راه اندازی کنید آنگاه سیم قرمز از کابل کنسول را متصل نشده باقی بگذارید.

اکنون Raspberry Pi خود را روشن کنید!

تست و راه‌ اندازی

Mac OS X

اگر از Mac استفاده می‌کنید آنگاه همه آنچه که برای لیست کردن تمامی پورت‌های سریال موجود نیاز دارید باز کردن یک پنجره ترمینال و اجرای دستور زیر است:

ls /dev/cu.*

باید چیزی شبیه به عکس زیر مشاهده کنید:

چندین مورد را مشاهده خواهید کرد که شامل یک دستگاه /dev/cu.Bluetooth نیز می‌باشد. شما باید به دنبال چیزی شبیه به /dev/cu.usbserial-NNNN یا /dev/cu.SLAB_USBtoUART یا /dev/cu.usbmodem باشید. هنگامی که نام را شناسایی کردید می‌توانید دستور زیر را اجرا کنید:

screen /dev/cu.PL2303-00001004 115200
screen /dev/cu.SLAB_USBtoUART 115200
screen /dev/cu.usbserial-A4001nCf 115200

دستگاه نامی اندک متفاوت با مورد بالا خواهد داشت. یک راه تشخیص نام شروع به نوشتن screen/dev/cu و سپس فشردن دکمه TAB برای تکمیل خودکار هر آنچه که نام دستگاه شماست می‌باشد که قبل از اضافه کردن 115200(که Baud rate می‌باشد) صورت می‌گیرد.

همچنین می‌توانید دستورات screen /dev/cu.SLAB* 115200 یا screen /dev/cu.PL2303* 115200 یا screen /dev/cu.usbserial* 115200 را وارد کنید تا خود برنامه آن را برای شما تکمیل کند.

ممکن است نیاز داشته باشید تا گزینه system integrity protection را غیرفعال کنید. (بر اساس بازخورد دریافت شده از یکی از خوانندگان )

لینوکس

اگر از لینوکس استفاده می‌کنید مراحل بسیار شبیه به قسمت قبل خواهند بود اما در اغلب موارد دستگاه /dev/ttyUSB0  نامیده می‌شود. می‌توانید دستور sudo dmesg را بعد از اتصال اجرا کنید و به دنبال سرنخ‌هایی برای نام دستگاه بگردید.

سپس از دستور زیر استفاده کنید:

sudo screen /dev/ttyUSB0 115200

برای شروع ارتباط با Raspberry Pi ENTER را بزنید تا صفحه ورود به سیستم را از Raspberry Pi مشاهده کنید.

تصویر زیر مربوط به سیستم عامل Mac می‌باشد.

و تصویر زیر سیستم عامل Ubuntu

ویندوز

اگر از یک کامپیوتر شخصی استفاده می‌کنید آنگاه قبل از استفاده از Putty باید بدانید کدام پورت برای کابل استفاده می‌شود.

برای این کار می‌توانید بخش پورت‌هایWindows Device Manager را نگاه کنید. Device Manager از طریق Control Panel و زیرشاخه System قابل دسترسی است.

این پورت هیچ وقت COM1 نخواهد بود بنابراین هیچ وقت آن را انتخاب نکنید. ممکن است که گزینه دیگری دقیقا زیر COM1 وجود داشته باشد به نام‌های “SiLabs” یا “Prolific” یا موارد مشابه آن. در اینصورت پورت COM7 در حال استفاده می‌باشد.

اکنون Putty را اجرا کنید تا پنجره ارتباط را مشاهده کنید.

از دکمه‌های radio نوع ارتباط “Serial”را انتخاب کنید، سپس سرعت را روی 115200  و خط سریال را روی COM7 تنظیم کنید. در آخر روی “Open” کلیک کنید تا اتصال برقرار شود. به خاطر داشته باشید که برای شروع ارتباطات باید دکمه ENTER را فشار دهید.

برای سیستم عامل تازه نصب شده Raspbian نام کاربری پیشفرض pi و رمز عبور پیشفرض raspberry می‌باشد.

اکنون شما متصل شده‌اید و می‌توانید از طریق خط فرمان به گشت و گذار در Raspberry Pi خود بپردازید. هنگامی که از طریق کنسول ارتباط را برقرار کردید می‌توانید Raspberry Pi خود را تنظیم کنید تا از SSH به عنوان یک روش دیگر برای برقراری ارتباط  از طریق شبکه محلی استفاده کند.

 

امیدوارم این نوشته برایتان مفید باشد.

 

منبع:  میکرودیزاینرالکترونیک