第二章:烧录操作系统与环境初始化

好,上一章我们把硬件都备齐了。现在要做的,就是给树莓派装上「大脑」——操作系统。

我个人习惯把这一步叫做「烧录」。说白了,就是把系统镜像写到SD卡里。听起来简单,但这里面的坑,我踩过不少。

2.1 选哪个系统版本?

树莓派官方系统叫 Raspberry Pi OS,以前叫 Raspbian。我建议你选 Raspberry Pi OS (32-bit) with desktop 版本。

为什么?

  • 带桌面环境,方便调试
  • 32位兼容性最好,很多摄像头库对64位支持还不完善
  • 官方长期维护,稳定
注意:别选 Lite 版本。虽然它更轻量,但没桌面环境,你后面配置摄像头预览会很痛苦。我在项目里吃过这个亏,后来老老实实换回了桌面版。

2.2 用 Raspberry Pi Imager 烧录

官方出了个烧录工具,叫 Raspberry Pi Imager。这玩意儿比老式的 Win32DiskImager 好用太多了。

下载地址我就不贴了,你直接搜「Raspberry Pi Imager」就能找到。支持 Windows、macOS、Linux。

操作步骤:

  1. 把SD卡插电脑上(建议16GB以上,Class 10速度)
  2. 打开 Raspberry Pi Imager
  3. 点击「CHOOSE OS」→ 选「Raspberry Pi OS (32-bit)」
  4. 点击「CHOOSE STORAGE」→ 选你的SD卡
  5. 关键一步:点击右下角的齿轮图标(高级设置)

高级设置里要配什么?

  • 勾选「Enable SSH」→ 选「Use password authentication」
  • 设置用户名:pi,密码:你自己记牢的密码
  • 勾选「Configure WiFi」→ 填你家WiFi的SSID和密码
  • WiFi区域选「CN(中国)」
  • 时区选「Asia/Shanghai」

嗯,这里要注意。很多人烧录完发现连不上SSH,十有八九是忘了在高级设置里开SSH。我曾经有一次烧了五张卡才发现这个问题……

设置完,点「WRITE」。等几分钟,进度条走完就OK了。

2.3 首次启动与SSH连接

把SD卡插回树莓派,通电。等个一两分钟让它启动。

怎么找到它的IP地址?

  • 进你家路由器管理页面,看DHCP客户端列表
  • 或者用手机App「Fing」扫描局域网
  • 我习惯直接路由器里看,最稳

拿到IP后,打开终端(Windows用PowerShell或Putty):

ssh pi@192.168.1.100   # 换成你实际的IP

第一次连接会提示确认指纹,输入 yes 就行。然后输入密码。

小技巧:如果你用的是Windows 10/11,直接用系统自带的OpenSSH客户端就行,不用装Putty。我后来就一直用这个,省事。

2.4 更换国内软件源

连上SSH后,第一件事就是换源。默认源在国外,下载速度慢得你想哭。

我当年第一次用树莓派,apt update 跑了半小时没跑完……后来学乖了,上来就换源。

编辑源列表:

sudo nano /etc/apt/sources.list

把里面的内容全部替换成:

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ bullseye main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ bullseye main contrib non-free rpi

再编辑另一个文件:

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

替换成:

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bullseye main
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bullseye main
注意版本号:我上面写的是 bullseye(树莓派OS 11)。如果你烧录的是最新版,可能是 bookworm。用 lsb_release -a 查看你的版本,然后把 bullseye 换成对应的名字。

换完源,执行:

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

这会花几分钟。去泡杯茶,回来系统就更新好了。

2.5 配置VNC远程桌面

SSH虽然方便,但有时候还是想看桌面。比如调试摄像头画面的时候。

树莓派OS自带RealVNC服务器,但默认没开。我们来手动开启:

sudo raspi-config

进入菜单:

  1. 选择「Interface Options」
  2. 选择「VNC」→ 选「Yes」启用
  3. 按 Tab 选「Finish」,重启

重启后,在电脑上装个VNC Viewer(RealVNC官网下载)。输入树莓派的IP地址,就能看到桌面了。

我的习惯:VNC分辨率默认是720p,看着有点小。你可以通过 sudo raspi-config → 「Display Options」→ 「Resolution」改成1080p。这样远程操作舒服很多。

2.6 系统基础设置

最后,做几个收尾工作:

2.6.1 扩展文件系统

新烧录的系统默认只用了SD卡一部分空间。执行:

sudo raspi-config

选「Advanced Options」→「Expand Filesystem」。重启后,df -h 看看,空间应该全出来了。

2.6.2 设置静态IP

摄像头需要固定IP,不然每次重启IP变了,你连SSH都找不到它。

编辑DHCP配置文件:

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

在文件末尾加上:

interface wlan0
static ip_address=192.168.1.200/24
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=114.114.114.114 8.8.8.8

把IP改成你局域网里没被占用的地址。重启网络服务:

sudo systemctl restart dhcpcd

2.6.3 检查硬件状态

跑几个命令确认一切正常:

vcgencmd measure_temp        # 看CPU温度,空载应该在40-50°C
vcgencmd get_mem arm          # 看内存分配
ls /dev/video*                # 看摄像头设备(现在可能没有,后面接了就有)

到这步,你的树莓派已经准备好了。

SSH能连、VNC能看、软件源是国内的、IP是固定的。接下来就可以装摄像头驱动和流媒体服务了。

嗯,说实话,第一次搞这些配置可能会觉得繁琐。但你想,这些都是一次性的工作。配好了,后面几章就顺风顺水了。

下一章,我们开始接摄像头,让树莓派真正「看见」世界。


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