1.樹莓派的裝機教程

步驟：

1. 映象檔案和映象寫入SD卡工具的下載
2. RASPBIAN系統燒錄至micro SD卡
3. 裝置連網
4. 外接顯示器或者SSH連線

具體：

1. 映象檔案地址 ，選擇RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP 版本的ZIP檔案，這是圖形化介面版本的系統，另一個是輕量級的不帶桌面的版本；
   映象寫入SD卡工具地址，點選download下載到本地；
2. 開啟Win32 Disk Imager，選擇下載完解壓好的.image檔案，然後寫入位置為你的SD卡即可，其他選項都用預設的不用修改，幾分鐘後即可寫入完畢，最終彈出提示是否格式化，點否！
3. 接下來是連網過程，樹莓派自帶了網線插槽，如果選擇有線連線的方式，直接插上網線即可
   這裡主要講一下無線連線上網的方式：

將刷好 Raspbian 系統的 SD 卡用電腦讀取。在 boot 分割槽，也就是樹莓派的 /boot 目錄下新建 wpa_supplicant.conf 檔案，將下面內容儲存在 wpa_supplicant.conf 檔案中.

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
 
network={
ssid="此處填寫：你的無線網的名稱"
psk=" 此處填寫：你的無線網的密碼"
}

為了啟用樹莓派的ssh服務，我們還需要在/boot目錄下再新建一個名稱為ssh的空檔案
！！！注意，此檔案沒有後綴名！

4. 樹莓派自帶了HDMI插槽，所以說，有顯示器的同學，可以直接通過HDMI連線樹莓派和顯示器，然後開啟你的樹莓派之旅~
   當然，這裡更推薦採用ssh連線的方式，通過電腦遠端登入你的樹莓派主機，詳細步驟如下：
   （1）大家知道，遠端登入的話，需要知道你遠端伺服器的IP地址，所以這裡我們第一步是要獲取到樹莓派的IP地址，方法有兩種，一是登入到你的路由器閘道器（查詢路由器地址，最簡單的辦法是開啟你手機的WiFi，檢視你當前連線的WiFi的詳情，裡面的路由器的IP地址即為所求）；
   （2）在電腦端進入路由器的管理介面，找到raspiberry的名稱，所對應的IP地址就是我們所找的；

補充一下，如果沒有顯示器的話，還可以下載一個開源的軟體，名為

ipscan然後一個一個的試你的樹莓派的IP地址

         （3）上述辦法是你完全不想用顯示器的時候，所採取的方法，不過我想大部分搞計算機的，都還是會買一個顯示器的，那麼我們這裡可以偷懶，稍微藉助一下顯示器，登入到樹莓派圖形介面，開啟命令列視窗，然後用 ifconfig命令檢視樹莓派IP地址；
         （4）獲取到IP地址之後，我們就可以通過ssh連線到咱們的樹莓派啦！（windows使用者可以下載putty或者xshell軟體進行登入; Linux/Mac使用者可以直接在命令列 通過 ssh [email protected]_address 遠端登入，初始預設密碼是 raspberry 你的電腦和樹莓派需要在同一個區域網，或者二者能相互ping通即可）
         （5）ssh登入成功之後，輸入 sudo passwd ,修改預設的登入密碼；輸入 sudo vi /etc/hostname 修改主機名，重啟；或者直接輸入 sudo raspi-config 在圖形化介面中進行更改一系列的配置！

2. 樹莓派入門：控制LED小燈亮

1. 連線好樹莓派的引腳、LED小燈、電阻，我這裡是把LED的負極連線pin 6(GROUND)，LED的正極連線的是 pin 12；一定要串聯一個電阻，否則小燈很容易燒掉 !
         

2. 編寫python程式，程式碼也比較簡單，如下所示：

#!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time 
# 樹莓派上的引腳，有兩種GPIO的編號方式
# GPIO.BOARD模式是採用Z形計數法，如上圖的 1，2，3，4，5，6,7...
# GPIO.BCM模式，去掉了具有特定功能的引腳，編號為GPIO2,GPIO3,GPIO4...
# 囉嗦一句：在GPIO.BCM模式中，如果想要繫結的編號是GPIO18,那麼寫作LED_PIN = 18
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) 	  # 1.設定編號模式；
LED_PIN = 12			  # 2.設定要繫結的pin值；
GPIO.setup(LED_PIN,GPIO.OUT) 	  # 3.設定pin的功能；
GPIO.output(LED_PIN,GPIO.HIGH)	  # 4.設定輸出為低電平還是高電平；
time.sleep(3)					  
GPIO.cleanup()			  # 5.程式執行結束，清空所有GPIO的配置

3. 樹莓派進階：LCD顯示屏顯示資訊（python實現）

      我這裡是參考了這篇文章，這是一份提交在Github上面的程式碼，提供一個Demo，有興趣的可以點進去檢視與收藏。

1. 第一步還是連線裝置，我這裡買的是4pin版本的LCD顯示屏，如圖：
            

#1 Connect GND to GROUND. （Pin 6）
#2 Connect VCC to 5V. （Pin 2）
#3 Connect SDA to GPIO.（Pin 3）參考GPIO介面圖，這是固定的pin
#4 Connect SCL to GPIO. （Pin 5）參考GPIO介面圖，這是固定的pin

2. 通過ssh登入到你的樹莓派主機，或者在樹莓派系統中開啟終端，安裝下面的包。

sudo apt-get update -y && sudo apt-get install python-smbus git i2c-tools -y

3. 編輯 modules file

sudo nano /etc/modules

4. 開啟的檔案中，對比下面的內容，沒有的內容則補充進去

# /etc/modules: kernel modules to load at boot time.
#
# This file contains the names of kernel modules that should be loaded
# at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored.
# Parameters can be specified after the module name.

snd-bcm2835     # This enables GPIO pins on the pi.
i2c-dev         # This enables i2c communication.

5. 檢查黑名單中是否有i2c-bcm2708，如果有的話，則#註釋掉；開啟黑名單命令如下

sudo vi /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

6. 輸入 sudo raspi-config命令，在開啟的圖形化介面中，選擇 5 Interfacing Options選項，進去之後 enable I2C這個服務；
7. 下載Github上的程式碼到你的本地

8. 執行Demo裡的python檔案 demo_lcd.py

4. 樹莓派進階：基於MQTT協議實現遠端控制（python實現&&Android實現）

1. MQTT通訊的三要素

2. 基於Python實現MQTT通訊

3. 基於Android實現MQTT通訊

具體：

1. MQTT通訊的三要素是訊息訂閱方、訊息釋出方、訊息中介軟體。

2. 基本流程：訊息訂閱方首先連線到訊息代理，然後訂閱代理伺服器上的某些主題，並保持監聽狀態；訊息釋出方也是連線到代理伺服器，然後朝某個主題傳送訊息；訊息代理接收到訊息之後，查詢訂閱了該主題的伺服器，再把訊息轉發過去；

3. 需要說明一下的是，訊息釋出方和訊息訂閱方可以用不同的語言實現，我分別實現了兩個Demo，一個demo是釋出方和訂閱方都是python實現，另一個demo是python釋出訊息，Android APP接收訊息，本文結尾會附上程式碼；

4. 我們在實現MQTT通訊的時候，第一件事是構建訊息中介軟體（代理），也就是所謂的Broker，這一部分的實現比較簡單，我們可以直接在伺服器上部署Mosquitto開源訊息代理元件，根據自己代理伺服器的作業系統，在連結介面選擇對應的並安裝。這裡再給一個CentOS安裝Mosquitto教程。要注意的是，一定要關閉伺服器上的防火牆服務，否則哪怕是安裝成功了訊息代理服務，我們的客戶端也還是會連不上代理伺服器；

5. 基於python實現MQTT通訊（我這裡用的是這個開源框架）

     （1）訊息訂閱方的實現程式碼 mqtt_sub.py

# 使用之前 pip install paho-mqtt
import paho.mqtt.client as mqtt
# The callback for when the client receives a CONNACK response from the server.
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    # Subscribing in on_connect() means that if we lose the connection and
    # reconnect then subscriptions will be renewed.    
    client.subscribe("/jianghui/test")
    
# The callback for when a PUBLISH message is received from the server.
def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" "+str(msg.payload))
    if(msg.payload == "hello world"):
    	print("hello world!")
 
 client = mqtt.Client()
 client.on_connect = on_connect
 client.on_message = on_message
 client.connect("your broker's ip_adress", 1883, 60)
 
# Blocking call that processes network traffic, dispatches callbacks and
# handles reconnecting.
# Other loop*() functions are available that give a threaded interface and a
# manual interface.
client.loop_forever()

     （2）訊息釋出方的實現程式碼 mqtt_pub.py

#-*- coding: UTF-8 -*- 
import paho.mqtt.publish as publish
publish.single("/jianghui/test", "hello world", hostname="your broker's ip_adress")
print("publish successfully!")

     （3）程式碼測試
        開啟兩個ssh連線你的樹莓派伺服器的會話，在會話一中執行 python mqtt_sub.py 命令，如果Shell視窗輸出 Connected with result 0，那就說明訂閱主題成功，處於監聽狀態，否則說明broker的配置出了問題，或者mqtt_sub.py程式碼有問題；
        在會話二中執行 python mqtt_pub.py 命令，輸出 publish successfully! 就說明發布訊息出錯，遇到其他錯誤，直接Google解決 ~

6. 基於Android實現MQTT通訊（我參考了這篇部落格）上面給的部落格連結中，給出了詳細的步驟說明，此處不再贅述，但是上面的部落格只給了程式碼的講解，具體實現請看我這裡，程式碼下載，已測試成功，有疑問歡迎評論或者私信交流。