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树莓派4B/5安装系统 (无显示屏系列)_树莓派5系统安装

作者：2023面试高手 | 2024-04-27 00:27:13

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树莓派5系统安装

轻松给树莓派(Raspberry Pi 4B/5)安装系统系列完美指南

前言

时隔半月,在收到树莓派的实物时，我感到非常兴奋。树莓派作为一款强大的微型计算机，拥有着广泛的用途和无限的可能性。然而，有时候我们可能会出现一些小插曲，比如只购买了裸开发板，而忘记了其他必要的配件，比如显示屏或HDMI转接线(当然单独购买会比较便宜哈哈)。如果你和我一样，身处这种情况，那么这篇博文将对你非常有用。

在这篇文章中，我将分享如何在没有显示屏的情况下安装树莓派的操作系统。即使你没有HDMI转接线，也可以通过远程连接方式完成系统的安装和配置。这不仅可以帮助你节省购买额外配件的成本，还能更好地理解如何通过网络远程管理树莓派。

我将会逐步介绍如何准备MicroSD卡、配置WiFi网络、远程连接到树莓派，并进行必要的初始化和软件安装。通过这篇文章，我希望能够帮助到那些忘记购买HDMI转接线或其他显示设备的树莓派新手，让你轻松地开始树莓派之旅。（本人使用windows操作系统）
在这里插入图片描述

一、必要工具准备

Raspberry Pi 4B/5 开发板
树莓派电源线（注意4B和5的电源要求是不一样的哦）
16GB以上的内存卡（推荐购买树莓派专用）
读卡器
一个可用的网络环境（手机热点，家用wifi均可，尽量避免需要认证的公用网络，因为这样配置会比较麻烦，我们后面要保证树莓派和电脑连接同一网络）
用于通过SSH远程连接树莓派：这里有很多选择
Putty、Xshell、MobaXterm、FinalShell… 甚至是电脑自带的cmd中也行
putty下载地址 Xshell7下载地址
VNC Viewer：用于连接树莓派桌面下载地址
树莓派地址扫描工具 Advanced Ip scanner（这里同样有很多选择，并且如果你对计算机网络有一定了解，这也不是必须的，但是我们一定需要获取到树莓派的地址才行）
Raspberry Pi Imager：官方镜像写入工具

二、安装操作系统

在安装操作系统之前，我们可以先了解一下有那些选择。以下是一些常见的树莓派操作系统及其特点，以帮助你选择最适合你需求的系统：

Raspberry Pi OS（以前称为Raspbian）：

官方支持的树莓派操作系统，针对树莓派硬件进行了优化。
提供了基于Debian的稳定和易于使用的操作系统。
预装了丰富的软件包，适合教育、智能家居和一般用途。
具有强大的社区支持和文档资源。

Ubuntu：

Ubuntu官方提供了适用于树莓派的特定版本，包括Ubuntu Desktop和Ubuntu Server。
提供了更现代化的用户界面和软件包管理工具。
适用于开发、服务器应用程序和桌面应用程序等多种用途。
Ubuntu社区提供了广泛的支持和教程资源。

Manjaro ARM：

基于Arch Linux的发行版，提供了滚动更新和最新软件的优势。
提供了各种桌面环境选择，包括Xfce、KDE Plasma等。
适合对Linux有经验的用户和喜欢尝试新技术的用户。

OpenMediaVault：

基于Debian的开源网络存储解决方案，可以将树莓派变为家庭网络存储服务器。
提供了Web界面管理工具，易于配置和管理文件共享、备份等功能。

DietPi：

轻量级的Debian发行版，专注于优化性能和资源利用率。
提供了超过150种预配置的软件安装选项，适合用于各种项目和用途。

在选择操作系统时，应该考虑到具体的项目需求、对Linux经验的要求、所需的软件和功能等因素。如果你是初学者，Raspberry Pi OS可能是一个很好的选择，因为它具有良好的文档和社区支持。如果你需要更多的自定义和控制，你可以选择其他更灵活的发行版。

所以这里我们选择**使用 Raspberry Pi OS 操作系统 ** 强烈推荐，因为官方对此做过优化，比ubuntu性能好一些。

这里我们也直接选择使用之前下载好的 Raspberry Pi Imager 进行系统安装，方便快捷！

Raspberry Pi Imager 是一款可帮助您在 macOS、Windows 和 Linux 上下载和写入映像的工具。Imager 包含许多适用于 Raspberry Pi 的流行操作系统映像。Imager还支持加载直接从Raspberry Pi或第三方供应商（例如Ubuntu）下载的图像。您可以使用 Imager 为 Raspberry Pi 预配置凭据和远程访问设置。Imager 支持以以下.img格式打包的图像以及容器格式，例如.zip.如果您没有其他计算机可以将映像写入启动设备，您可以直接从互联网在 Raspberry Pi 上安装操作系统。

2.1 格式化内存卡（非必须）

把读卡器插入电脑的USB接口上，如果内存卡是新的，则不需进行该操作，否则需要对卡进行格式化。
正常来说电脑自带的格式化可以胜任此工作，如果后续安装系统失败可选择一些第三方工具进行格式化，这样的工具很多，这边不在赘述了。
在这里插入图片描述

参考：
树莓派上手前的准备工作（一）——格式化sd卡（sd卡格式化工具的使用）
不下软件，完美正确格式化树莓派SD卡！（恢复U盘/SD卡到满容量）
树莓派入门（二）—— 系统安装前格式化TF卡 SDFormatter

2.2 烧录系统到内存卡

启动 Raspberry Pi Imager 并选择操作系统型号

官网教程如下：
选择编辑设置

ps：在弹出窗口中，Imager 会要求您应用操作系统自定义。强烈建议通过操作系统自定义设置来配置您的 Raspberry Pi。单击“编辑设置”按钮以打开操作系统自定义。
当然，如果您不通过操作系统自定义设置来配置 Raspberry Pi，Raspberry Pi OS 将在配置向导期间首次启动时要求您提供相同的信息。您可以单击“否”按钮跳过操作系统自定义。
配置用户名密码以及网络，这里很关键！

ps：用户名及密码是待会ssh远程登录需要使用的，请务必牢记，并且建议设置简单的密码，如111。
请确保wifi名称和密码均正确，否则后面无法正常连接！语言设置如图默认即可. 见后文**，这里wifi建议使用电脑热点，如果可以的话！**
开启ssh登录
点击保存
点击是并确认
耐心等待下载安装
安装完成
新建一个ssh文件，为后面的远程连接做准备
重新插入内存卡后显示如下：

打开bootfs，使用记事本新建一个名为 ssh的空文件，之后把".txt"后缀删除即可，注意不要有任何后缀。之后弹出U盘即可。

至此，我们的映像已完全写入并验证。现在您已准备好从存储设备启动 Raspberry Pi！

2.3 启动系统获取ip地址

将我们的内存卡插入树莓派底部
接通电源并开机

正常情况开机后红灯常亮，绿灯闪烁。如果您的 Raspberry Pi 在 5 分钟内未启动，请尝试以下解决步骤：
（1）检查电源是否符合要求
（2）重新镜像您的 SD 卡；确保在 Imager 中完成整个验证步骤
（3）更新Raspberry Pi 上的引导加载程序，然后重新映像您的 SD 卡

获取树莓派的IP地址

连接电脑热点直接获取（推荐）

2024年03月11日 21:18:30 更新

这里我找到了一种更便捷是方式获取其树莓派的ip地址并在容易连接：那就是 —>直接使用电脑热点共享网络
在 “设置里面搜索移动热点直接打开配置就行。同时在烧录树莓派镜像的时候也配置该热点即密码”如下所示：
在这里插入图片描述
可见这样就直接获得其ip并且可以使用电脑直接连接了！

参考文章：（可以先看，这里比较详细）
查看树莓派IP地址的方法
 无屏幕获取树莓派IP地址并SSH连接

在开始树莓派之前，你需要获得它在你的网络中的 IP 地址，这样才能远程连接到它。这里我们主要使用 Advanced IP Scanner。以下是一些获取树莓派 IP 地址的方法，感兴趣自行了解：

（1）路由器管理界面：
登录到你的路由器管理界面（通常在浏览器中输入路由器的 IP 地址）。
寻找连接到你的网络的设备列表, 即查看 DHCP 分配列表。树莓派通常会在设备列表中显示其名称和 IP 地址。
（2）扫描工具：
使用网络扫描工具，例如 Advanced IP Scanner 或 Angry IP Scanner，在你的网络中扫描活动设备。
扫描完成后，查找包含名为“raspberrypi”或“raspberry”的条目，并查看其 IP 地址。
（3）连接显示设备：
如果你有显示设备连接到树莓派，启动树莓派并等待系统启动完成。在启动过程中，会显示树莓派的 IP 地址。

一旦你获取到了树莓派的 IP 地址，你就可以使用 SSH 或其他远程连接工具连接到树莓派，并开始进行进一步的配置和操作。

打开 Advanced IP Scanner 开始扫描：
在这里插入图片描述
（虽然有该ip，但是我好像还是不知道具体是那个，大家可以耐心等待试一下。。。）

这里扫描比较耗时，大家可以耐心等待，我这边就直接从路由去后台查看了：
在这里插入图片描述
这就获得了我的IP地址。

远程连接树莓派

这里我使用 xshell 连接
在这里插入图片描述
名称随便输入，之后点击连接输入之前设置的用户名和密码即可：

2.4 开启vcn远程桌面服务

进入树莓派设置界面，在xshell中输入以下命令

sudo raspi-config
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使用上下键选择选项3 “Interface Options”, 按回车，没用的话选择"finsh":
在这里插入图片描述
选择 2 VNC 按回车

这里选择 “yes” ，继续回车

之后弹出以下界面，说明配置成功：

输入以下命令，重启树莓派

sudo reboot
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在这里插入图片描述
至此，前面的配置基本完成，可以使用远程桌面连接了！

三、VNCviewer远程连接

点击 file 选择新建连接：
输入ip地址，名称自己设置。点击ok
双击刚才新建的会话，输入用户名和密码，点击ok
出现下面界面说明连接成功，可以像windows一样使用鼠标开始你愉快的树莓派之旅了！

四、必要的配置

1. 设置Debian镜像源

使用下列命令查看自己树莓派相关信息：

uname -m # 显示当前系统的架构，例如 armv7l、aarch64
lsb_release -a # 显示当前系统的发行版信息
cat /etc/os-release # 显示当前系统的操作系统版本信息
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这里我的是aarch64的版本，打开清华大学开园镜像站：Raspbian软件仓库镜像使用帮助

点击后按照其要求配置即可：

打开文件：

sudo nano /etc/apt/sources.list
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注释所有内容并添加新内容：

在这里插入图片描述
Ctrl+O + 回车保存，Ctrl+X 退出。

2. 设置Raspberrypi 软件仓库镜像

同上边Debian仓库一样，按照自己的来点击Raspberrypi 软件仓库查看
在这里插入图片描述
打开文件:

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
1

在这里插入图片描述
注释替换后保存退出即可！

应用更新：

sudo apt-get update
1

参考：
树莓派4B 更换合适版本的镜像源笔记+经验
 树莓派替换镜像源（终极版！）

3.更新系统

1. 更新软件源列表：
在进行软件包更新之前，首先需要更新软件源列表。运行以下命令：

sudo apt update
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2. 升级已安装的软件包：
一旦软件源列表更新完成，你可以使用以下命令来升级已安装的软件包到最新版本：

sudo apt upgrade
1

如果有新的软件包可用，它将提示你确认是否升级。按下 Y 键并按 Enter 确认。

3. 升级系统（可选）：
有时，除了升级已安装的软件包之外，你可能还希望升级系统本身。你可以运行以下命令：

sudo apt dist-upgrade
1

这个命令会处理依赖关系并升级系统到最新版本。

4. 清理不再需要的软件包（可选）：
在升级软件包后，有些旧的或不再需要的软件包可能会留在系统中。你可以使用以下命令清理它们：

sudo apt autoremove
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通过执行以上命令，你可以确保树莓派上的软件包保持最新，并且系统处于最新状态。

5. 设置root密码

默认情况下，Raspberry Pi 操作系统（如Raspberry Pi OS）禁用了root用户的登录，并且没有设置root密码。相反，它使用sudo命令允许普通用户以管理员权限执行命令。

如果你确实需要设置root密码，可以通过以下步骤来实现：

使用sudo命令以管理员权限打开一个终端窗口。
输入以下命令来设置root用户的密码：

sudo passwd root
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系统会提示你输入一个新的root密码，然后再次确认密码。

输入并确认新的root密码后，系统会将其设置为root用户的登录密码。

请注意，启用root用户并设置密码可能会降低系统的安全性。建议仔细考虑是否真的需要启用root登录，以及在必要时确保密码足够安全。

6. 设置静态IP

要在树莓派上设置静态IP地址，你需要编辑网络配置文件并指定所需的IP地址、网关、子网掩码等信息。以下是一种常见的方法：（建议有一定计算机网络基础再来进行相关配置）

打开网络配置文件以进行编辑：

sudo nano /etc/dhcpcd.conf
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在文件的末尾添加以下内容来设置静态IP地址。请根据你的网络配置进行相应的修改：

interface eth0
static ip_address=192.168.1.100/24
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=192.168.1.1
static ip_address：设置树莓派的静态IP地址，替换为你希望的IP地址。
static routers：设置网关的IP地址，通常是你的路由器的IP地址。
static domain_name_servers：设置 DNS 服务器的IP地址，通常也是你的路由器的IP地址。
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保存并关闭文件。在 nano 编辑器中，按下 Ctrl + X，然后按 Y 确认保存，最后按 Enter 退出编辑器。

重启树莓派以使更改生效：

sudo reboot
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完成这些步骤后，你的树莓派应该会分配并使用指定的静态IP地址。请确保所选的IP地址在你的网络中未被使用，并且与你的路由器的子网相匹配。

7.安全关机重启命令

关机方法（一行一个）：

sudo shutdown -h now
sudo halt
sudo poweroff
sudo init 0
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重启方法（一行一个）：

sudo reboot
shutdown -r now
shutdown -r 22:14:05 #定时重启在22点14分05秒关闭
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问题解决

这里我在执行 sudo apt upgrade命令的时候遇到了一个小报错：
Reading package lists… Done
E: Could not get lock /var/lib/apt/lists/lock. It is held by process 1464 (packagekitd)
N: Be aware that removing the lock file is not a solution and may break your system.
E: Unable to lock directory /var/lib/apt/lists/

分析： 这个错误表明APT包管理器在尝试更新软件包列表时无法获取锁文件/var/lib/apt/lists/lock，因为这个锁文件已经被进程号为1464的packagekitd进程所占用。packagekitd是一个在后台运行的服务，用于管理软件包和更新。

出现这个问题通常是因为有另一个软件包管理进程（比如apt-get、apt或yum等）正在运行，或者之前运行这些命令时由于某种原因（如中断、崩溃等）没有正常结束，导致锁文件没有被释放。

要解决这个问题，你可以尝试以下步骤：

找出占用锁的进程

首先，你需要确定是哪个进程正在使用锁。可以通过lsof命令或者fuser命令来查看哪个进程正在使用/var/lib/apt/lists/lock文件。

sudo lsof /var/lib/apt/lists/lock  
# 或者  
sudo fuser -vki /var/lib/apt/lists/lock
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如果lsof命令不可用，你可能需要先安装它（通过sudo apt install lsof），或者使用fuser或其他方法结束占用锁的进程。如果确定没有其他重要的操作正在进行，你可以安全地结束占用锁的进程。使用kill命令可以结束进程。

sudo kill -9 1464
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这里的1464是packagekitd进程的进程号，如果你得到的进程号不同，请替换成相应的进程号。

后记

通过本文，我分享了如何在没有显示屏的情况下轻松给树莓派安装系统，并进行必要的配置。尽管面临了一些挑战，比如忘记购买显示设备，但我们通过远程连接方式成功完成了树莓派的初始化和配置。

在这个过程中，我们学习了如何准备必要的工具，包括MicroSD卡和读卡器，以及如何配置WiFi网络和远程连接到树莓派。通过远程连接，我们能够轻松地进行系统安装、更新和配置，从而实现了在没有显示屏的情况下完成树莓派的初始化。

在这个过程中，我不仅解决了自己的问题，还希望能够帮助到其他遇到类似情况的树莓派爱好者。树莓派作为一款功能强大且灵活多变的微型计算机，有着广泛的应用场景。通过远程连接方式，我们可以更灵活地管理树莓派，并发挥其潜力。

在未来，我将继续探索树莓派的各种应用，并分享更多有关树莓派的使用技巧和经验。感谢您阅读本文，希望本文能对您有所帮助，期待与您在树莓派的探索之旅中再次相遇。

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