树莓派4B/5安装系统 (无显示屏系列)_树莓派打开vcn

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）

一、必要工具准备

1. Raspberry Pi 4B/5 开发板
2. 树莓派电源线（注意4B和5的电源要求是不一样的哦）
3. 16GB以上的内存卡（推荐购买树莓派专用）
4. 读卡器
5. 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）
6. 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
7. VNC Viewer：用于连接树莓派桌面 下载地址
8. 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）
9. 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。

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

1. 启动 Raspberry Pi Imager 并选择操作系统型号
   
   官网教程如下：
   

2. 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。

3. 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！**

4. 开启ssh登录
   

5. 点击保存
   

6. 点击是并确认
   
   

7. 耐心等待下载安装
   

8. 安装完成
   

9. 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

1. 将我们的内存卡插入树莓派底部
   
2. 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

3. 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：

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：

（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：

这就获得了我的IP地址。

4. 远程连接 树莓派

这里我使用 xshell 连接

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":

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
1

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

1. 点击 file 选择 新建连接：
   
2. 输入ip地址，名称自己设置。点击ok
   
3. 双击刚才新建的会话，输入用户名和密码，点击ok
   
4. 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：

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

打开文件:

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

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：

1. 使用sudo命令以管理员权限打开一个终端窗口。

2. 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。

3. 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。

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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。