Skip to content

rpi4.md

Latest commit

 

History

History
242 lines (167 loc) · 7.5 KB

rpi4.md

File metadata and controls

242 lines (167 loc) · 7.5 KB

Настройка Raspberry Pi 4 (legacy)

🇬🇧 English version

Примечание: RPi 4B — legacy-платформа. Основной платформой является RPi 5 — см. rpi5.md.

Причина перехода: RPi 4 слишком медленный для real-time детекции. YOLO инференс на RPi 4: 2.4 FPS (NCNN, 1 поток) vs 14.9 FPS на RPi 5 (pip ncnn native, 4 OMP потока, с препроцессингом) — разница больше чем в 6x. PyTorch ещё хуже: 1.1 FPS. Для задачи поиска носков нужно минимум 10 FPS, RPi 4 это не обеспечивает.

Руководство по подготовке Raspberry Pi 4B для работы робота-танка SocksTank.

Требования к железу

  • Raspberry Pi 4B (4 ГБ RAM) — legacy, для новых сборок рекомендуется RPi 5
  • SD-карта 32 ГБ+ (Class 10 / A2)
  • Камера ov5647 (OmniVision) — входит в комплект Freenove Tank Kit
  • Freenove Tank Robot Kit — собранный по инструкции из комплекта
  • Блок питания 5V/3A (для RPi 4B) или 5V/5A (для RPi 5)

Установка ОС

  1. Скачать Raspberry Pi Imager
  2. Выбрать Raspberry Pi OS (64-bit) — Debian bookworm
  3. В настройках Imager (кнопка шестерёнки) указать:
    • Имя хоста (например, tank)
    • Имя пользователя и пароль
    • Настройки WiFi (SSID и пароль домашней сети)
    • Включить SSH
  4. Записать образ на SD-карту
  5. Вставить карту в RPi, включить питание

После загрузки подключиться по SSH:

ssh user@tank.local
# или по IP, если mDNS не работает:
ssh user@192.168.x.x

Обновление системы

Перед установкой зависимостей обновить систему до актуальной версии:

sudo rm /var/lib/apt/lists/*.debian.org_*
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

Без этого шага некоторые пакеты (emacs-nox, libcap-dev) могут не установиться.

Установка зависимостей

Системные утилиты

sudo apt install htop mc emacs-nox git screen

Зависимости Freenove Tank Kit

Запустить скрипт установки из комплекта Freenove. Он установит все необходимые библиотеки и настроит тип камеры (ov5647):

cd ~/Freenove_Tank_Robot_Kit_for_Raspberry_Pi/Code
sudo python setup.py

Дополнительные библиотеки

Для работы светодиодов (LED):

sudo pip install rpi_ws281x --break-system-packages

Для работы сервоприводов (аппаратный PWM):

sudo pip install rpi-hardware-pwm --break-system-packages

Настройка камеры

Установка библиотек

sudo apt install libcap-dev python3-picamera2

Или через pip:

sudo pip install picamera2 --break-system-packages

Конфигурация /boot/firmware/config.txt

Добавить в конец файла:

start_x=1
gpu_mem=512

# dtoverlay=vc4-kms-v3d
dtoverlay=cma,cma-320
dtoverlay=dmaheap,size=128M
dtoverlay=ov5647

После изменения — перезагрузить RPi (sudo reboot).

Проверка камеры

v4l2-ctl --device /dev/video0 --all

Камера установлена перевёрнутой, поэтому в коде используется Transform(vflip=True).

Настройка автозапуска

При включении RPi нужно автоматически запускать демон pigpiod для работы с GPIO.

Скрипт ~/start.sh

#!/bin/sh
sleep 5
sudo pigpiod

Настройка autostart

mkdir -p ~/.config/autostart
chmod +x ~/start.sh

Создать файл ~/.config/autostart/start.desktop:

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=start
NoDisplay=true
Exec=/home/user/start.sh
chmod +x ~/.config/autostart/start.desktop

Настройка статического IP (опционально)

Если RPi подключён по WiFi и нужен фиксированный IP:

sudo nmcli con modify "YOUR_WIFI_SSID" ipv4.addresses 192.168.x.x/24
sudo nmcli con modify "YOUR_WIFI_SSID" ipv4.gateway 192.168.x.1
sudo nmcli con modify "YOUR_WIFI_SSID" ipv4.dns "8.8.8.8"
sudo nmcli con modify "YOUR_WIFI_SSID" ipv4.method manual
sudo nmcli con up "YOUR_WIFI_SSID"

Заменить YOUR_WIFI_SSID на имя вашей WiFi-сети.

Проверка компонентов

После установки всех зависимостей проверить работу компонентов:

cd ~/Freenove_Tank_Robot_Kit_for_Raspberry_Pi/Code/Server/

# Проверка светодиодов
sudo python test.py Led

# Проверка сервоприводов (клешня, подъём)
sudo python test.py Servo

# Проверка моторов (движение)
sudo python test.py Motor

Если всё работает — танк готов к использованию.

Разгон (опционально)

Разгон может повысить производительность инференса, но увеличивает нагрев. Требуется хорошее охлаждение.

Добавить в /boot/firmware/config.txt:

arm_freq=2147
gpu_freq=750
over_voltage=6
force_turbo=1
sdram_freq=3200

Перезагрузить RPi и проверить частоту:

lscpu | grep "CPU max MHz"

Важно: без активного охлаждения (вентилятор или радиатор) разгон может привести к троттлингу и нестабильности.

Установка ultralytics (YOLO)

pip install ultralytics[extra] --break-system-packages

Если после установки возникает ошибка numpy.dtype size changed:

ValueError: numpy.dtype size changed, may indicate binary incompatibility.
Expected 96 from C header, got 88 from PyObject

Переустановить picamera2 и simplejpeg:

pip install --upgrade picamera2 simplejpeg --break-system-packages

VNC-доступ (опционально)

Для удалённого доступа к рабочему столу RPi:

  1. Включить VNC через raspi-config: 
    sudo raspi-config
# Interface Options → VNC → Enable
  2. Подключиться с компьютера через RealVNC Viewer
← Предыдущая README Следующая →
Инфраструктура Вернуться к README Настройка Raspberry Pi 5