Wetterstation

Zielsetzung

Es soll ein Raspberry Pi benutzt werden, eine kleine Wetterstation aufzubauen.

Raspberry Pi

Das ist ein kleiner Computer, der folgende Eigenschaften mitbringt:

• eine GPIO (General Purpose Input Output) Schnittstelle: Daran kann Hardware angeschlossen werden.
• das Betriebsystem Linux mit graphischer Oberfläche, also mit Tastatur und Maus zu bedienen
• ein Anschluss eines Bildschirms (HDMI)
• Anschluss von USB-Geräten, z.B. eine Tastatur
• WLan und Ethernet-Buchse zum Anschluss an ein Netzwerk. Damit kann der Raspberry Pi auch ohne Bildschirm und Tastatur mit einer Fernsteuerung betrieben werden

Komponenten

Ein Raspberry Pi-System besteht aus folgenden Komponenten:

• Das Board. Das kann Version 3, 4 oder 5 sein. Empfohlen: Mindestens 1Gbyte RAM
• Kühlkörper für den Prozessor. Bei Version 3/4 optional aber empfohlen, bei Version 5 obligatorisch.
• ein Netzteil passend zum Board: entweder USB-Mikro (Versionen 3) oder USB-C
• eine Mikro-SD-Karte: darauf wird das Betriebssystem aufgespielt: Mindestens 16 GByte, empfohlen 32 GByte
  • Es geht auch mit 8 GByte, wenn weniger Software benötigt wird
• Passendes HDMI-Kabel zur Verbindung mit dem Monitor (wird zur Inbetriebnahme benötigt)
  • Mikro-HDMI-Stecker auf "normal" für Version 4 und 5
  • Normales HDMI auf normales HDMI für Version 3
• USB-Tastatur (wird zur Inbetriebnahme benötigt)

Installation Betriebssystem auf SD-Karte

Es gibt mehrere Möglichkeiten

• Installer für Windows/MacOs/Ubuntu: https://www.raspberrypi.com/software/
• SD-Karte selber bespielen mit einem Image von https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/
  • Empfohlene Variante: Raspberry Pi OS with desktop and recommended software

Inbetriebnahme

• Mikro-SD-Karte mit installiertem System in den Schlitz stecken auf der Unterseite der Platine, auf der Seite gegenüber der Seite mit den Buchsen. Die goldenen Kontaktflächen zeigen nach oben zur Platine.
• Usb-Tastatur anschließen
• Monitor/Fernseher mit HDMI anschließen
• Falls vorhanden: Netzwerkkabel anschließen (optional)
• Netzteil anschließen

Auf dem Bildschirm erscheint eine Begrüßung. Es dauert ein Weilchen, dann erscheint "Welcome ..."

• Der Mauszeiger muss sich jetzt bewegen lassen. Auf "Next" klicken
• Einstellen Country: Germany Language: German Timezone: Berlin. Auf "Next" klicken
• Benutzer definieren. Wähle einen Benutzernamen und ein Passwort, beispielsweise:
  • Username: pi Passwort: ein_passwort Wiederholung: ein_passwort. Auf "Next" klicken
  • Benutzernamen und Passwort aufschreiben
• Der nächste Dialog erlaubt Korrekturen an der Darstellung. Einfach mal den Schiebschalter anklicken und entscheiden, ob die Anzeige mit oder ohne Schieber besser ist. Dann auf "Next" klicken.
• Einstellung des W-Lan. Wenn das Netzwerk per Kabel angesteckt ist, auf "Skip" klicken, sonst Warten, bis die WLan-Netze angezeigt werden und dann eines auswählen.
• Einstellung des Standard-Browsers: Empfehlung: Firefox
• Einstellung von "Pi-Connect": Empfohlen: Enable Raspberry Pi Connect. Dann kann das System jederzeit per Fernwartung bedient werden
• Update Software: Hier auf nicht auf "Skip" klicken, sonst werden die Sprachpakete nicht installiert.
  • Das dauert eine Weile, rechne mit 45 Minuten. Ein Netzwerkkabelanschluss ist hier besser als W-Lan.
• Im Anschluss wird das System gebootet, es erfolgt eine automatisch Antwort.

Fernwartung (Remote Desktop) einrichten

• Oben rechts das Symbol "Terminal" (kleiner schwarzer Bildschirm) anklicken
• Im Fenster eingeben:

sudo apt install xrdp -y
sudo systemctl status xrdp

Es sollte jetzt in der Ausgabe erscheinen:

Active: active (running)

Zugriff von Windows auf den Raspberry

• Auf dem Raspberry Pi im Terminal eingeben:

ip addr

• Es werden verschiedene IP-Adressen ausgegeben

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether b8:27:eb:8d:2e:b2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.173/24 brd 192.168.2.255 scope global dynamic noprefixroute eth0
       valid_lft 862891sec preferred_lft 862891sec
    inet6 2003:c4:d73a:0:fc69:cff9:37d5:5e18/128 scope global dynamic noprefixroute 
       valid_lft 6093sec preferred_lft 2493sec
    inet6 2003:c4:d73a:0:4dc9:91c0:7c5c:bb46/64 scope global dynamic noprefixroute 
       valid_lft 6855sec preferred_lft 1454sec
    inet6 fe80::fc69:cff9:37d5:5e18/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: wlan0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state DOWN group default qlen 1000
    link/ether b8:27:eb:d8:7b:e7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

• Es sind nur 2: eth0 und 3: wlan0 interessant. Dort den Eintrag inet suchen, also hier "inet 192.168.2.173/24"
• Im Beispiel lautet die IP-Adresse: 192.168.2.173

Unter Windows:

• "Start > Ausführen > mstsc"
• Es wird die IP-Adresse abgefragt. Später dann noch Benutzername und Passwort.