開源項目——寢室助手
身為計算機專業(yè)的大學(xué)生齿兔，我們會自然而然地想辦法用自己已有的資源和技術(shù)去讓生活自動化橱脸、智能化。寢室助手這個項目不算創(chuàng)新項目分苇，但是會是一個整理得比較完備的項目添诉。它易于搭建，成本不算高医寿，并且功能可以大大擴展栏赴。
1. 寢室助手的功能
寢室助手目前可以實現(xiàn)寢室私有服務(wù)器须眷、下載機、私有云盤沟突、Samba文件共享柒爸、DLNA流媒體、內(nèi)網(wǎng)開門事扭、遠程開門等功能捎稚。(語音助手或者監(jiān)控功能預(yù)計以后會添加)
我來簡單演示一下它的功能。
我的寢室的服務(wù)器主頁(80端口 /var/www/html/index.html)域名解析為http://pi.code4world.cn (懶得寫html+css+js/php求橄，美觀請諒解)
主頁的Aria2和Transmission都是下載工具今野，可以實現(xiàn)外網(wǎng)訪問和內(nèi)網(wǎng)訪問，也就是說可以進行遠程下載和在寢室里下載文件到服務(wù)器罐农。
云盤則是私有云条霜，由后臺管理員添加用戶，可以進行文件的上傳下載分享涵亏，通過安裝插件宰睡，也可以實現(xiàn)代碼的在線編輯、視頻的在線播放气筋、文檔的在線預(yù)覽以及壓縮文件的在線解壓等等拆内。
Jack's Blog則是我的個人博客。
搭建好的Aria2是這樣的:
使用的是Aria-Ng的Web-UI宠默，可以下載文件到指定位置麸恍。
搭建好的Transsmission是這樣的:
默認開放端口為9091，可以進行BT磁力鏈接和BT Torrent(種子)文件的下載。
搭建好的私有云是這樣的:
具有云盤的常用功能抹沪。
搭建好的Samba文件共享如下:
可以訪問服務(wù)器開放的共享文件夾刻肄，若服務(wù)器開啟讀寫權(quán)限，則訪問的電腦可以對其進行任意讀寫操作融欧。
關(guān)于DLNA敏弃，我在此不闡述，因為我覺得它比較占用CPU噪馏，我把它關(guān)了权她。hhh。
接下來是內(nèi)網(wǎng)開門逝薪、遠程開門:
我放一些照片和視頻來進行演示:
門外結(jié)構(gòu):
門內(nèi)結(jié)構(gòu):
門外細節(jié):
iOS APP實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)開門:
http://player.youku.com/embed/XMzk2NjA1ODMzNg==
http://player.youku.com/embed/XMzk2NjA1OTc4NA==
校園卡RFID開門:
http://player.youku.com/embed/XMzk2NjA1ODk3Ng==
其實還有電腦端可執(zhí)行程序開門和安卓端APP開門隅要，這里不演示。
功能到這里就基本介紹完了董济。
2.寢室助手的準備工作
知識儲備：
- Linux基礎(chǔ)
- 電路基礎(chǔ)
- Python基礎(chǔ)
- Android開發(fā)(Java)
- iOS開發(fā)(Swift Xcode)
- 前端基礎(chǔ)(HTML CSS JavaScript PHP)
- 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)(TCP Socket)
硬件準備:
- 樹莓派3B * 1(3B 中國 不含配件 205元)
- 閃迪16G TF卡 * 1(25元)
- 讀卡器 * 1(usb2.0 3.9元步清，見第5條，若購買All In One硬盤盒虏肾，則此步跳過)
- 樹莓派配件套餐 * 1(標配 任意顏色 35.8元)
- All In One硬盤盒 * 1(深藍色 70元廓啊，或者易驅(qū)線 usb 2.0全套34元 + 有源USB HUB 17元，共51元)
- 二手320G 臺式SATA串口機械硬盤 * 1(38元 若有老臺式或筆記本的任意硬盤封豪，可以使用谴轮，無需購買)
- Arduino Uno R3 * 1(意大利正版150元，國產(chǎn)版17元吹埠，推薦正版第步，國產(chǎn)版不太穩(wěn)定需要自己裝驅(qū)動，都送串口線)
- UPS不間斷電源 * 1(12V 9V 5V 三輸出缘琅，帶電源11200mah 80元粘都，經(jīng)測試，一整夜都有電)
- USB延長線 * 1(玫瑰金 3m 3元)
- DC延長線 * 1(3m 16.8元)
- 杜邦線若干(大約5元)
- 蜂鳴器 * 1(0.39元包郵)
- MG996R金屬舵機 * 1(360度刷袍，25元)
- MacBook任意款或者Mac * 1(開個玩笑翩隧，但如果執(zhí)意要iOS端開門APP，并且資金充裕呻纹，則可以購買)
- 電腦 * 1(CSer必備堆生，無需購買)
- 寢室具備寬帶和路由器支撐，架設(shè)有UPS(若沒有雷酪，則影響斷點熄燈后的服務(wù)淑仆，需要額外UPS則再+40-115元，本人覺得40元的足矣太闺，光貓和路由器的功耗比較低)
經(jīng)過計算糯景，最低成本為387.89元，不帶UPS省骂，僅在寢室沒斷電的環(huán)境時工作蟀淮。
軟件準備：
1. 樹莓派的初步啟動
拿到淘寶來的樹莓派，是一件振奮人心的事情钞澳。你一定會迫不及待想去使用它怠惶。
目前需要準備好的是樹莓派、樹莓派電源轧粟、TF卡策治、讀卡器和一臺電腦，僅僅只需要這些兰吟。當然你必須保證你寢室有WIFI環(huán)境通惫，保證你記得寢室WIFI名和密碼(開個玩笑但也是實話)。
先將TF卡插入讀卡器混蔼，注意插入的方向必須正確履腋。再將讀卡器插入電腦的USB口，若電腦能識別惭嚣，則成功遵湖。
去樹莓派官網(wǎng)下載官方鏡像：
https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
為了避免以后下載一些包和一些常用軟件，推薦下載第一個鏡像
接下來怎么將鏡像燒錄到樹莓派呢
推薦使用Win32DiskImager 晚吞，點擊Download下載
運行延旧，按照以下順序來操作:
提示，如果是想備份系統(tǒng)鏡像槽地，則：
當進度達到100時迁沫，寫入系統(tǒng)完成，電腦中有一個叫boot的設(shè)備捌蚊。
接下來讓樹莓派開機前配置好需要連接的WIFI（有網(wǎng)線并且長度夠的弯洗，可以直接插網(wǎng)線hhh)。
由于此時不具備顯示器逢勾、鼠標鍵盤牡整，我們?nèi)绾巫寴漭墒状伍_機就連上WIFI呢？
進入boot設(shè)備溺拱，新建wpa_supplicant.conf文件：
country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="你的WiFi名"
psk="你的WiFi密碼" #如果沒有密碼逃贝，此行不要
key_mgmt=WPA-PSK #如果沒有密碼或者密碼為WEP，則為 key_mgmt=NONE
priority=1
}
根據(jù)要求更改上面文件的參數(shù)迫摔，并將注釋刪掉以免bug沐扳。
重點：在boot上新建一個名為ssh的空文件，無后綴句占，才可默認開啟ssh沪摄，此步不要跳過!
然后推出讀卡器設(shè)備，拔出TF卡，按正確的方向插入樹莓派杨拐。
樹莓派接上電源祈餐，打開開關(guān)，當有指示燈時哄陶，說明已經(jīng)開機帆阳。
到這里初步啟動完成
2. 使用SSH連接樹莓派終端
首先，需要得到樹莓派的內(nèi)網(wǎng)ip：
最簡單的方法當然是進入路由器管理頁面:
通常是192.168.1.1或者192.168.0.1屋吨，具體是多少蜒谤，寬帶師傅肯定知道。
瀏覽器輸入并進入路由器管理界面至扰，例如我的管理網(wǎng)頁是192.168.1.1鳍徽，我的路由器是TP-link的
匿名主機或者叫pi的主機就是我們尋找的對象
這樣我的樹莓派的ip就暫時是192.168.1.107，以下所有191.168.1.107都應(yīng)該代替為你自己樹莓派的內(nèi)網(wǎng)ip敢课。為什么是暫時阶祭，因為還沒有設(shè)置靜態(tài)ip，一會兒我們再設(shè)置翎猛。
MacOS或linux直接打開Terminal胖翰，輸入ssh pi@192.168.1.107
輸入初始密碼raspberry并回車，即可訪問到樹莓派的終端切厘。
Windows可以用putty連接樹莓派的終端：
選擇SSH萨咳，
Host Name(or IP address)欄輸入樹莓派的內(nèi)網(wǎng)ip，端口默認22疫稿。點擊Open培他，進入ssh頁面：
login as:輸入pi，因為pi是默認用戶名
接下來輸入密碼raspberry并回車遗座，進入樹莓派終端：
此時ssh連接樹莓派的工作就緒舀凛。
3. 進行必要的設(shè)置
①更換國內(nèi)鏡像源
sudo nano /etc/apt/sources.list
用#注釋掉原本的所有內(nèi)容，并添加以下兩行：
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi
Ctrl-O保存Ctrl-X退出途蒋，下同猛遍，(Windows中使用Putty鼠標右鍵既是復(fù)制也是粘貼)
這樣就更換為了清華的鏡像源，接下來需要更新源列表:
sudo apt-get update
然后
sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
用#注釋掉原本的所有內(nèi)容号坡，并添加以下兩行：
deb http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui
deb-src http://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ stretch main ui
再次更新源列表:
sudo apt-get update
再比較索引清單更新依賴關(guān)系：
sudo apt-get upgrade -y
②設(shè)置中文
安裝中文字體：
sudo apt-get -y install ttf-wqy-zenhei
設(shè)置中文字體：
sudo raspi-config
此時進入了樹莓派的系統(tǒng)設(shè)置界面：
上下選擇到4 Localisation Options并回車懊烤，選擇I1 Change Locale，
去掉en_GB.UTF-8 UTF-8宽堆，勾上：en_US.UTF-8 UTF-8腌紧、zh_CN.UTF-8 UTF-8、zh_CN.GBK GBK畜隶，下一屏幕默認語言選zh_CN.UTF-8壁肋。
還有其他相關(guān)的設(shè)置号胚，后面提到。Tab或左右鍵移動到Finish浸遗，并回車猫胁，提示立即重啟，重啟當即生效乙帮。
③修改密碼杜漠，開啟VNC极景，修改默認分辨率
選擇第一項察净，進行密碼的修改。
選擇第五項盼樟，進入接口設(shè)置：
選擇VNC氢卡，調(diào)整為Enabled，提VNC是enabled以后晨缴，就開啟了VNC译秦。
同理，其他接口也可以按需打開击碗。
選擇第七項筑悴，選擇A5 Resolution：
選擇你想要的合適的分辨率，我推薦1920x1080高清分辨率稍途。
4. 使用VNC Viewer連接樹莓派
VNC Viewer可以在官網(wǎng)獲得阁吝，它有各個版本。
當樹莓派開啟了VNC以后械拍，可以通過VNC Viewer連接它突勇，進行控制，發(fā)送消息以及文件坷虑。
樹莓派VNC端口默認為5900甲馋，連接的時候不用輸入5900，輸入內(nèi)網(wǎng)ip即可訪問迄损。
例如我的樹莓派的內(nèi)網(wǎng)ip為192.168.1.107：
回車定躏，輸入用戶名密碼，即可進入樹莓派圖形界面芹敌，進行操作痊远。
此時用電腦端的SSH以及VNC就可以完整控制樹莓派了。免去了顯示屏党窜、鼠標拗引、鍵盤的成本。當然有資金的話幌衣，配置樹莓派就簡單多了矾削。
對于手機端壤玫，iOS推薦樹莓派助手(pi helper)，可以連接樹莓派哼凯，對樹莓派進行監(jiān)控欲间，也可以進行終端的訪問以及SFTP文件訪問、自定義命令断部，免費猎贴。
安卓端下載任意可以ssh的終端即可。
VNC Viewer同樣有iOS和Android端蝴光，用手機也可以對樹莓派進行圖形化控制她渴。
5. 安裝Arduino IDE
下載頁面在https://www.arduino.cc/en/Main/Software
由于樹莓派是Linux ARM架構(gòu)，所以選擇Linux ARM版本蔑祟，通過wget命令行下載：
sudo wget https://www.arduino.cc/download_handler.php?f=/arduino-1.8.8-linuxarm.tar.xz
sudo tar xvJf arduino-1.8.8-linuxarm.tar.xz
cd arduino-1.8.8
./install.sh
安裝完畢后趁耗，將Arduino Uno R3插入串口線，USB端插入樹莓派的USB接口(推薦使用usb hub外接電源疆虚，usb hub接樹莓派苛败，再將串口線USB端插入usb hub中，以避免Uno供電不足導(dǎo)致的程序錯誤)
ls /dev/tty*
如果有/dev/ttyACM0或者類似径簿，則說明串口連接成功罢屈。
打開Arduino IDE，選擇開發(fā)板類型及端口：
打開實例程序Blink
點擊向右的箭頭就是上傳代碼篇亭，上傳成功后缠捌，Arduino的led開始閃爍，則說明正常工作暗赶。
到這里鄙币，一切準備工作都就緒，接下來就是寢室助手的各個模塊的搭建蹂随。待續(xù)...精力有限十嘿，我要睡了...
