Node.js und Raspberry Pi

Raspberry Pi ist ein kleiner, vielseitig einsetzbarer Computer.

Mit Node.js können Sie erstaunliche Dinge mit Ihrem Raspberry Pi machen.

Was ist der Raspberry Pi?

Der Raspberry Pi ist ein kleiner, erschwinglicher und erstaunlich leistungsfähiger Computer im Kreditkartenformat.

Es wurde von der Raspberry Pi Foundation entwickelt und ist möglicherweise die vielseitigste Technologie, die jemals entwickelt wurde.

Das Ziel des Schöpfers Eben Upton war es, ein kostengünstiges Gerät zu entwickeln, das die Programmierkenntnisse und das Verständnis der Hardware verbessert.

Aufgrund der geringen Größe und des Preises des Geräts ist es zum Zentrum einer Vielzahl von Projekten von Tüftlern, Herstellern und Elektronikbegeisterten geworden.

Raspberry Pi und Node.js

Der Raspberry Pi hat eine Reihe von GPIO-Pins (General Purpose Input/Output), und diese können verwendet werden, um auf erstaunliche Weise mit der realen Welt zu interagieren. Dieses Tutorial konzentriert sich auf die Verwendung dieser mit Node.js.

Was brauche ich?

Für dieses Tutorial benötigen Sie einen Raspberry Pi. In unseren Beispielen verwenden wir einen Raspberry Pi 3, aber dieses Tutorial sollte für die meisten Versionen funktionieren.

Benötigte Hardware:

• Raspberry Pi-Computer
• MicroSD-Speicherkarte (Wir empfehlen eine Klasse 10 mit 16 GB oder höher)
• MicroSD-zu-SD-Speicherkartenadapter (normalerweise im Lieferumfang der MicroSD-Karte enthalten)
• Micro-USB-Netzteil zur Stromversorgung des Raspberry Pi (2,5 A oder mehr empfohlen)
• WiFi/Ethernet-Kabelverbindung für den Raspberry Pi (Nicht erforderlich für Raspberry Pi 3, da er über integriertes WiFi verfügt)
• Ein funktionierender Computer mit Internet und SD-Speicherkartenleser (wird verwendet, um das Betriebssystem (Betriebssystem) für den Raspberry Pi auf die Speicherkarte zu bringen). In unserem Tutorial verwenden wir dafür einen Windows-Computer, aber Sie können auch einen Mac- oder Linux-Computer verwenden, wenn Sie dies bevorzugen
• HDMI-Monitor, USB-Tastatur (diese benötigen wir nur temporär für den ersten Boot des Raspberry Pi)

Für spätere Kapitel in diesem Tutorial werden wir spezielle Sensoren oder Geräte verwenden, die wir mit dem Raspberry Pi verbinden. Diese werden wir als besondere Anforderungen in den entsprechenden Kapiteln spezifizieren.

Schreiben Sie das Raspbian OS-Image auf die MicroSD-Karte

Bevor wir unseren Raspberry Pi für irgendetwas verwenden können, müssen wir ein Betriebssystem installieren.

Raspbian ist ein freies Betriebssystem, das auf Debian Linux basiert und für Raspberry Pi optimiert ist.

Laden Sie das neueste Raspbian-Image von https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ auf Ihren Computer herunter.

Wir verwenden die „LITE“-Version in unserem Tutorial, da wir den Raspberry Pi als Headless-Server einrichten (wir werden uns über SSH mit ihm verbinden, ohne dass eine Tastatur/ein Display daran angeschlossen ist). Sie können jede beliebige Version verwenden, aber dieses Tutorial konzentriert sich auf die „LITE“-Version.

Legen Sie die MicroSD-Speicherkarte in Ihren Computer ein (ggf. über den SD-Adapter). Öffnen Sie den Datei-Explorer, um zu überprüfen, ob er betriebsbereit ist.

Etcher ist ein Programm zum Flashen von Bildern auf Speicherkarten. Laden Sie Etcher herunter und installieren Sie es von: https://etcher.io/

Etcher starten:

Click "Select image" button and find the Raspbian zip file that you downloaded.

Click the "Select drive" button and specify the memory card as the target location.

Click the "Flash!" button to write the image to the memory card.

After Etcher is finished writing the image to the memory card, remove it from your computer.

Set up Your Raspberry Pi

To get the Raspberry Pi ready to boot we need to:

1. Insert the MicroSD memory card into the Raspberry Pi
2. Connect the USB keyboard
3. Connect the HDMI cable
4. Connect the USB Wi-Fi adapter (or Ethernet cable). Skip this step if you are using a Raspberry Pi 3
5. Connect the micro USB power supply
6. The Raspberry Pi should now be booting up

When the Raspberry Pi is finished booting up, log in using username: pi and password: raspberry

Set Up Network on the Raspberry Pi

If you will use a Ethernet cable to connect your Raspberry Pi to the internet, you can skip this step.

For this section we will assume you have a Raspberry Pi 3, with built in WiFi.

Start by scanning for wireless networks:

This will list all of the available WiFi networks. (It also confirms that your WiFi is working)

Now we need to open the wpa-supplicant file, to add the network you want to connect to:

This will open the file in the Nano editor. Add the following to the bottom of the file (change wifiName and wifiPassword with the actual network name and password):

Press "Ctrl+x" to save the code. Confirm with "y", and confirm the name with "Enter".

And reboot the Raspberry Pi:

After reboot, log in again, and confirm that the WiFi is connected and working:

If the WiFi is working propery, the information displayed should include an IP address, similar to this:

Write down that IP address, as we will use it to connect to the Raspberry Pi via SSH.

Enable SSH, Change Hostname and Password

Now your Raspberry Pi is connected to the internet, it is time to enable SSH.

SSH allows you up use the Raspberry Pi without having a monitor and keyboard connected to it.

(You will need a SSH client for this on your non-Raspberry Pi computer. We use PuTTY for windows)

Open the Raspberry Pi Software Configuration Tool:

You should see a menu like this:

Select option 5 Interfacing Options:

Select option P2 SSH, to activate SSH:

Confirm with YES, to activate SSH:

SSH is now enabled, and you should be in the main menu again.

Select 1 Change User Password, and follow the instructions to change the password. Choose a secure password, but something you will remember:

After you have finished changing the password, you should be back in the main menu.

Select 2 Hostname, and follow the instructions to change the hostname:

After you have finished changing the hostname, you should be back in the main menu.

Now we will close the menu and save the changes:

When selecting Finish, you will get the option to reboot. Select Yes to reboot the Raspberry Pi.

You can now unplug the monitor and keyboard from the Raspberry Pi, and we can log in using out SSH client.

Open PuTTY, type in the IP address for your Raspberry Pi, and click Open:

Log in using the username pi and the new password you specified.

You should now see a command line like this: (we used w3demopi as our hostname)

You are now able to run your Raspberry Pi in "Headless-mode", meaning you do not need a monitor or keyboard. And if you have a WiFi connection, you do not need a ethernet cable either, just the power cable!

Install Node.js on Raspberry Pi

With the Raspberry Pi properly set up, login in via SSH, and update your Raspberry Pi system packages to their latest versions.

Update your system package list:

Upgrade all your installed packages to their latest version:

To download and install newest version of Node.js, use the following command:

Now install it by running:

Check that the installation was successful, and the version number of Node.js with:

Get Started with Raspberry Pi and Node.js

Now you have a Raspberry Pi with Node.js installed!

If you want to learn more about Node.js, follow our tutorial: https://www.w3schools.com/nodejs/

In the next chapter we will get to know the GPIO and how to use it with Node.js.