Raspberry Pi 版本選擇與系統設定

Raspberry Pi 的多元版本與豐富的應用場景，讓使用者在專案開始前需要仔細評估需求。從高效能的 Raspberry Pi 4 到輕巧的 Pi Zero，不同版本在處理器、記憶體、連線埠等方面都有差異。選擇合適的版本能有效提升專案效率，並避免不必要的資源浪費。除了版本選擇，合適的保護殼和電源供應器也至關重要，確保 Raspberry Pi 的穩定執行和使用壽命。此外，作業系統的安裝也是關鍵步驟，NOOBS 提供了便捷的安裝方式，讓使用者能輕鬆設定 Raspberry Pi 的軟體環境。最後，選擇高品質的 microSD 卡能有效提升系統效能，確保 Raspberry Pi 運作順暢。

選擇合適的Raspberry Pi版本

在開始任何Raspberry Pi專案之前，選擇合適的版本是非常重要的。每個版本都有其優點和缺點，瞭解這些差異可以幫助您為您的專案選擇最合適的版本。

Raspberry Pi 4 Model B

Raspberry Pi 4 Model B是最新的版本，具有多個顯著的改進。它提供了1 GB、2 GB或4 GB的記憶體選擇，相應的價格也會增加。新的USB-C聯結器取代了傳統的micro-USB電源插座，同時還提供了兩個micro-HDMI聯結器，可以同時連線兩個監視器。

在效能方面，Raspberry Pi 4 Model B比其前身快了三到四倍，尤其是當您選擇4 GB記憶體版本時。然而，這種效能的提高也伴隨著主晶片執行溫度的增加，可能會導致過熱問題。

Raspberry Pi 3 Model B+

如果您正在尋找一個平衡效能和功耗的版本，Raspberry Pi 3 Model B+是一個不錯的選擇。它具有四核處理器和4 GB的記憶體，足以處理大多數任務。另外，它還內建了Wi-Fi和藍牙功能，減少了對外部介面卡的需求。

Raspberry Pi Zero W

對於那些需要一個緊湊、低功耗且低成本的版本的人，Raspberry Pi Zero W是一個很好的選擇。它具有Wi-Fi功能，允許遠端存取，非常適合於嵌入式專案。

其他版本

還有其他版本可供選擇，如Raspberry Pi 3 Model A+，它是Raspberry Pi 3 Model B+的精簡版，去掉了乙太網聯結器和三個USB埠，並且記憶體減半。但是，它的價格也更便宜，對於那些不需要額外埠的專案來說，是一個值得考慮的選擇。

內容解密：

在選擇Raspberry Pi版本時，需要考慮專案的具體需求。例如，如果需要高效能，可以選擇Raspberry Pi 4 Model B；如果需要低功耗和緊湊尺寸，可以選擇Raspberry Pi Zero W；如果需要平衡效能和功耗，可以選擇Raspberry Pi 3 Model B+。

  flowchart TD
    A[專案需求] --> B[效能需求]
    B --> C[Raspberry Pi 4 Model B]
    A --> D[功耗需求]
    D --> E[Raspberry Pi Zero W]
    A --> F[平衡需求]
    F --> G[Raspberry Pi 3 Model B+]

圖表翻譯：

此圖表展示瞭如何根據專案需求選擇合適的Raspberry Pi版本。首先，需要確定專案的效能需求、功耗需求或是否需要平衡效能和功耗。然後，根據這些需求，可以選擇相應的Raspberry Pi版本。例如，如果需要高效能，可以選擇Raspberry Pi 4 Model B；如果需要低功耗，可以選擇Raspberry Pi Zero W；如果需要平衡效能和功耗，可以選擇Raspberry Pi 3 Model B+。

Raspberry Pi 4 B 概覽

Raspberry Pi 4 B 是一款高效能的單板電腦，相比於早期的 Pi 3 B 或 Pi 4 B，它的尺寸更小巧，僅有一個 micro-USB 連線埠用於通訊和一個用於供電。另一方面，Raspberry Pi A+ 雖然比 Pi Zero 大，但它具有完整的 USB 和 HDMI 連線埠。

Raspberry Pi 各型號比較

以下是各款 Raspberry Pi 的比較表，最新釋出的型號位於表格頂部：

型號	RAM	處理器（核心數 * 時脈）	USB 連線埠	乙太網埠	備註
4 B	1/2/4 GB	4 * 1.5 GHz	4（2 x USB3）	是	兩個 micro-HDMI 影片輸出埠
3 A+	512 MB	4 * 1.4 GHz	1	否	內建 WiFi 和藍牙
3 B+	1 GB	4 * 1.4 GHz	4	是	內建 WiFi 和藍牙
3 B	1 GB	4 * 1.2 GHz	4	是	內建 WiFi 和藍牙
Zero W	512 MB	1 * 1 GHz	1（micro）	否	內建 WiFi 和藍牙
Zero	512 MB	1 * 1 GHz	1（micro）	否	低成本版本
2 B	1 GB	4 * 900 MHz	4	是	-
A+	256 MB	1 * 700 MHz	1	否	-
B+	512 MB	1 * 700 MHz	4	是	已停產
A	256 MB	1 * 700 MHz	1	否	已停產
B rev2	512 MB	1 * 700 MHz	2	是	已停產
B rev1	256 MB	1 * 700 MHz	2	是	已停產

即使您擁有較舊或已停產的 Raspberry Pi 型號，它仍然有用。雖然它們的效能可能不如最新的 Raspberry Pi 4，但在許多情況下，這並不重要。如果您正在購買新的 Raspberry Pi，作為一臺通用電腦，我認為 Pi 3 B+ 是最佳選擇。如果您需要最大化效能並不介意處理器晶片變熱，請考慮 Raspberry Pi 4。如果您不需要 WiFi 或想要一個更小的裝置，也可以考慮 3 B、2 B、3 A+、Zero 或 Zero W。

內容解密：

上述內容簡要介紹了 Raspberry Pi 的各個型號，並對比了它們的硬體規格和功能。瞭解這些差異可以幫助使用者根據自己的需求選擇合適的型號。例如，如果您需要更強大的效能和更豐富的連線選擇，Raspberry Pi 4 可能是您的最佳選擇。但如果您優先考慮尺寸和低成本，Pi Zero 或 Zero W 可能更適合您的需求。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[選擇 Raspberry Pi 型號] --> B[考慮效能需求]
    B --> C[選擇 Pi 4 或 Pi 3 B+]
    B --> D[考慮尺寸和成本]
    D --> E[選擇 Pi Zero 或 Zero W]
    E --> F[確認連線埠需求]
    F --> G[選擇具有適當連線埠的型號]

此流程圖示範瞭如何根據不同的需求選擇合適的 Raspberry Pi 型號。首先，根據效能需求選擇合適的型號；然後，如果尺寸和成本是主要考慮因素，選擇更小巧、低成本的型號；最後，確認連線埠需求以確保選定的型號能夠滿足您的連線需求。

Raspberry Pi 系統連線與安裝

連線系統

當您擁有所有必要的 Raspberry Pi 元件後，下一步就是將它們全部連線起來。除非您將 Raspberry Pi 嵌入電子專案中或作為媒體中心使用，否則您需要連線鍵盤、滑鼠、監視器，可能還需要 WiFi 介面卡（如果您的 Raspberry Pi 沒有內建 WiFi）。

典型的 Raspberry Pi 系統如圖 1-3 所示。如果您使用 Raspberry Pi 4，您可以連線兩個監視器，但如果只有一個監視器，請將其連線到最靠近 USB-C 電源聯結器的 micro-HDMI 聯結器。

多監視器設定

Raspberry Pi 4 支援同時連線兩個監視器。當您這樣做時，您可以在兩個螢幕之間移動滑鼠遊標，但 Raspbian 需要知道螢幕相對位置。為此，您可以在主選單的偏好設定部分開啟螢幕組態工具（圖 1-4），然後拖動標記為 HDMI-1 和 HDMI-2 的盒子來代表兩個監視器的物理位置。

Raspberry Pi 外殼安裝

問題

您需要為您的 Raspberry Pi 安裝外殼。

解決方案

Raspberry Pi 本身不附帶外殼，除非您購買了一個套件。這使得它在底部裸露的電路板聯結器容易短路，特別是當 Raspberry Pi 放在金屬物上時。因此，選擇合適的外殼以保護您的裝置是非常重要的。

討論

選擇合適的外殼不僅可以保護您的 Raspberry Pi 免受物理損害，還可以提高其在不同環境中的可靠性和穩定性。外殼還可以提供額外的功能，如風扇安裝孔、卡片插槽等，以增強 Raspberry Pi 的功能。

選擇適合的保護殼和電源供應器

選擇適合的保護殼和電源供應器是使用Raspberry Pi的重要步驟。保護殼可以保護您的Raspberry Pi免受損壞，而電源供應器則需要提供足夠的電力來驅動您的裝置。

保護殼選擇

有許多種類別的保護殼可供選擇，包括簡單的兩部分塑膠盒、可掛在監視器或電視上的VESA掛架盒、Lego相容盒、3D列印盒設計和雷射切割的丙烯酸設計。選擇保護殼時，需要考慮以下幾個因素：

是否需要存取GPIO聯結器？如果您計劃連線外部電子元件到您的Raspberry Pi，這是重要的。
保護殼是否通風良好？如果您計劃超頻您的Raspberry Pi或執行高強度的應用程式，這是重要的，因為這些會產生更多的熱量。
保護殼是否適合您的Raspberry Pi模型？

如果您有3D印表機，您也可以列印自己的保護殼。只需在Thingiverse或MyMiniFactory上搜尋Raspberry Pi，您就會找到很多設計。

電源供應器選擇

選擇電源供應器時，需要確保它提供5V DC電壓。電源供應器需要提供的電流量取決於您的Raspberry Pi模型和連線的外部裝置。一般來說，1A是最低要求，尤其是對於較新的Raspberry Pi模型。

如果您購買電源供應器時，也購買了Raspberry Pi，賣家應該能夠告訴您是否相容。對於Raspberry Pi 4，建議使用3A電源供應器，因為它需要更多的電力來驅動其更強大的處理能力和兩個USB 3埠。

計算電源供應器的電流

如果您使用的是Raspberry Pi 3或更早的版本，請尋找一款可以提供1A或以上電流的電源供應器。如果它指定了瓦特數（W）而不是安培（A），您可以透過將瓦特數除以5V來計算安培數。例如，一款5V 10W電源供應器可以提供2A（2000mA）的電流。

注意事項

使用不能提供足夠電流的電源供應器可能會導致過熱、故障或在高負載時重置Raspberry Pi。
使用具有較高最大電流的電源供應器不會消耗更多的電力，Raspberry Pi只會取用它所需的電流。

選擇合適的作業系統和設定Raspberry Pi

當您第一次拿到Raspberry Pi時，會面臨著許多不同的作業系統選擇。這些選擇可能會讓您感到困惑，尤其是當您不確定哪一個作業系統最適合您的需求時。

選擇作業系統

如果您打算將Raspberry Pi用作一般電腦或電子專案，則Raspbian是最佳選擇。Raspbian是Raspberry Pi的官方和標準發行版，提供了豐富的軟體函式庫和強大的社群支援。如果您計劃使用Raspberry Pi作為媒體中心，則有許多專門為此目的設計的發行版可供選擇。

寫入microSD卡

要開始使用Raspberry Pi，您需要將microSD卡寫入NOOBS（New Out Of the Box Software）。NOOBS是一種方便的工具，允許您輕鬆地安裝Raspbian和其他作業系統。

首先，您需要下載NOOBS檔案並將其解壓縮到microSD卡中。然後，將microSD卡插入Raspberry Pi並啟動。NOOBS將會啟動並顯示一個視窗，允許您選擇要安裝的作業系統。

microSD卡選擇

並非所有microSD卡都是一樣的。選擇一張高品質的microSD卡對於Raspberry Pi的效能至關重要。請尋找一張被標記為「class 10」的卡，這將確保您的Raspberry Pi執行順暢。同時，請選擇至少16 GB的卡，以確保您有足夠的空間進行擴充。

安裝Raspbian

一旦您選擇了Raspbian，NOOBS將會開始安裝過程。這個過程可能需要幾分鐘的時間，請耐心等待。安裝完成後，您的Raspberry Pi將會啟動並顯示Raspbian的桌面介面。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[下載NOOBS] --> B[解壓縮到microSD卡]
    B --> C[插入microSD卡到Raspberry Pi]
    C --> D[啟動Raspberry Pi]
    D --> E[選擇Raspbian]
    E --> F[安裝Raspbian]
    F --> G[啟動Raspbian]

內容解密：

上述流程圖展示瞭如何使用NOOBS安裝Raspbian的步驟。首先，您需要下載NOOBS檔案並將其解壓縮到microSD卡中。然後，將microSD卡插入Raspberry Pi並啟動。NOOBS將會啟動並顯示一個視窗，允許您選擇要安裝的作業系統。一旦您選擇了Raspbian，NOOBS將會開始安裝過程。安裝完成後，您的Raspberry Pi將會啟動並顯示Raspbian的桌面介面。

安裝作業系統

安裝作業系統是使用Raspberry Pi的第一步。有多種方法可以安裝作業系統，包括使用NOOBS（New Out Of Box Software）和直接寫入磁碟映像。

使用NOOBS安裝作業系統

NOOBS是一種簡單的安裝工具，允許您輕鬆地在Raspberry Pi上安裝作業系統。以下是使用NOOBS安裝作業系統的步驟：

下載NOOBS並將其寫入SD卡。
將SD卡插入Raspberry Pi並啟動。
選擇要安裝的作業系統。
等待安裝過程完成。

NOOBS Lite

NOOBS Lite是一種輕量級版本的NOOBS，需要連線到網際網路才能下載作業系統。以下是使用NOOBS Lite安裝作業系統的步驟：

下載NOOBS Lite並將其寫入SD卡。
將SD卡插入Raspberry Pi並啟動。
選擇要安裝的作業系統。
等待下載和安裝過程完成。

直接寫入磁碟映像

如果您想要在Raspberry Pi上安裝非標準作業系統，或者想要使用非SD卡的儲存媒體，您可以直接寫入磁碟映像。以下是直接寫入磁碟映像的步驟：

下載磁碟映像寫入軟體Etcher。
下載要安裝的磁碟映像。
使用Etcher將磁碟映像寫入SD卡或其他儲存媒體。
將SD卡或其他儲存媒體插入Raspberry Pi並啟動。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[下載NOOBS] --> B[寫入SD卡]
    B --> C[啟動Raspberry Pi]
    C --> D[選擇作業系統]
    D --> E[等待安裝完成]

內容解密：

以上步驟描述瞭如何使用NOOBS和直接寫入磁碟映像來安裝Raspberry Pi的作業系統。NOOBS是一種簡單的安裝工具，允許您輕鬆地在Raspberry Pi上安裝作業系統。直接寫入磁碟映像則允許您在Raspberry Pi上安裝非標準作業系統，或者使用非SD卡的儲存媒體。

從技術架構視角來看，選擇合適的 Raspberry Pi 版本、作業系統和周邊配件，對於打造高效能且穩定的系統至關重要。本文詳細比較了不同 Raspberry Pi 版本的規格差異，包括處理器、記憶體、連線埠等，並提供了選擇作業系統、安裝方式以及保護殼和電源供應器的建議。然而，文章未深入探討不同作業系統的效能差異以及如何針對特定應用場景進行系統調校。對於追求極致效能的使用者，可以進一步研究不同作業系統的最佳化策略，例如調整核心引數、使用輕量級桌面環境等。玄貓認為，Raspberry Pi 的多元性和可擴充套件性使其成為學習和探索嵌入式系統的理想平臺，未來隨著更多軟體和硬體的支援，其應用場景將更加廣闊。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。