LLDPi - เครื่องมือเครือข่าย Raspberry Pi (มหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโด): 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการ LLDPi เป็นระบบฝังตัวที่สร้างจาก Raspberry Pi และ LCD ที่สามารถดึงข้อมูล LLDP (Link Layer Discovery Protocol) จากอุปกรณ์ใกล้เคียงบนเครือข่าย เช่น ชื่อและคำอธิบายระบบ ชื่อพอร์ตและคำอธิบาย ชื่อ VLAN และการจัดการ IP ที่อยู่. ในบทช่วยสอนนี้ เราจะพูดถึงขั้นตอนที่จำเป็นในการรวบรวมระบบ LLDPi ที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ต่อไปนี้:

1x Raspberry Pi 2 B (หรือใหม่กว่า) + การ์ดหน่วยความจำ microSD:

1 x Elecrow 5 นิ้ว TFT LCD จอแสดงผล HDMI:

หรือคุณสามารถใช้จอแสดงผลนี้:

1 x วงจรปิดเครื่อง (ใช้กับปุ่ม):

1 x 3A UBEC (ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า DC-DC):

1 x โมดูลการชาร์จแบตเตอรี่:

แบตเตอรี่ 4 x 18650:

เต้ารับแจ็คเสียบปลั๊กตัวเมีย 1 ตัว:

1 x สวิตช์โยก:

สายไมโคร USB แบบสั้น 2 เส้น:

ขั้วต่อสาย:

คุณจะต้องใช้หัวแร้งและตัวเชื่อม เช่นเดียวกับเครื่องปอกสายไฟ!

สปูลของเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติเพื่อพิมพ์กล่องหุ้มสำหรับ RamPi *(คุณจะต้องเข้าถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติ)

สกรูเครื่อง 11 x 1/4 (เพื่อยึดทุกอย่างเข้าที่)

อะแดปเตอร์ microSD สำหรับอ่าน/เขียนจากพีซีพร้อมจอภาพ, สาย HDMI, คีย์บอร์ดและเมาส์เพื่อตั้งค่า Raspberry Pi

ขั้นตอนที่ 1: กรณีพิมพ์ 3 มิติ

เพื่อเป็นการประหยัดเวลา ฉันวางสิ่งนี้เป็นขั้นตอนแรกเพราะการพิมพ์ 3 มิติอาจเป็นขั้นตอนที่ยาวที่สุดในกระบวนการนี้

หลังจากที่คุณพบเส้นใยการพิมพ์สีโปรดที่เข้ากันได้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่คุณจะใช้ จากนั้นดาวน์โหลดไฟล์ 4 ไฟล์เหล่านี้และเริ่มพิมพ์ ฉันใช้ ABS ซึ่งอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวและผลลัพธ์ที่ไม่สอดคล้องกัน ดังนั้นคุณอาจต้องทดลองเพื่อค้นหาวัสดุที่เหมาะสม คุณอาจต้องใช้ตัวคูณมาตราส่วนเพื่อพิมพ์สิ่งเหล่านี้ในขนาดที่เหมาะสม

(ฉันต้องปรับขนาดวัตถุให้เหลือ 0.1%)

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้ง Raspbian บนการ์ด SD

คุณจะต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับ Linux จึงจะสามารถสร้าง LLDPi ได้

ไปที่ลิงก์ด้านล่างและดาวน์โหลด Raspbian พร้อมเดสก์ท็อปเวอร์ชันล่าสุด

www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

ใช้คอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อเขียนอิมเมจ OS ลงในการ์ด microSD เปิดเครื่องรูดไฟล์ Raspbian และไปที่ลิงก์ต่อไปนี้เพื่อดูคำแนะนำเฉพาะสำหรับระบบปฏิบัติการที่คุณใช้เพื่อติดตั้งภาพ

learn.sparkfun.com/tutorials/sd-cards-and-…

ตอนนี้เราควรจะสามารถเสียบการ์ด microSD เข้ากับ Raspberry Pi 3 และบู๊ตได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Raspberry pi เชื่อมต่อกับจอภาพและคีย์บอร์ด และมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเมื่ออ่านคู่มือนี้

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่า Raspbian บน Raspberry Pi

อันดับแรก เราจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าแป้นพิมพ์ทำงานอย่างถูกต้องโดยระบุสถานที่ที่จะใช้ เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้ โดยที่ $ คือพรอมต์บรรทัดคำสั่ง ห้ามพิมพ์

$ sudo raspi-config

ตอนนี้ควรนำเราไปยังหน้าจอที่เราสามารถแก้ไขตัวเลือกการโลคัลไลเซชัน ซึ่งควรเป็นรายการที่สี่ในรายการ ตอนนี้ เราต้องการเลือก Change Locale ไปที่รายการแล้วกด space bar บน locale ที่ชื่อ en_US. UTF-8 UTF-8 และตั้งค่าเป็นค่าเริ่มต้นในหน้าจอถัดไป นอกจากนี้เรายังต้องเปลี่ยนเขตเวลาโดยกลับไปที่ตัวเลือกการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นและเลือกเปลี่ยนเขตเวลาและตั้งค่าเป็นอเมริกา / เดนเวอร์

ตอนนี้เราต้องไปที่ Boot Options, Desktop / CLIDesktop Autologin เพื่อให้ pi เข้าสู่ระบบอัตโนมัติเมื่อทำการบูท ไปที่ Advanced Options แล้วเลือก Expand Filesystem เพื่อใช้ SDcard ทั้งหมด เราอาจต้องการเปลี่ยนรหัสผ่านของผู้ใช้ด้วยการเลือกตัวเลือกแรก เปลี่ยนรหัสผ่านผู้ใช้ ขอแนะนำให้จดรหัสผ่านไว้ อย่าลืม! รหัสผ่านเริ่มต้นคือราสเบอร์รี่ จากนั้นกด Finish เพื่อออก Raspberry Pi อาจต้องรีบูตเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงมีผล ตอนนี้เปิดเทอร์มินัลแล้วเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้แล้วเลือกชุดตัวเลือกนี้เมื่อได้รับแจ้ง

$ sudo dpkg-reconfigure การกำหนดค่าคีย์บอร์ด

ทั่วไป 105-Key (Intl) PC

อื่นๆ ->แล้ว-> อังกฤษ (สหรัฐอเมริกา)

ค่าเริ่มต้นสำหรับรูปแบบแป้นพิมพ์

ไม่มีคีย์เขียน

เลขที่

ขั้นตอนต่อไปของเราคือการอัปเดตและอัปเกรด Raspbian เป็นเวอร์ชันล่าสุด ในการดำเนินการนี้ เพียงเปิดเทอร์มินัลแล้วพิมพ์

$ sudo apt-get -y update && sudo apt-get -y upgrade

หากคำสั่งสุดท้ายทำงานไม่ถูกต้องหรือแสดงข้อความเกี่ยวกับแพ็คเกจที่ใช้งานไม่ได้ เราอาจจำเป็นต้องรีบูตและรันคำสั่งอีกครั้ง รอจนกว่าการทำงานจะเสร็จสิ้น จากนั้นรันคำสั่งต่อไปนี้

$ sudo apt-get -y update

$ sudo apt-get install -y vim tshark tcpdump ethtool เพ่งพิศวง

เมื่อถูกถามว่า "ผู้ใช้ที่ไม่ใช่ผู้ใช้ระดับสูงควรสามารถจับแพ็กเก็ตได้หรือไม่" ให้กดใช่

ขั้นตอนที่ 4: การกำหนดค่า LCD

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดค่าจอแสดงผล LCD ให้ทำงานร่วมกับ Raspberry Pi ปิด Raspberry Pi ติดตั้งจอ LCD และเปิดเครื่องใหม่เพื่อให้ตรงกับภาพด้านบน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพอร์ต HDMI เรียงกันตามที่แสดงในภาพและเสียบขั้วต่อ HDMI

ต่อไป เราต้องรันคำสั่งต่อไปนี้เพื่อดาวน์โหลดและติดตั้งไดรเวอร์สำหรับจอ LCD

$ git โคลน

$ cd Elecrow-LCD5

$ chmod +x Elecrow-LCD5

$ sudo./Elecrow-LCD5

และพิมพ์ y เพื่อรีบูต หลังจากที่อุปกรณ์รีบูตเสร็จแล้ว เราจะต้องเปลี่ยนแปลงการวางแนวการแสดงผลด้วย

$ sudo vim /boot/config.txt

และมองไปทางท้ายไฟล์เพื่อหาบรรทัดเช่น

display_rotate=0

และเปลี่ยนเป็น

display_rotate=3

รีบูต Raspberry Pi รอจนกว่า Raspberry Pi จะบู๊ตอีกครั้งแล้วเปิดเทอร์มินัล และเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้งวิธีการปรับเทียบหน้าจอสัมผัส

$ sudo รีบูต

$ sudo apt-get install -y xinput-calibrator xinput xserver-xorg-input-evdev

จำเป็นต้องสลับแกน X และ Y ของหน้าจอสัมผัส ดังนั้นเราจึงดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้เพื่อเสร็จสิ้นการปรับหน้าจอ

$ xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'สลับแกน Evdev' 1

$ xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'Evdev Axis Inversion' 1 0

ข้ามสิ่งนี้ไปหากไม่มีข้อผิดพลาดกับคำสั่งก่อนหน้า

#################################################################

หากมีข้อผิดพลาดหลังจากดำเนินการคำสั่งข้างต้น คุณสามารถลองทำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้กับไฟล์ไดรเวอร์ที่ใช้โดย Raspberry Pi ขึ้นอยู่กับ Raspberry Pi ที่คุณใช้สำหรับ LLDPi นี้อาจมีความแตกต่างเล็กน้อยในการตั้งค่าไดรเวอร์ LCD และ/หรือการตั้งค่าอื่นๆ เมื่อตั้งค่านี้กับ Raspberry Pi 3 มีปัญหากับ LCD โดยใช้ไฟล์กำหนดค่าต่อไปนี้

/usr/share/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf

เมื่อใดที่ควรใช้ไฟล์กำหนดค่านี้สำหรับไดรเวอร์อื่น evdev

/usr/share/X11/xorg.conf.d/10-evdev.conf

ในการแก้ไขปัญหานี้ให้รันคำสั่งต่อไปนี้

$ sudo mv /usr/share/X11/xorg.conf.d/10-evdev.conf /usr/share/X11/xorg.conf.d/45-evdev.conf

$ sudo รีบูต

จากนั้นลองรันคำสั่งเพื่อสลับแกน X และ Y อีกครั้ง

$ xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'สลับแกน Evdev' 1

$ xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'Evdev Axis Inversion' 1 0

หากยังใช้งานไม่ได้ คุณจะต้องมองหาวิธีอื่นในการกำหนดค่าหน้าจอสัมผัสอย่างเหมาะสม

###############################################################

หากคำสั่งทำงานและหน้าจอสัมผัสทำงานอย่างถูกต้อง ให้ดำเนินการแก้ไขไฟล์ต่อไปนี้เพื่อให้มีโค้ด 4 บรรทัดนี้ $ vim /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/swapAxis.sh

#!/bin/bash

xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'สลับแกน Evdev' 1

xinput --set-prop 'ADS7846 หน้าจอสัมผัส' 'Evdev Axis Inversion' 1 0

ทางออก 0

อย่าลืมให้สิทธิ์ไฟล์ที่เหมาะสมแก่สคริปต์ $ sudo chmod 755 /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/swapAxis.sh

คำสั่งถัดไปจะช่วยให้แน่ใจว่าแอปเริ่มทำงานและมีการสลับแกนอย่างถูกต้องทุกครั้งที่ Pi บูทขึ้น

$ sudo vim /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

ต่อท้าย 2 บรรทัดต่อไปนี้

@/home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/swapAxis.sh

@lxterminal

ขั้นตอนที่ 5: สร้างวงจร

เตรียมหัวแร้ง คว้าตัวเชื่อมต่อสายเคเบิล และเริ่มสร้างวงจรที่จะช่วยให้แบตเตอรี่ 18650 จ่ายไฟให้กับ LLDPi เริ่มต้นด้วยช่องเสียบปลั๊กไฟแบบเมียและบัดกรีขั้วต่อสายเคเบิลบางตัวเพื่อต่อเข้ากับปลายอินพุตของ UBEC จากนั้นเราต้องเอาสาย micro usb ตัวผู้มาต่อกับปลายอีกด้านของ UBEC ตามที่แสดงในภาพ UBEC ควรมีพินตั้งค่าตามที่แสดงในภาพระยะใกล้ จากนั้นคว้าชุดแบตเตอรี่ 18650 เชื่อมต่อแบบขนานและบัดกรีขั้วต่อสายเคเบิลพร้อมที่จะเชื่อมต่อกับโมดูลชาร์จแบตเตอรี่ จัดเรียงสิ่งที่คุณได้ทำไว้ในวงจรลงในเคสพร้อมกับแบตเตอรี่

ก่อนดำเนินการใดๆ เพิ่มเติม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานตามที่คาดไว้ ถ้าทุกอย่างทำงานก็พร้อมประกอบ!

ขั้นตอนที่ 6: รวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน

ตอนนี้ขันฝาครอบแบตเตอรี่เข้ากับเคส โมดูลชาร์จแบตเตอรี่ควรมี UBEC เชื่อมต่อผ่านไมโคร USB และแบตเตอรี่อีกด้านหนึ่งผ่านขั้วต่อสายเคเบิลคู่หนึ่ง สาย USB อื่นบนโมดูลชาร์จแบตเตอรี่จะทำให้วงจรปิด เตรียมสวิตช์โยกด้วยขั้วต่อสายเคเบิลที่จะจับคู่กับวงจรปิด วงจรปิดจะมีสายไฟอีก 2 เส้นไปยังราสเบอร์รี่ pi เพื่อส่งสัญญาณลำดับการปิดระบบ เช่นเดียวกับการจ่ายพลังงานผ่าน USB ขนาดใหญ่อื่น ๆ ไปยัง Raspberry pi ดังที่แสดงในภาพคู่สุดท้าย จำเป็นต้องใช้ USB ขนาดใหญ่กว่าในภาพเพราะให้กระแสไฟ 2.1 แอมป์ ในขณะที่อีกพอร์ตหนึ่งจ่ายเพียง 1 แอมป์เท่านั้น

หากคุณมีปัญหาในการใส่ส่วนประกอบลงในเคส คุณสามารถลองถอดฝาครอบแบตเตอรี่ออกและวางฮาร์ดแวร์ไว้ที่นั่น

ไปที่ลิงก์นี้เพื่อรับคำแนะนำในการตั้งค่าซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เพื่อให้ raspberry pi เป็นสวิตช์ปิดเครื่องที่สง่างาม

mausberry-circuits.myshopify.com/pages/set…

หลังจากตั้งค่าทุกอย่างสำหรับวงจรปิดที่สวยงามแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเลื่อนสวิตช์โยกไปที่ช่องด้านข้างของเคสก่อนที่จะยึด Raspberry Pi ลงด้วยสกรู จากนั้นใส่ทุกอย่างลงในเคสพร้อมเพิ่ม LCD ที่ใช้งานได้แล้วและ ใส่ฝาครอบบนเคสด้วยสกรู

ขั้นตอนที่ 7: การเข้ารหัสแอปพลิเคชัน LLDPi

ตอนนี้เราได้กำหนดค่าฮาร์ดแวร์แล้ว เราสามารถดำเนินการสร้างโค้ดที่จะสร้าง GUI และรวบรวมข้อมูลทั้งหมดที่เราต้องการได้ ไฟล์ที่มีรหัสที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันนี้จะอยู่ที่ด้านล่างของหน้า คุณควรดาวน์โหลดและตรวจสอบว่าอยู่ในเส้นทางไดเรกทอรีที่ถูกต้องดังที่แสดงด้านล่าง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปลี่ยนชื่อไฟล์ที่มีนามสกุล.txt เป็นนามสกุล.sh

$ mkdir /home/pi/LLDPi

$ cd /home/pi/LLDPi

$ touch /home/pi/LLDPi/lldp.sh

$ touch /home/pi/LLDPi/getSWITCHinfo.sh

$ touch /home/pi/LLDPi/getVLANinfo.sh

$ touch /home/pi/LLDPi/LLDPiGUI.py

$ touch /home/pi/LLDPi/reset.sh

***อาจจำเป็นต้องเรียกใช้เพื่อให้สคริปต์ด้านบนปฏิบัติการได้

$ chmod 755 ชื่อไฟล์

$ touch tshark.cap

$ sudo chown root:root tshark.cap

$ touch tcpdump.cap

$ touch displayLLDP.txt

$ touch progess

[ไม่บังคับ] สิ่งนี้จะทำให้ไอคอนสะดวกที่หน้าจอเดสก์ท็อปที่ผู้ใช้สามารถดับเบิลคลิกเพื่อเริ่มแอปพลิเคชัน LLDPi แก้ไขไฟล์ต่อไปนี้เพื่อสร้างไอคอนและตรวจดูให้แน่ใจว่ามีเนื้อหาดังต่อไปนี้

$ vim /home/pi/Desktop/LLDPi.desktop

[รายการเดสก์ท็อป]

ชื่อ=LLDPi

ความคิดเห็น=เรียกใช้สคริปต์ LLDPi

Exec=/home/pi/LLDPi/LLDPiGUI.py

เทอร์มินัล=จริง

Type=Application

*หากคุณมีรูปภาพที่จะใช้เป็นไอคอน ให้เพิ่มบรรทัดในไฟล์ LLDPi.desktop ที่สะท้อนเส้นทางไดเรกทอรีไปยังรูปภาพ

Icon=/absolute/path/to/picture/file

ให้สคริปต์ทดสอบการทำงานโดยตรวจสอบผลลัพธ์ของ./LLDPiGUI.py หรือโดยคลิกที่ไอคอนบนหน้าจอหลัก

$ vim ~/.bashrc

เพิ่มบรรทัดเหมือนด้านล่างที่ส่วนท้ายของ ~/.bashrc เพื่อเริ่มแอป LLDPi เมื่อบูต /home/pi/LLDPi/LLDPiGUI.py

และนั่นควรเป็นอย่างนั้น RamPi ควรจะสมบูรณ์และพร้อมที่จะทดลองใช้