Mithilfe des USB-Gadget-Modus können Sie von einem über USB angeschlossenen PC aus auf Ihr Raspberry Pi-System zugreifen und es steuern.
Der Raspberry Pi ist ein beliebter Einplatinencomputer, der in vielen Heimwerkerprojekten verwendet wird. Während die Interaktion vor Ort normalerweise mit einem Monitor, einer Tastatur und einer Maus erfolgt, gibt es Fälle, in denen Sie von einem PC oder Laptop aus nur über eine USB-Verbindung auf Ihren Raspberry Pi zugreifen müssen.
Wir führen Sie durch den Vorgang und ermöglichen Ihnen den Zugriff auf Ihren Raspberry Pi über eine USB-Verbindung, sodass Sie Befehle eingeben und sogar auf den GUI-Desktop zugreifen können.
USB-Gadget-Modus
Die wichtigste Funktion, die eine direkte USB-Verbindung zum Raspberry Pi unter Linux ermöglicht, ist der sogenannte „USB-Gadget-Modus“. Diese Funktion ist besonders nützlich für Zugriff auf den Raspberry Pi über SSH; Anstatt WLAN zu verwenden, können Sie Ihren Raspberry Pi auch über USB mit einem Laptop verbinden.
Wenn der Gadget-Modus aktiviert ist, ist es nicht erforderlich, ein Wi-Fi-Netzwerk zu konfigurieren oder Peripheriegeräte anzuschließen. Die Funktion ist für die Modelle Raspberry Pi 4 und Raspberry Pi Zero verfügbar, es ist jedoch unklar, ob sie auf dem neuen Raspberry Pi 5 funktionieren wird.
Unsere ausführliche Analyse von Hauptunterschiede zwischen Raspberry Pi 4 und Raspberry Pi 5 geht tiefer auf die Änderungen mit dem neuen Flaggschiffmodell ein.
Wesentliche Komponenten, die für die Einrichtung erforderlich sind
Hier ist eine Liste dessen, was Sie benötigen:
- Raspberry Pi 4 oder Zero / Zero W / Zero 2 W
- USB-C-Kabel (Adapter für Micro-USB-Anschluss bei Zero-Modellen erforderlich)
- Laptop oder Desktop-PC
- Micro SD Karte
Installieren des Betriebssystems
Beginnen Sie mit der Installation von Raspberry Pi OS auf Ihrer microSD-Karte. Dies wurde dank des Beamten wirklich benutzerfreundlich gestaltet Raspberry Pi Imager-Tool, was das Flashen der microSD-Karte vereinfacht.
Installieren und starten Sie Raspberry Pi Imager auf Ihrem PC. Klicken Wählen Sie Betriebssystem, dann auswählen Raspberry Pi-Betriebssystem von der Liste. Klicke auf Wählen Sie SD-Karte und wählen Sie das Speichermedium aus, auf dem Sie das Betriebssystem flashen möchten: Ihre angeschlossene microSD-Karte.
Greifen Sie auf die erweiterten Einstellungen zu, indem Sie unten rechts auf das Zahnradsymbol klicken. Konfigurieren Sie den Hostnamen als raspberrypi.local, aktivieren Sie SSH und legen Sie den Benutzernamen auf fest Pi (oder was auch immer Sie wollen) mit einem Passwort Ihrer Wahl.
Klicke auf Speichern. Zum Schluss starten Sie den Flash-Vorgang per Klick Schreiben.
Einrichten Ihres Raspberry Pi
Um den USB-Gadget-Modus auf dem Raspberry Pi zu aktivieren, müssen wir einige Konfigurationsänderungen vornehmen. Navigieren Sie zu, während die microSD-Karte noch an Ihren Computer angeschlossen ist Stiefel Verzeichnis mithilfe des Dateibrowsers oder der Befehlszeile. Suchen und bearbeiten Sie in diesem Verzeichnis die Datei config.txt Datei, indem Sie die folgende Zeile anhängen:
dtoverlay=dwc2
Dadurch wird der Raspberry Pi so konfiguriert, dass er das DWC2-Modul (DesignWare Core) aktiviert, das die USB-Funktionalität (Universal Serial Bus) verwaltet. Es bezieht sich auf den USB-Controller, der in der Raspberry Pi-Hardware verwendet wird. Das DWC2-Modul ist wichtig für die Aktivierung des USB-Gadget-Modus, sodass der Raspberry Pi als USB-Gerät, beispielsweise als Ethernet-Adapter, fungieren kann, wenn er über USB mit einem anderen Computer verbunden ist.
Wenn diese Datei die Zeile enthält otg_mode=1, kommentieren Sie es mit einem „#”:
# otg_mode=1
Der otg_mode=1 Die Einstellung aktiviert den USB-Gadget-Modus, ist jedoch nicht erforderlich, wenn dtoverlay=dwc2 ist in Gebrauch. Das ist weil dtoverlay=dwc2 verwaltet bereits den USB-Gadget-Modus.
Im cmdline.txt Datei, finden Sie die rootwait Befehl und fügen Sie unmittelbar danach die folgende Zeile hinzu.
modules-load=dwc2,g_ether
Diese Zeile fügt beim Booten zwei wichtige Module hinzu: dwc2 Und g_ether. Der dwc2 Das Modul verwaltet den DWC2-USB-Controller, der für den USB-Gadget-Modus unerlässlich ist g_ether Aktiviert die Ethernet-Gadget-Funktionalität. Zusammen ermöglichen sie dem Raspberry Pi die Emulation eines Ethernet-Adapters über USB und ermöglichen so den SSH-Zugriff ohne direkte Netzwerkverbindung.
Ein Referenzausschnitt des cmdline.txt Die Datei sollte so aussehen:
console=serial0,115200console=tty1 root=PARTUUID=6c586e13-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait modules-load=dwc2,g_ether quiet init=/usr/lib/raspi-config/init_resize.sh
Speichern Sie die Datei und beenden Sie den Texteditor.
Zusätzliche Konfigurationsoptionen für Windows-Benutzer
Für Windows-Benutzer sind möglicherweise einige zusätzliche Anpassungen erforderlich. Um das zu lösen .lokal Hostadresse Ihres Raspberry Pi, die Sie installieren müssen Bonjour-Druckdienste für Windows.
Installation des RNDIS-Treibers
Wenn Ihr Raspberry Pi im Geräte-Manager nur als COM-Port angezeigt wird, müssen Sie den installieren RNDIS-Treiber.
Konfiguration der Netzwerkfreigabe
Um Ihre Netzwerkverbindung vom Windows-Host zum Raspberry Pi freizugeben, navigieren Sie zu Systemsteuerung\Netzwerk und Internet\Netzwerkverbindungen.
Suchen nach USB-Ethernet/RNDIS-Gadget um den Raspberry Pi Netzwerkadapter zu identifizieren. Notieren Sie sich den Namen (Sie können ihn ändern, wenn Sie möchten). Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Netzwerk, das Sie freigeben möchten, und gehen Sie zu Eigenschaften. Dann gehen Sie zu Teilen Tab.
Wählen Ermöglichen Sie anderen Netzwerkbenutzern die Verbindung über die Internetverbindung dieses Computers.
Zugriff auf den Raspberry Pi über SSH
Sobald Ihre USB-Verbindung hergestellt ist, können Sie über SSH auf den Pi zugreifen. Öffnen Sie ein Terminal auf Ihrem Computer und geben Sie den folgenden Befehl ein:
ssh pi@raspberrypi.local
Dadurch erhalten Sie Zugriff auf die Befehlszeile des Raspberry Pi.
Zugriff auf die grafische Oberfläche des Raspberry Pi mit VNC
Für die Nutzung der grafischen Oberfläche ist VNC (Virtual Network Computing) ein sehr empfehlenswertes Tool. Mit VNC können Sie aus der Ferne auf die GUI des Raspberry Pi zugreifen von einem anderen Computer. Geben Sie in Ihrer SSH-Sitzung den folgenden Befehl ein:
sudo raspi-config
Navigieren Sie im Raspberry Pi-Konfigurationsmenü zu Schnittstellenoptionen und drücke Eingeben.
Verwenden Sie zum Auswählen die Abwärtspfeiltaste VNC. Bestätigen Sie Ihre Auswahl durch Drücken von Eingeben wieder.
Installieren Sie auf Ihrem PC oder Laptop die RealVNC Viewer-Anwendung. Starten Sie den RealVNC Viewer auf Ihrem Computer. In der RealVNC Viewer-Oberfläche unter Gastgeber Geben Sie im Abschnitt die Adresse ein raspberrypi.local und drücke Eingeben.
Nach dem Anschließen sollte die grafische Benutzeroberfläche des Raspberry Pi auf Ihrem Computerbildschirm angezeigt werden.
Fehlerbehebung
Es gibt häufige Fehler, die beim Einrichten einer USB-Verbindung zwischen Ihrem Raspberry Pi und einem PC auftreten können.
Wenn Sie auf das stoßen Der Desktop kann derzeit nicht angezeigt werden Wenn beim Versuch, eine Verbindung zu VNC herzustellen, ein Fehler auftritt, kehren Sie zu Ihrer SSH-Sitzung zurück und führen Sie den folgenden Befehl aus:
sudo raspi-config
Navigieren Sie zu Systemoptionen und wähle Booten / Automatische Anmeldung. Verwenden Sie zum Auswählen die Abwärtspfeiltaste Desktop-Autologin Desktop-GUI, automatisch als „pi“-Benutzer angemeldet. Navigieren Sie dann zu Anzeigeoptionen und wähle VNC-Sitzung.
Drücken Sie Eingeben, dann auswählen Beenden. Sie werden zum Neustart aufgefordert. wählen Ja. Dadurch sollte der Fehler behoben werden und Sie können erfolgreich eine Verbindung zu VNC herstellen.
Stellen Sie außerdem sicher, dass das Betriebssystem Ihres Raspberry Pi immer auf dem neuesten Stand ist, da dadurch Kompatibilitätsprobleme vermieden und die Gesamtleistung verbessert werden
Steuern Sie den Raspberry Pi von einem PC über USB
Sobald das Raspberry Pi-Board über USB mit Ihrem Laptop (oder einem anderen PC) verbunden ist, können Sie über SSH auf seine Befehlszeile zugreifen. Darüber hinaus können Sie durch die Aktivierung von VNC auch von Ihrem Laptop aus mit der RealVNC Viewer-Anwendung auf die grafische Oberfläche des Raspberry Pi zugreifen.
Diese Methode bietet eine bequeme Möglichkeit, mit dem Raspberry Pi nur über eine USB-Verbindung zu interagieren – besonders nützlich, wenn Sie keinen Zugriff auf ein drahtloses Netzwerk haben.