Katedra Inżynierii Systemów Sterowania Materiały dodatkowe Raspberry Pi Opracowali: mgr inż. Tomasz Karla Data: Listopad, 2016 r.
Dodatkowe informacje Materiały dodatkowe mają charakter ogólny i służą tylko do zapoznania się z poszczególnymi procedurami. Należy korzystać z nich wybiórczo w zależności od potrzeb. Parametry opisane w niniejszej instrukcji nadpisują wszelkie parametry z materiałów dodatkowych. Wstęp MATLAB/Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware jest rozszerzeniem do środowiska Simulink pozwalającym w zautomatyzowany sposób na opracowanie na podstawie modeli Simulink samodzielnych aplikacji, uruchamianych na niskobudżetowej platformie sprzętowej Raspberry Pi (RPI). Instrukcja instalacji MATLAB/Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware oraz wstępnej konfiguracji urządzenia Raspberry Pi 1. Wymagane jest ręczne zainstalowanie Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware. Dokonuje się tego z poziomu głównego menu MATLAB. W dziale RESOURCES, należy wybrać przycisk Add-Ons>Get Hardware Support Package. W nowym oknie należy wybrać opcję Install from Internet, następnie zaś z listy wybrać pakiet Raspberry Pi. 2. Po ściągnięciu i zainstalowaniu pakietu, kreator automatycznie próbuje skonfigurować urządzenie. Postępując zgodnie z instrukcjami na ekranie przechodzimy do wyboru urządzenia oraz ustawień sieciowych.
Należy: - Wybrać odpowiedni model RPI, - Wprowadzić ustawienia związane z kartą sieciową urządzenia: Należy wybrać opcję ręcznej konfiguracji ustawień sieci a następnie zadeklarować wszystkie ustawienia zgodnie z przyjętą strukturą w laboratorium. Każde urządzenie RPI w sieci musi mieć unikalny Host name oraz IP address. Należy uzupełnić także dane użytkownika oraz folderu roboczego: Nazwa użytkownika: pi Hasło: raspberry Folder roboczy: home/pi W zależności od wersji MATLAB struktura menu może być trochę inna, niektóre opcje mogą się znajdować w dodatkowych dedykowanych zakładkach lub w innym kroku kreatora. 3. Kreator w kolejnym kroku będzie chciał zapisać na karcie SD specjalnie przygotowany system dla RPI z wpisanymi wcześniej ustawienia karty sieciowej. 4. Po przygotowaniu karty SD z systemem należy ją umieścić w RPI i uruchomić urządzenie.
Procedura przygotowania aplikacji na platformę Raspberry Pi (RPI) w środowisku Simulink 1. Przygotować nowy model MATLAB Simulink. 2. Wybrać z menu opcję Tools > Run on Target Hardware > Prepare to Run. 3. W nowym oknie należy wybrać w polu Target hardware pozycję Raspberry Pi. 4. Po wybraniu opcji pojawia się nowe okno. Parametry w sekcji Board information powinny przyjąć wartości podane w kreatorze użytym chwilę wcześniej do konfiguracji RPI. Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na parametr Host name. W wypadku korzystania z kilku jednostek RPI z jednego komputera, w momencie przesyłania aplikacji do danego RPI należy w ustawieniach zmienić ten parametr na adres odpowiadający docelowemu urządzeniu. Są to globalne ustawienia zapamiętywane w środowisku, nie zaś dla każdego modelu. Każda zmiana powoduje zmianę we wszystkich używanych modelach. Każde urządzenie RPI w sieci musi mieć unikalny Host name oraz IP address.
Należy uzupełnić także dane użytkownika oraz folderu roboczego: Nazwa użytkownika: pi Hasło: raspberry Folder roboczy: home/pi W zależności od wersji MATLAB struktura menu może być trochę inna, niektóre opcje mogą się znajdować w dodatkowych dedykowanych zakładkach lub w innym kroku kreatora. 5. W zakładce Solver, w sekcji Solver options należy ustawić Solver: discrete oraz Type: Fixed-step. W polu Fixed-step size należy podać określony krok wykonywania obliczeń. Automatyczny moduł do obsługi Raspberry Pi w środowisku Simulink obsługuje tylko i wyłącznie Solver : discrete. 6. Przygotować odpowiednią aplikację w modelu MATLAB Simulink. 7. Przesłać przygotowaną aplikację na pokład RPI i uruchomić wybranym trybie. Obsługiwane są dwa tryby wykonywania modelu: External, w którym można zarządzać symulacją z poziomu Simulink na komputerze, Deplay to Hardware, który pozwala na przesłanie aplikacji, która będzie możliwa do uruchomienia w trybie stand-alone. Dodatkowe informacje: System przygotowywany i wgrywany na kartę SD RPI jest pełnoprawną dystrybucją Linuxa nazywaną Raspian. Jest ona zmodyfikowana, tak aby była możliwa komunikacja z MATLAB/Simulink. Zawiera ona także pełen komplet narzędzi programistycznych, użytkowych jak przeglądarka czy nawet gry. Ciekawostką jest dołączany Minecraft PI. Kompilacja modelu Simulink do postaci wykonywalnego pliku na RPI odbywa się bezpośrednio na docelowym urządzeniu. Przy standardowych ustawieniach kreatora, wszystkie modele zapisywane są w folderze /home/pi/<nazwa modelu>.
Jeżeli model zostały skompilowany za pomocą komendy Deploy to Hardware, z poziomu Raspiana możliwe jest uruchomienie programu. Pliki wykonywalne znajdują się w katalogu /home/pi/<nazwa modelu>/mw.