Raspberry Pi : Le matériel nécessaire en mode desktop¶

Ce que l'on va faire ici¶

Nous allons voir ici quel est le matériel nécessaire pour mettre en oeuvre le Pi. L'objectif ici est de présenter le matériel utile pour utiliser le raspberry pi en mode « desktop », c’est à dire comme un ordinateur « classique ».

Info

Utiliser un raspberry Pi en mode desktop, autrement dit comme un ordinateur classique avec écran/souris/clavier est la façon la plus rapide et la plus simple de disposer d’un système Gnu/Linux opérationnel.

L’autre façon d’utiliser le raspberry pi est de le faire « à distance » depuis un poste fixe, comme cela sera présenté dans un atelier distinct.

En bref¶

Pour mettre en oeuvre le raspberry pi au premier lancement, en mode desktop, on a besoin :

de la carte micro-SD avec le système gravé dessus préparé précédemment
de la carte Raspberry Pi elle-même
de son alimentation micro-usb 5V@2A (2A est le minimum conseillé)
un écran HDMI + câble HDMI (cher et pas facile à trouver en récup')
ou bien, un écran VGA (facile à trouver en récup') + adaptateur HDMI/VGA (à acheter) + câble VGA (récup' aussi)
un clavier et une souris USB
+/- idéalement au début, un câble éthernet pour se connecter à une box ou réseau local

Présentation du Raspberry Pi, le nano-pc complet qui tient sur une « carte de crédit » !¶

Le raspberry Pi est un nano-pc complet qui tient sur une carte à peine plus grande qu’une carte de crédit. Les caractéristiques du Raspberry Pi 3 B+, celui en vigueur à l’heure où nous écrivons sont les suivantes :

Le Pi 3B+¶

SoC: BCM2837B0 64-bit system-on-chip avec 4 coeurs ARM Cortex-A53 CPU cadencés à 1.4GHz
CPU: 4 x ARM Cortex-A53, 1.4GHz
GPU: Broadcom VideoCore IV
RAM: 1GB LPDDR2 SDRAM
Réseau :
- Gigabit ethernet (via USB channel),
- 2.4GHz and 5GHz 802.11b/g/n/ac Wi-Fi
Bluetooth: Bluetooth 4.2, Bluetooth Low Energy (BLE)
Stockage : emplacement pour carte microSD • Bornier GPIO: 40 broches • Connectique:
- HDMI,
- 3.5mm analog audio-video jack,
- 4 x USB 2.0, ethernet,
- Camera Serial Interface (CSI),
- Display Serial Interface (DSI)

Le Pi 4¶

Attention, avec le Pi 4, on a quelques modif' "hardware" qu'il faut prendre en compte :

le connecteur HDMI est un connecteur de type micro-HDMI

le connecteur d'alimentation est un connecteur de type USB-C et non plus micro-USB comme les versions précédentes.

En clair, il faut (une fois de plus) acheter les bons modèles !

Le Rapsberry Pi, même 4, n'est pas très cher en lui-même (~40€TTC) mais ici vous êtes forcé d'acheter au passage l'alim du bon nouveau modèle (qui au passage augmente aussi un peu en puissance, à 3000mA, d'où probablement la modification de l'embout).

Et vous êtes forcé aussi de racheter du câble micro-HDMI ou un adaptateur VGA vers micro-HDMI. Bref, au final, la facture monte un peu et vous perdez en interopérabilité avec vos matériels précédents.

Mon avis : personnellement, çà m'agace un peu ces changements "dans les coins" qui ne changent rien fondamentalement au fonctionnement de la "bête" mais qui créent une perte d'interopérabilité avec le matos existant ou de récup'. Je comprends la logique commerciale sous-jacente, mais à mon sens, il faut avoir une bonne raison de passer au Pi 4 si on a déjà du Pi 3B+.

Bon ceci étant, il existe les adaptateurs micro-USB vers USB-C, HDMI vers micro-HDMI et je conseille de les avoir pour pouvoir pallier aux différents scénarios possibles.

Pour comprendre¶

Lorsque l'on reçoit le RaspberryPi, celui-ci est « tout nu », comme un PC sans disque dur en quelque sorte et il va être nécessaire dans un premier temps d'installer le système d'exploitation (ici une distribution Linux dédiée comme nous le verrons). Pour cette étape, ainsi que pour l’utilisation du raspberry pi en mode «ordinateur de bureau » ou desktop, il va être nécessaire de connecter sur la carte tous les périphériques comme sur un PC classique : écran HDMI (ou TV ou VGA avec adaptateur), souris, clavier, etc...

Ensuite, une fois que le système sera installé et configuré, le raspberryPi pourra au choix être utilisé comme un ordinateur de bureau classique avec souris, clavier, écran connectés, soit géré à distance via un réseau wifi ou Ethernet. Dans ce mode d'utilisation, seule l'alimentation et éventuellement quelques périphériques seront nécessaires selon les besoins (webcam, enceintes...) mais tout le matériel nécessaire pour l'installation initiale ne sera plus utile. Heureusement d'ailleurs, sinon tout l'intérêt de la petite taille du RaspberyPi serait perdu.

Sur les pages qui suivent, je détaille la liste du matériel nécessaire pour pouvoir réaliser l'installation initiale du système sur le raspberryPi brut. Lisez ceci avant de commencer !

On se résume

Le raspberry-pi est un nano-pc qui va pouvoir être utilisé de 2 façons :

• soit comme un ordinateur de bureau classique, avec souris, clavier, écran connectés et c’est ce matériel utile que nous présentons ici. • soit en « accès distant » à partir d’un ordinateur de bureau, via le réseau, sans souris, clavier, écran, ce qui fera l’objet d’ateliers séparés.

Un RaspberryPi¶

Première chose dont vous avez évidemment besoin : le RaspberryPi, modèle 3B+ ou supérieur.

Support d'installation du système : une carte micro-SD avec son adaptateur¶

Le RapsberryPi ne dispose pas de disque dur. A la place, on va installer le système sur une carte mémoire SDHC de 4 ou 8Go ou plus... Cette carte sera utilisée pour l'installation du système et fera office de « disque dur ». Cette devra être formatée en FAT (ce qui est le cas le plus souvent à l'achat) . A mon avis, une carte de 8Go offre un bon compromis prix/taille disponible. On en trouve pour 7 ou 8€. Les 16Go ou 32Go sont beaucoup plus chères et cela n'apporte pas d'intérêt supplémentaire en terme de place pour une utilisation de base. Attention : toutes les données éventuellement présentes sur la carte SD seront perdues.

Il est possible d'utiliser une clé USB ou disque dur externe... mais la procédure est un peu moins simple. Nous n'en aurons pas besoin ici, d'autant qu'une carte SD fera l'affaire et permet d'éviter d'utiliser un port USB tout en gardant une taille minimale à l'ensemble final.

Caractéristiques à prendre en compte !

Concernant les cartes SD, quelques informations techniques sont intéressantes à connaître :

la catégorie de capacité est précisée par le sigle SD (<2Go), SDHC (de 2 à 32Go) ou SDXC (de 32Go à 2To) : avec le R-Pi, utiliser SDHC en 4Go minimum.
les SD cards existent au format classique, et au format micro SD ou même mixte (la micro SD s'insère dans la SD card ) : avec le R-Pi utiliser un format micro-SD avec un adaptateur
enfin, les SD Card existent en différentes classes de vitesse d'échange : classe 4 pour 4Mo/sec, classe 6 pour 6Mo/sec et classe 10Mo/sec. Il s'agit de la vitesse minimale garantie en écriture, cette vitesse pouvant être plus élevée en pratique. La vitesse en lecture vaut x 1,5 à x 2 la vitesse en écriture. Avec le R-Pi, utiliser la classe la plus rapide pour avoir les meilleures performances, soit idéalement la classe 10.

± un ordinateur opérationnel pour préparer votre carte SD¶

Si vous souhaitez préparer vous-même votre système sur carte SD, il faut disposer d’un PC (ou un netbook, etc... ) tournant de préférence sous Gnu/Linux... Point important : le PC à utiliser doit disposer d'un connecteur pour carte SD et doit être connecté à internet. Idéalement, utiliser un PC peu sensible en termes de données, afin qu'une éventuelle erreur de manipulation soit sans conséquences.

Conseil d’ami pour débuter

Pour utiliser votre Raspberry-Pi, vous avez besoin d’une carte micro-SD avec le système gravé dessus. Pour disposer d’une telle carte micro-SD gravée, vous avez 2 possibilités :

Soit vous le faîtes vous-mêmes mais vous avez besoin d’un autre ordinateur pour le faire. C'est somme toute assez simple à faire.
Soit vous utilisez une carte SD toute prête : c’est le plus simple au début. Mais vous perdez le choix de la distro, vous n'apprenez pas à le faire, etc.

Le matériel pour constituer le réseau Ethernet local¶

Le réseau va être nécessaire pour finaliser et compléter l'installation du système notamment. On aura besoin de :

une box connectée à internet avec un port éthernet de libre +/- un switch si on ne dispose par d'assez de ports éthernet de libres sur la box.

un câble Ethernet RJ45 pour connecter le raspberryPi au réseau. A noter qu'il existe des câbles RJ-45 sur enrouleurs, pratiques et peu encombrants.

Et en wifi ?

A noter qu’une clé Wifi n’est pas nécessaire sur le Raspberry Pi 3B+ en raison de la présence du wifi sur la carte elle-même.

L’accès au réseau en wifi est également possible au lieu d’un câble éthernet, qui dans ce cas n’est pas nécessaire.

Mon conseil !

Je conseille fortement de réaliser un câble filaire ethernet pour le premier lancement. Le wifi sera utilisable secondairement une fois configuré en remplacement de l’éthernet. Encore que rester en ethernet est en général plus robuste en terme de fiabilité, en tout cas pour du développement.

Si vous voulez utilisez le wifi d'entrée de jeu, attendez vous à perdre du temps "pour des conneries..." Vous êtes prévenu : restez en filaire au début !

Matériel pour alimenter le RaspberryPi¶

Info

Le Pi doit être alimenté en 5V régulé sous 2A minimum voire plus.

Une particularité importante qui peut être un blocage au démarrage : le rasperryPi s'alimente via un connecteur microUSB, en 5V/2000mA. Ne pas confondre le connecteur microUSB avec le connecteur miniUSB.

On a donc besoin d'une alimentation externe 5V régulée (1000mA minimum voire même 2000mA pour être « à l'aise... et même 3A avec le Pi 4 !). Prise microUSB indispensable. Compter 6 à 8 €. IMPORTANT : prendre au moins 1000mA mais idéalement 2000mA (=2 A)

Bon à savoir

Il est intéressant de choisir un bloc d'alimentation 5V@2 ou 3A avec un interrupteur sur le câble : çà facilitera l'allumage/extinction du pi.

Info technique

Noter que le Raspberry Pi n’est pas alimentable par les prises USB dont il dispose, uniquement par la micro-usb. Ou bien par le connecteur GPIO, ce qui peut être intéressant lors du couplage avec une carte Arduino ou une alim' PC.

Un écran de visualisation HDMI ou VGA avec adaptateur¶

La carte Raspberry Pi dispose d'une sortie vidéo HDMI, pas de VGA ni RCA. On a donc 2 options pour utiliser un Raspberry Pi en mode desktop :

Soit écran avec prise HDMA + câble HDMI¶

Un écran TFT de son choix et disposant d'une prise HDMI, ainsi qu'un câble HDMI ce qui est le cas de la plupart des télévisions récentes.

Soit un écran avec prise VGA + adaptateur VGA + câble VGA¶

On pourra aussi utiliser un écran avec une prise VGA (nécessite adapteur VGA vers HDMI – voir juste après).

Adaptateur avec sortie audio

L'adaptateur HDMI vers VGA fournit une 2ème sortie son sur Jack 3.5 qu'il est intéressant d'avoir sous le coude. Je conseille donc.

Mon conseil !

Vu le prix d'un écran VGA de récup' de nos jours (aux alentours de 10€ en 4/3 de 17'' au Easy Cash du coin, qui plus est garanti 1 an, avec son câble VGA) je conseille fortement d'utiliser cette option. Un écran avec sortie HDMI est beaucoup plus cher en général et un adaptateur VGA vers HDMI ne coûte pas très cher (de l'ordre de 10€ en plus d'être réutilisable avec n'importe quel VGA...) Par contre, pour l'adaptateur, n'allez pas forcément au premier prix car ils peuvent entraîner des coupures du signal vidéo, assez désagréables.

Un clavier et souris USB¶

Un clavier USB et une souris USB sont indispensables pour l'installation... Ensuite, ils ne seront plus forcémet nécessaires, si on souhait utiliser le Pi en accès distant : le raspberryPi étant accessible et gérable à partir d'un poste fixe. Je conseille du filaire plutôt que sans fil pour éviter les problèmes éventuels de drivers.

+/- enceintes de PC¶

Pas (du tout) indispensables pour l'installation mais éventuellement utile pour des tests... de son ! Choisir un modèle avec ampli intégré et si possible miniature. Noter qu'en situation « embarquée », il pourra être intéressant d'utiliser une petite carte ampli avec un simple haut-parleur.

+/- webcam¶

Pas (du tout) indispensable pour l'installation mais utile pour des tests... de capture vidéo ! La seule contrainte est l'utilisation d'une webcam qui sera reconnue « out-of-the-box » par la distribution utilisée. Moi j'ai utilisé sans problème une Hercules Dualpix Exchange, une Logitech C270, une Eye PS3... D'une manière générale, toute webcam compatible avec le driver uvc devrait fonctionner. Voir la liste complète ici : http://www.ideasonboard.org/uvc/

Info

Il existe aussi le module webcam prévu pour le Pi, mais je trouve que çà fait parfois cher, là où une simple webcam USB peut faire l'affaire. C'est un peu moins compact avec une webcam USB, mais en général, on en a une sous le coude. La caméra Pi, faut la commander, c'est moins simple à mettre en oeuvre.

+/- un hub USB¶

Lors de l'installation, et même ensuite, si l'on utilise plus de 4 périphériques USB, il sera nécessaire de disposer d'un « hub » USB, une sorte de multi-prise USB, le raspberryPi ne disposant que de 4 ports USB. Noter que si les périphériques utilisés sont « gourmands », il sera également souhaitable de disposer d'une alimentation pour le hub USB. Cet accessoire est utile en pratique essentiellement au moment de l'installation. Ensuite, se limiter à 2 périphériques USB.

Info

Bon là, je vous en parle uniquement pour être totalement complet, mais en pratique, si on est à 4 périphériques USB, c'est qu'on est en train de faire quelque chose d'un peu bizarre avec son Pi. Ceci étant, çà peut arriver et vous connaissez donc la solution. A avoir sous le coude disons, pour le cas où...

Info

L'adaptateur HDMI vers VGA fournit une 2ème sortie son sur Jack 3.5 qu'il est intéressant d'avoir sous le coude. Je conseille donc.

Conclusion¶

Je le répète encore une fois pour être tout à fait clair : le raspberry Pi peut être utilisé en mode Desktop, comme un pc classique, et dans ce cas l'essentiel des matériels présentés ici seront nécessaire.

Mais le Raspberry Pi pourra être utilisé également en mode "accès distant" et il ne sera alors pas nécessaire de lui ajouter tout ce matériel...

Retenez bien çà !

Une fois la procédure d'installation complète réalisée, le RaspberryPi pourra au choix être utilisé en mode « pc de bureau » ou bien en mode « accès distant » et ne nécessitera alors pour être utilisé qu'une connexion réseau wifi ou éthernet (pour accèder à distance au système) et une alimentation régulée 5V micro-USB...

Ecran, clavier, souris, etc... ne sont plus indispensables dans ce cas. Une webcam ou une paire d'enceintes seront utilisables si besoin. D'une manière générale, tout dispositif USB reconnu par le système sera également potentiellement utilisable.