2.1.라즈베리파이에 운영체제 설치하기

in Mechatronics on Classnote


주의사항

[고장주의!]

  • 마이크로 SD 카드 리더기가 PC의 USB 포트에 꽂혀있는 상태에서 마이크로 SD 카드를 넣지 말 것.
  • 라즈베리파이 전원 어뎁터에 전원이 들어간 상태에서 라즈베리파이와 전원선을 연결하지 말 것.

운영체제 설치하기

마이크로 SD 카드 포멧

컴퓨터와 마찬가지로 라즈베리파이 또한 구동할 운영체제가 없다면 사용할 수 없다.
라즈베리파이는 다양한 운영체제를 지원을 하지만 수업에서는 라즈베리파이 재단의 공식 운영체제인 Raspberry Pi OS (구 Raspbian)을 설치할 것이다.
더 나아가 MATLAB과의 호환을 고려하여 MathWorks에서 배포하는 Package를 통해 운영체제를 설치할 것이다.

우선적으로 운영체제를 설치할 마이크로 SD 카드를 준비한다.
마이크로 SD 카드를 SD 카드리더기와 결합하고 이를 PC의 USB 포트에 꽂는다.
이후 마이크로 SD 카드를 포멧할 SD Memory Card Formatter 프로그램을 본인의 운영체제에 맞춰 설치 후 실행한다.

SD Memory Card Formatter

본인 컴퓨터에서 마이크로 SD 카드에 해당하는 드라이브를 선택한 후에 FORMAT 버튼을 눌러 포멧을 진행한다. 이후 마이크로 SD 카드를 컴퓨터에서 제거한다.


-SD Memory Card Formatter 프로그램


MATLAB을 통한 운영체제 설치

운영체제를 설치하기 위해서는 먼저 MATLAB 프로그램을 설치해야한다.
연세대학교에서는 재학생에게 MATLAB 라이센스를 제공하고 있다.
연세메일계정(~@yonsei.ac.kr)으로 구성원 인증을 통해서 라이센스를 발급받고 인스톨러를 다운로드 받으면 된다.

MATLAB Acess - Yonsei

만약 MathWorks 계정이 없는 경우, 연세메일계정의 이메일로 MathWorks 계정을 생성하고 구성원 인증을 진행하면 된다.

MathWorks Account

수업에서는 MATLAB R2023a 버전을 사용할 것이다.
인스톨러 다운로드하실 때 R2023a 릴리스를 다운로드 받으시면 된다.


-MATLAB 릴리스 선택


다운로드 받은 인스톨러를 실행하고 인스톨러의 지시대로 진행하시면 된다.
다만 제품 선택란에서 기본 설정이 되어있긴 하지만 MATLAB이 체크되어있는지 확인하길 바란다.


-MATLAB 인스톨러 - 제품 선택란


MATLAB을 설치하신 후, 실행하시고 홈탭의 에드온 버튼을 눌러 에드온 탐색기를 실행한다.


-MATLAB 에드온 탐색기


우측 상단의 에드온 검색 창에서 다음 항목을 검색하여 설치한다.

  • MATLAB Support for MinGW-w64 C/C++ Compiler
  • MATLAB Coder
  • Simulink
  • Simulink Coder
  • Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware [선택지 - 나중에 설정]

모든 항목을 설치한 후에 에드온 탐색기 우측 상단의 에드온 관리를 실행한다.
이후 Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware 항목의 우측에 위치한 톱니바퀴 모양의 설정버튼을 클릭하여 Hardware Setup을 시작한다.
Setup 창이 뜨면 다음과 같이 창의 지시를 따라서 운영체제 설치를 진행한다.

  1. Raspberry Pi 4 Model B 선택 후 Next
  2. Setup hardware with MathWorks Raspbian image 선택 후 Next
  3. Mathworks Raspbian image(mathworks_raspbian_R21.1.0 zip) 다운로드 후 Next
    [주의] 압축 헤제하지 말 것
  4. Browse 버튼을 눌러 앞서서 다운로드한 image 파일을 선택 후 Validate, Valid 확인 후 Next
  5. Manually enter network settings 선택 후 Next
  6. Host name을 raspberrypi#(조번호)로 수정하고 Automatically get IP address를 선택 후 Next
  7. 마이크로 SD 카드를 리더기에 결합하여 컴퓨터에 연결하고 해당하는 드라이브 선택 후 Next
  8. Write 버튼을 클릭하여 운영체제 설치, 설치 후 Next
    [주의] 설치 후 Window 포멧 알림 창이 뜨면 무시할 것
  9. 창의 그림과 하단의 사진과 같이 세팅하고 라즈베리파이에 전원을 공급한 후 Next
    [주의] 반드시 전원선을 라즈베리파이의 연결한 후에 전원 공급할 것


-라즈베리파이 - PC 연결


  1. 라즈베리파이가 인식되면 Test Connection을 실행, 이후 Next
    [주의] 만일을 대비해 IP address를 기록해 둘 것
  2. Show examples for support package를 선택 해제하고 Finish

라즈베리파이 인식 확인하기

운영체제가 설치가 되었다면, 라즈베리 파이가 잘 인식이 되는지 그리고 Host name이 올바르게 설정되었는지를 확인한다.
아래 그림과 같이 “윈도우 설정 -> 네트워크 및 인터넷 -> 어뎁터 옵션 변경”을 클릭하여 네트워크 연결 창을 연다.


- 네트워크 연결


네트워크 연결 창에서 이더넷 N으로 연결된 라즈베리파이를 확인하고 “식별되지 않은 네트워크”로 인식이 되고 있는지를 확인한다.
위의 단계를 문제없이 진행하였다면 인식에 문제가 없을 것이다.
하지만 이더넷 N 형식의 어뎁터가 아예 생성되어 있지 않거나, “네트워크 케이블 언플러그됨”으로 인식이 된다면 조교에게 문의하길 바란다.
다음으로 라즈베리파이와 컴퓨터 간의 통신을 확인하기 위하여 명령 프롬프트(CMD)를 실행하고 앞서 설정한 Host name으로 ping 명령을 보낸다.

ping raspberrypi#.local


사진과 같이 정상적으로 응답을 주고 받는 것으로 보이면 라즈베리파이가 정상적으로 인식되고 Os 설치가 끝나다고 할 수 있다.


- ping 명령과 응답


그렇지만 정상적으로 ping 명령이 가지 않을 수 있다.
그럼 앞선 Hardware Setup 단계 10번에서 기록해둔 IP address로 ping 명령을 보내면 된다.
정상적으로 응답을 주고 받는다면 다음 과정에서 Host name 대신 IP address를 사용하시면 된다.
응답이 정상적이지 않다면 조교에게 문의하길 바란다.