RPI

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.