1c Pi vorbereiten

Du trägst alle Zeilen in die Startkonfiguration ein, die der Bau braucht, installierst die Programme für die Prüfbefehle und legst das Profil für mobile Daten an.

Sicherheit: Die Zeile dtparam=rtc_bbat_vchg=3000000 lädt die Batterie der Echtzeituhr. Trag sie nur ein, wenn du den wiederaufladbaren RTC-Akku RT verwendest. Eine nicht wiederaufladbare Knopfzelle darf nie geladen werden.

So sieht es fertig aus

Du brauchst

Teile und Stellen

Werkzeug

Verbrauchsteile

Wörter

Kennung	Was
CB	Carrier mit CM5, läuft seit 1b
NT1	Netzteil-Stecker, steckt in CB43
RT	RTC-Akku, wiederaufladbar (wird erst in 2d eingesteckt; hier nur prüfen, dass du diesen hast)
SI	Nano-SIM (wird erst in 3b eingelegt; hier brauchst du nur den Namen des Anbieters)

Kennung	Was
WZ14	Linux-PC mit Terminal, im selben Heimnetz wie der Pi

config.txt: die Datei /boot/firmware/config.txt auf dem Pi. Der Pi liest sie beim Start und stellt danach seine Hardware ein. [all]: eine Abschnittsüberschrift in dieser Datei; Zeilen darunter gelten für jedes Raspberry-Pi-Modell. nano: ein einfacher Texteditor im Terminal. GPIO: ein Stift der 40-Pin-Leiste, den das System lesen oder schalten kann; die Zahl dahinter ist seine Nummer im System, nicht die Stiftnummer. APN: der Name des Zugangs zum mobilen Internet; er hängt vom Anbieter der SIM ab.

Anmelden und sichern

Melde dich am PC WZ14 per SSH am Pi an. BENUTZER und ADRESSE sind der Benutzername und die Adresse aus 1b:

ssh BENUTZER@ADRESSE

Ergebnis: Die Eingabezeile zeigt BENUTZER@HOSTNAME:~ $.

Leg eine Sicherungskopie der config.txt an:

sudo cp /boot/firmware/config.txt /boot/firmware/config.txt.bak

Ergebnis: keine Ausgabe, wieder die Eingabezeile.

Prüf, dass die Kopie da ist:

ls /boot/firmware/config.txt*

Ergebnis: /boot/firmware/config.txt /boot/firmware/config.txt.bak

Schau nach, ob eine der neuen Zeilen schon in der Datei steht:

grep -n -E '^(dtoverlay=vc4-kms-dsi|usb_max_current_enable|dtparam=i2c_arm|dtparam=rtc_bbat_vchg|dtoverlay=gpio-key)' /boot/firmware/config.txt

Ergebnis: entweder keine Ausgabe, oder Zeilen mit einer Nummer davor. Jede Zeile, die hier erscheint, steht schon in der Datei: Die trägst du unten nicht noch einmal ein.

Halt: Gibt es die Sicherungskopie aus Schritt 3? Wenn nicht: nicht weitermachen, Schritt 2 wiederholen. Meist fehlte sudo oder ein Tippfehler im Pfad.

Zeilen in die config.txt eintragen

Öffne die Datei im Editor nano:

sudo nano /boot/firmware/config.txt

Ergebnis: Der Inhalt der Datei steht im Terminal, unten eine Leiste mit Tastenkürzeln wie ^O und ^X (^ heißt Strg).

Geh mit der Pfeiltaste ↓ ganz ans Ende der Datei.

Ergebnis: Der Cursor steht unter der letzten Zeile. Über dem Cursor siehst du, welche Zeile in eckigen Klammern (zum Beispiel [all]) zuletzt kommt.

Steht über dem Cursor ein anderer Abschnitt als [all] (zum Beispiel [cm5]), tipp in eine neue Zeile [all]. Steht dort schon [all], tippst du nichts.

Ergebnis: Der letzte Abschnitt der Datei ist [all], der Cursor steht in einer leeren Zeile darunter.

Tipp jede der folgenden Zeilen genau so ab, jede in eine eigene neue Zeile, ohne Leerzeichen. Eine Zeile, die in Schritt 4 schon erschienen ist, lässt du aus.

dtoverlay=vc4-kms-dsi-ili9881-5inch

Schaltet das Touch Display 2 am Steckverbinder MIPI1 CB44 ein; das CM5 erkennt es nicht von selbst. Steckt das Flachbandkabel später in MIPI0 CB45, lautet die Zeile dtoverlay=vc4-kms-dsi-ili9881-5inch,dsi0.

Ergebnis: Die Zeile steht unter [all].

usb_max_current_enable=1

Erlaubt USB-Geräten zusammen bis 1,6 A statt 600 mA. Das Modem braucht beim Senden mehr als 600 mA.

Ergebnis: Die Zeile steht darunter.

dtparam=i2c_arm=on

Schaltet I²C an der 40-Pin-Leiste ein. I²C ist eine Zwei-Draht-Verbindung; über sie liest der Pi später den Akkustand vom PiSugar.

Ergebnis: Die Zeile steht darunter.

dtparam=rtc_bbat_vchg=3000000

Lädt den wiederaufladbaren RTC-Akku RT, damit die Uhr auch ohne Strom weiterläuft. Nur mit diesem Akku eintragen (siehe roter Kasten).

Ergebnis: Die Zeile steht darunter.

dtoverlay=gpio-key,gpio=16,keycode=115,label="Lauter"

Macht aus dem Taster an GPIO16 (Stift CB36) die Taste „Lauter“. Den Taster baust du in Phase 6 ein; bis dahin bewirkt die Zeile nichts.

Ergebnis: Die Zeile steht darunter.

dtoverlay=gpio-key,gpio=20,keycode=114,label="Leiser"

Macht aus dem Taster an GPIO20 (Stift CB38) die Taste „Leiser“, ebenfalls für Phase 6.

Ergebnis: Die Zeile steht darunter. Das Ende der Datei sieht aus wie das Bild oben unter „So sieht es fertig aus“.

Speichern und schließen: Strg+O, dann Enter, dann Strg+X.

Ergebnis: nano meldet beim Speichern die Zahl der geschriebenen Zeilen und schließt sich. Du siehst wieder die Eingabezeile.

Prüf die Zeilen:

grep -c -E '^(dtoverlay=vc4-kms-dsi|usb_max_current_enable|dtparam=i2c_arm|dtparam=rtc_bbat_vchg|dtoverlay=gpio-key)' /boot/firmware/config.txt

Ergebnis: 6

Halt: Zeigt Schritt 15 die Zahl 6? Wenn nicht: nicht weitermachen. Öffne die Datei wie in Schritt 5 und vergleich jede Zeile Zeichen für Zeichen mit dem Bild oben. Meist ist ein Tippfehler drin, ein Leerzeichen am Anfang, oder eine Zeile steht doppelt (dann ist die Zahl größer als 6: die doppelte löschen).

Programme installieren

Installier die Programme, die die Prüfbefehle der späteren Anleitungen brauchen:

sudo apt update && sudo apt install modemmanager stress-ng i2c-tools evtest

Fragt apt Do you want to continue? [Y/n], drück Enter.

Ergebnis: Nach einigen Minuten wieder die Eingabezeile. Keine Zeile beginnt mit E:.

Schalte den ModemManager ein, jetzt und bei jedem Start. Er steuert später das Modem:

sudo systemctl enable --now ModemManager

Ergebnis: wieder die Eingabezeile, keine Zeile mit Failed.

Starte den Pi neu, damit er die neue config.txt liest:

sudo reboot

Ergebnis: Die SSH-Verbindung bricht ab (Connection to ADRESSE closed).

Warte eine Minute und melde dich wieder an:

ssh BENUTZER@ADRESSE

Ergebnis: Die Eingabezeile zeigt wieder BENUTZER@HOSTNAME:~ $.

Halt: Kommst du nach dem Neustart wieder per SSH auf den Pi? Wenn nach 3 Minuten nicht: nicht weitermachen. Meist ist eine Zeile in der config.txt falsch. Zieh NT1 aus CB43, flash das System neu (1b) und wiederhole diese Anleitung. Prüf dabei Schritt 15 besonders genau.

Prüfen

mmcli --version

Ergebnis: Die erste Zeile beginnt mit mmcli und einer Versionsnummer, zum Beispiel mmcli 1.24.0.

systemctl is-active ModemManager

Ergebnis: active

ls /dev/i2c-1

Ergebnis: /dev/i2c-1. Das zeigt, dass die Zeile dtparam=i2c_arm=on wirkt.

vcgencmd get_throttled

Ergebnis: throttled=0x0

Halt: Stimmen Schritt 20 bis 23? Wenn nicht: nicht weitermachen. Fehlt mmcli oder ist der ModemManager nicht active, Schritt 16 und 17 wiederholen. Fehlt /dev/i2c-1, stimmt die Zeile aus Schritt 10 nicht. Ist throttled nicht 0x0, liegt es am Netzteil (siehe 1b).

Profil für mobile Daten

Der APN hängt vom Anbieter deiner SIM SI ab; er steht auf der Internetseite des Anbieters. Beispiel: Telekom Deutschland verwendet internet.telekom. Das Profil heißt mobil und verbindet sich nicht von selbst; eingeschaltet wird es erst in 3c.

Leg das Profil an. Ersetz APN durch den APN deines Anbieters:

sudo nmcli connection add type gsm ifname '*' con-name mobil apn APN connection.autoconnect no

Ergebnis: Connection 'mobil' (…) successfully added.

Prüf das Profil:

nmcli -f connection.autoconnect,gsm.apn connection show mobil

Ergebnis: zwei Zeilen, connection.autoconnect: no und gsm.apn: mit deinem APN (zwischen Name und Wert stehen Leerzeichen).

Halt: Steht bei autoconnect no und bei gsm.apn dein APN? Wenn nicht: nicht weitermachen. Lösch das Profil mit sudo nmcli connection delete mobil und leg es mit Schritt 24 neu an. Meist ist der APN falsch getippt.

Der Pi kann eingeschaltet bleiben. Die nächste Anleitung sagt dir, wann du ihn stromlos machst.