树莓派学习笔记(5):成功实现NAS家庭服务器(流媒体播放、文件共享及下载机)...
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一、家庭服务器实现的主要功能
1、流媒体播放服务:利用DLNA实现电视、手机、电脑播放其上面的媒体文件。
2、文件共享:利用samba实现手机、电脑等终端与服务器的文件共享。
3、自动下载:利用aria2c实现自动下载。
先上几张效果图:
用orico的包装盒做了个机箱。
内部效果,线还是有些凌乱
放在桌上,感觉还不错,呵呵
二、准备工作
1、树莓派B+
2、安装raspbian系统,具体安装方法见:树莓派学习笔记(1):入手树莓派。
3、设置固定IP为192.168.1.120,设置方法见:树莓派学习笔记(3):利用VNC远程控制树莓派。
4、安装vnc软件,安装方法见:树莓派学习笔记(3):利用VNC远程控制树莓派。
5、准备了一块旧移动硬盘(80G)
6、准备了可外接供电的usb hub一个,树莓派本身输出电流较小,很难保证移动硬盘的运行,所以加了一个可外接供电的usb hub。
三、安装samba实现文件共享
1、准备硬盘
硬盘进行分区和格式化,这里我直接就分了一个区,格式化为ext4格式,据网上介绍说如果是fat或者ntfs等格式可能会出现权限问题,于是干脆直接格式化为ext4格式。硬盘在树莓派上格式化会比较慢,我就在电脑上进行了格式化。电脑操作系统是windows7,利用软件MiniTool Partition Wizard Home Edition 8.0,下载地址:http://www.partitionwizard.com/download.html。具体使用方法是先将原分区删除,然后点击creat,在格式那里选ext4,类型我选的primary,label用的nas,然后点击apply就开始格式化硬盘了。(如果用容量较小的U盘,可以直接用树莓派格式化,命令为:mkfs -t ext4 /dev/sdb1)
2、将硬盘挂载到树莓派上
树莓派开机后,用putty连接(连接方法见树莓派学习笔记(1):入手树莓派)后,为方便操作直接进行root用户(具体方法见http://www.cnblogs.com/xiaowuyi/p/3980037.html一楼评论处),然后运行df –h,查看硬盘挂载情况。
root@raspberrypi:/home/pi# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
rootfs 2.9G 2.4G 387M 87% /
/dev/root 2.9G 2.4G 387M 87% /
devtmpfs 183M 0 183M 0% /dev
tmpfs 38M 792K 37M 3% /run
tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
tmpfs 75M 0 75M 0% /run/shm
/dev/mmcblk0p1 56M 9.7M 47M 18% /boot
/dev/sda1 70G 24M 67G 1% /media/nas
最后一行/dev/sda1说明硬盘已经挂载。为下一步安装samba,将共享文件夹设为/samba。于是新建文件夹:
mkdir /samba
设置访问权限:shmod 777 /samba
将硬盘挂载到/samba文件夹,具体步骤:
umount /dev/sda1 #取消挂载
mount /dev/sda1 /samba
这里再查看df -h,结果为:
这里表示已挂载成功。
3、解决硬盘的自动挂载
每次树莓派重启或者硬盘插拔都需要对硬盘进行重新挂载,比较麻烦,因此需要自动挂载。这里要修改/etc/fstab文件。有人喜欢用vi进行编辑,我比较喜欢直接vnc连接上后,用编辑器进行编辑。
可以看到,fstab文件其实就是一个表格,表格各列的含意如下:
第一列:磁盘分区名/卷标,一般是/dev/sdaN(N表示正整数)
第二列:挂载点,我们在这里把/dev/sda1挂到/samba上。
第三列:缺省设置,一般用defautls。
第四列:是否备份:0——表示不做 dump 备份;1——表示要将整个 <fie sysytem> 里的内容备份;2 也表示要做 dump 备份,但该分区的重要性比 1 小。
第五列:检测顺序:0——不进行检测;根分区(/),必须填写 1,其它的都不能填写 1。如果有分区填写大于 1 的话,则在检查完根分区后,从小到大依次检查下去。
具体填写方法在图中已注明。
4、安装samba
更新一下源:
sudo apt-get update
安装samba
sudo apt-get install samba samba-common-bin
安装完成后,配置/etc/samba/smb.conf文件
在其最后添加以下命令:
#================================================
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[share] #共享文件的名称,将在网络上以此名称显示
path = /samba #共享文件的路径
valid users = root pi #允许访问的用户,这里我用的是root 和 pi 两个用户
browseable = yes #允许浏览
public = yes #共享开放
writable = yes #可写
#================================================
保存后,重启samba服务,输入
/etc/init.d/samba restart
最后添加共享用户:
smbpasswd –a pi #这里我用的pi。
设置开机自启动,编辑/etc/rc.loca,如下
5、测试samba安装效果
在windows计算机上,打开我的电脑,在左下角网络点右键,选映射网络驱动器
点击完成会提示输入用户名和密码,这里输入设置的共享用户名和密码。
最后在计算机下会出现共享的文件夹,点开文件夹,新建test.txt文件进行一下测试,如果能正常建立,就说明ok了,如果不行,应该是权限问题,可再重新设置一下/samba文件夹权限。这里注意,如果在/samba文件夹下新建新的文件夹,也需要设置权限,可以用vnc连接后,用管理员浏览,点右键设置文件夹权限为read and write,也可以用chmod命令设置。
四、安装DLNA实现流媒体服务器
DLNA主要面向媒体资源(比如视频、音乐)实现网内共享,具体步骤如下:
1、安装minidlna
更新一下安装源
sudo apt-get update
安装minidlna
sudo apt-get install minidlna
2、设置配置文件
设置/etc/minidlna.conf文件,在文件尾部添加如下内容:
#===================================================================================
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media_dir=A,/samba/DLNA/Music #A表示这个目录是存放音乐的,当minidlna读到配置文件时,它会自动加载这个目录下的音乐文件
media_dir=P,/samba/DLNA/Picture
media_dir=V,/samba/DLNA/Video
db_dir=/samba/DLNA/db #配置minidlna的数库数据的存放目录
log_dir=/samba/DLNA/log #配置日志目录
#=======================================================================================
3、建立文件夹
在/samba文件夹下,建立以上文件夹,并设置好权限为read and write。
4、重启minidlna
/etc/init.d/minidlna restart
测试:
/etc/init.d/minidlna status
返回如下结果为正常。
5、在电脑上进行播放
先在树莓派以上对应的video等文件夹内存上一些文件(可利用samba直接从电脑上考入),然后返回到计算机进行操作。
点击我的电脑下面的网络,出现媒体设备
双击进入媒体播放器,在左边的列表栏下方其它媒体库中出现raspberrypi:root,点击后,可选择音乐,视频等。
这时双击就可以欣赏了。
6、手机上进行播放
手机上实现网络共享,可安装es file explorer软件,在其网络处进行设置,设置方法与电脑基本一样,这里不再详述。设置后,文件均可浏览,媒体文件双击可以在线播放。
也可以直接使用updp播放器,这里我安装的是moliplayer,可以在其附近设备里,直接找到raspberrypi:root,访问其媒体问题,注意,这里是访问的DLNA共享,所以不需要再输入密码。
7、智能电视进行播放
智能电视一般都是用的android系统,与手机基本一样。
五、安装aria2实现下载机功能
1、安装aria2
更新一下安装源
sudo apt-get update
安装aria2
sudo apt-get install aria2
2、创建配置文件
在/etc目录下创建aria2目录用来存放配置文件:
sudo mkdir /etc/aria2
创建空白的aria2.session文件:
sudo touch /etc/aria2/aria2.session
创建配置文件
sudo nano /etc/aria2/aria2.conf
在该文件中输入以下内容:
#=========文件保存目录自行修改
dir=/samba
disable-ipv6=true
#打开rpc的目的是为了给web管理端用
enable-rpc=true
rpc-allow-origin-all=true
rpc-listen-all=true
#rpc-listen-port=6800
continue=true
input-file=/etc/aria2/aria2.session
save-session=/etc/aria2/aria2.session
max-concurrent-downloads=3
这里为了方便共享,我直接设置将文件下载到samba共享文件夹。
3、启动aria2
sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2.conf
如果没有提示任何错误信息,那就按ctrl+c停止上面的语句,转为后台运行:
sudo aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2.conf -D
同时其此句写到开机启动中,编辑/etc/rc.loca,如下
4、安装appache
为了能web管理aria2进行下载,需要安装yaaw和apache环境。
安装appach
sudo apt-get install apache2
修改/var/www的权限
chmod 777 /var/www
5、安装yaaw
从https://github.com/binux/yaaw下载yaaw,点击右下角的 ,下载后将解压后的文件夹内内容拷贝到/var/www文件夹下。这时输入树莓派IP,如果出现以下页面,则表示已经正常工作了。
这里可以点add添加下载任务,具体方法不再详述。
6、实现迅雷的离线下载
很多网站都介绍了aria2实现迅雷离线下载的方法,这里也做一下描述。我以firefox浏览器为例,chrome浏览器本身有一个迅雷离线增加插件,可以从https://chrome.google.com/webstore/detail/mbl%E8%BF%85%E9%9B%B7%E7%A6%BB%E7%BA%BF%E5%A2%9E%E5%BC%BA%E8%84%9A%E6%9C%AC/bcbkegabebafalcgckcdphlpainejkja进行安装,安装后就和firefox基本一样了。
在firefox里添加一个书签:
具体为:
===========================================================
名称为:ThunderLixianExporter
地址为:javascript:void((function(){var d=document;var s=d.createElement('script');s.src='http://s.binux.me/tle.js';s.id='TLE_script';d.body.appendChild(s)})())
==================================================================
登录迅雷离线网站:lixian.xunlei.com,登录后,点一下书签中的ThunderLixianExporter,然后点击迅雷页面右上角的配置按钮(小齿轮)。
在上面的窗口中填写aria2.json-RPC Path,这个值来自于yaaw那个页面,具体方法是,输入树莓派IP显示yaaw页面,点击右上的配置图标,如下图
在set页面中存在该值:
保存好后,在离线页面的每行记录的取回本地后面会出现一个下拉菜单,选择yaaw就会直接添加到yaaw任务中了。
到此,树莓派的NAS服务器搭建完成,试了一下效果,还是很满意的。
六、制作外壳
1、外壳
直接从家里找了一个orico的包装盒,大小正好合适,而且外壳比较硬,外观也比较不错。
2、加装1602显示屏
加装一个1602显示屏,目的是显示时间和CPU温度,当然也可以显示其它内容,我这里只显示了这两项。这里还需要加装一个电位器(也就是可变电阻,如果没有,可以加一个10K的电阻)
(1)1602硬件连接
1602共16个端口,只用其中12个,具体接法如下:
LCD1602液晶屏模块提供了16个引脚,我们只需接其中的12个即可:
VSS,接地 |
VDD,接5V电源 |
VO,液晶对比度调节,接电位器中间的引脚,电位器两边的引脚分别接5V和接地。 |
RS,寄存器选择,接GPIO14 |
RW,读写选择,接地,表示写模式 |
EN,使能信号,接GPIO15 |
D0,数据位0,4位工作模式下不用,不接 |
D1,数据位1,4位工作模式下不用,不接 |
D2,数据位2,4位工作模式下不用,不接 |
D3,数据位3,4位工作模式下不用,不接 |
D4,数据位4,接GPIO17 |
D5,数据位5,接GPIO18 |
D6,数据位6,接GPIO27 |
D7,数据位7,接GPIO22 |
A,液晶屏背光+,接5V |
K,液晶屏背光-,接地 |
注意:1、这里的VSS、VDD等在有些1602的板子上会标明,有些则只标了数字,如一端写着1,一端写着16,1对应的就是VSS端,16对应的就是K端,因此依次连接就可以了。
2、GPIO各端口及5V、接地等端口见下图,因为我用的是B+的板了,因此这里的图也是B+的端口图。
3、连接通电后,1602会亮起,其中一行为黑色方格,一行什么也不显示,如果全不显示,可调节一下电位器
(2)代码
对于1602板子的操作,已经有人做了一个示例,这样用起来就比较简单了。示例代码下载地址:https://github.com/lifanxi/rpimenu.git
,解压后有Adafruit_CharLCD.py文件,此文件在LCD上会显示两行字符:LCD 1602 Test, 123456789ABCDEF。这里只需要在此文件上进行一下修改就可以了。
#!/usr/bin/python
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#
# based on code from lrvick and LiquidCrystal
# lrvic - https://github.com/lrvick/raspi-hd44780/blob/master/hd44780.py
# LiquidCrystal - https://github.com/arduino/Arduino/blob/master/libraries/LiquidCrystal/LiquidCrystal.cpp
##from time import sleep
import time,osclass Adafruit_CharLCD:# commandsLCD_CLEARDISPLAY = 0x01LCD_RETURNHOME = 0x02LCD_ENTRYMODESET = 0x04LCD_DISPLAYCONTROL = 0x08LCD_CURSORSHIFT = 0x10LCD_FUNCTIONSET = 0x20LCD_SETCGRAMADDR = 0x40LCD_SETDDRAMADDR = 0x80# flags for display entry modeLCD_ENTRYRIGHT = 0x00LCD_ENTRYLEFT = 0x02LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT = 0x01LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT = 0x00# flags for display on/off controlLCD_DISPLAYON = 0x04LCD_DISPLAYOFF = 0x00LCD_CURSORON = 0x02LCD_CURSOROFF = 0x00LCD_BLINKON = 0x01LCD_BLINKOFF = 0x00# flags for display/cursor shiftLCD_DISPLAYMOVE = 0x08LCD_CURSORMOVE = 0x00# flags for display/cursor shiftLCD_DISPLAYMOVE = 0x08LCD_CURSORMOVE = 0x00LCD_MOVERIGHT = 0x04LCD_MOVELEFT = 0x00# flags for function setLCD_8BITMODE = 0x10LCD_4BITMODE = 0x00LCD_2LINE = 0x08LCD_1LINE = 0x00LCD_5x10DOTS = 0x04LCD_5x8DOTS = 0x00def __init__(self, pin_rs=14, pin_e=15, pins_db=[17, 18, 27, 22], GPIO = None):# Emulate the old behavior of using RPi.GPIO if we haven't been given# an explicit GPIO interface to useif not GPIO:import RPi.GPIO as GPIOGPIO.setwarnings(False)self.GPIO = GPIOself.pin_rs = pin_rsself.pin_e = pin_eself.pins_db = pins_dbself.GPIO.setmode(GPIO.BCM)self.GPIO.setup(self.pin_e, GPIO.OUT)self.GPIO.setup(self.pin_rs, GPIO.OUT)for pin in self.pins_db:self.GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)self.write4bits(0x33) # initializationself.write4bits(0x32) # initializationself.write4bits(0x28) # 2 line 5x7 matrixself.write4bits(0x0C) # turn cursor off 0x0E to enable cursorself.write4bits(0x06) # shift cursor rightself.displaycontrol = self.LCD_DISPLAYON | self.LCD_CURSOROFF | self.LCD_BLINKOFFself.displayfunction = self.LCD_4BITMODE | self.LCD_1LINE | self.LCD_5x8DOTSself.displayfunction |= self.LCD_2LINE""" Initialize to default text direction (for romance languages) """self.displaymode = self.LCD_ENTRYLEFT | self.LCD_ENTRYSHIFTDECREMENTself.write4bits(self.LCD_ENTRYMODESET | self.displaymode) # set the entry modeself.clear()def begin(self, cols, lines):if (lines > 1):self.numlines = linesself.displayfunction |= self.LCD_2LINEself.currline = 0def home(self):self.write4bits(self.LCD_RETURNHOME) # set cursor position to zeroself.delayMicroseconds(3000) # this command takes a long time!def clear(self):self.write4bits(self.LCD_CLEARDISPLAY) # command to clear displayself.delayMicroseconds(3000) # 3000 microsecond sleep, clearing the display takes a long timedef setCursor(self, col, row):self.row_offsets = [ 0x00, 0x40, 0x14, 0x54 ]if ( row > self.numlines ): row = self.numlines - 1 # we count rows starting w/0self.write4bits(self.LCD_SETDDRAMADDR | (col + self.row_offsets[row]))def noDisplay(self): """ Turn the display off (quickly) """self.displaycontrol &= ~self.LCD_DISPLAYONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def display(self):""" Turn the display on (quickly) """self.displaycontrol |= self.LCD_DISPLAYONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def noCursor(self):""" Turns the underline cursor on/off """self.displaycontrol &= ~self.LCD_CURSORONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def cursor(self):""" Cursor On """self.displaycontrol |= self.LCD_CURSORONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def noBlink(self):""" Turn on and off the blinking cursor """self.displaycontrol &= ~self.LCD_BLINKONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def noBlink(self):""" Turn on and off the blinking cursor """self.displaycontrol &= ~self.LCD_BLINKONself.write4bits(self.LCD_DISPLAYCONTROL | self.displaycontrol)def DisplayLeft(self):""" These commands scroll the display without changing the RAM """self.write4bits(self.LCD_CURSORSHIFT | self.LCD_DISPLAYMOVE | self.LCD_MOVELEFT)def scrollDisplayRight(self):""" These commands scroll the display without changing the RAM """self.write4bits(self.LCD_CURSORSHIFT | self.LCD_DISPLAYMOVE | self.LCD_MOVERIGHT);def leftToRight(self):""" This is for text that flows Left to Right """self.displaymode |= self.LCD_ENTRYLEFTself.write4bits(self.LCD_ENTRYMODESET | self.displaymode);def rightToLeft(self):""" This is for text that flows Right to Left """self.displaymode &= ~self.LCD_ENTRYLEFTself.write4bits(self.LCD_ENTRYMODESET | self.displaymode)def autoscroll(self):""" This will 'right justify' text from the cursor """self.displaymode |= self.LCD_ENTRYSHIFTINCREMENTself.write4bits(self.LCD_ENTRYMODESET | self.displaymode)def noAutoscroll(self): """ This will 'left justify' text from the cursor """self.displaymode &= ~self.LCD_ENTRYSHIFTINCREMENTself.write4bits(self.LCD_ENTRYMODESET | self.displaymode)def write4bits(self, bits, char_mode=False):""" Send command to LCD """self.delayMicroseconds(1000) # 1000 microsecond sleepbits=bin(bits)[2:].zfill(8)self.GPIO.output(self.pin_rs, char_mode)for pin in self.pins_db:self.GPIO.output(pin, False)for i in range(4):if bits[i] == "1":self.GPIO.output(self.pins_db[::-1][i], True)self.pulseEnable()for pin in self.pins_db:self.GPIO.output(pin, False)for i in range(4,8):if bits[i] == "1":self.GPIO.output(self.pins_db[::-1][i-4], True)self.pulseEnable()def delayMicroseconds(self, microseconds):seconds = microseconds / float(1000000) # divide microseconds by 1 million for secondstime.sleep(seconds)def pulseEnable(self):self.GPIO.output(self.pin_e, False)self.delayMicroseconds(1) # 1 microsecond pause - enable pulse must be > 450ns self.GPIO.output(self.pin_e, True)self.delayMicroseconds(1) # 1 microsecond pause - enable pulse must be > 450ns self.GPIO.output(self.pin_e, False)self.delayMicroseconds(1) # commands need > 37us to settledef message(self, text):""" Send string to LCD. Newline wraps to second line"""for char in text:if char == '\n':self.write4bits(0xC0) # next lineelse:self.write4bits(ord(char),True)if __name__ == '__main__':while 1:lcd = Adafruit_CharLCD()lcd.clear()cputemp=os.popen('vcgencmd measure_temp').readline()sumcputemp=cputemp.replace("temp=","CPU:").replace("'C\n","")lcdout=time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M',time.localtime(time.time()))+"\n"+sumcputemplcd.message(lcdout)time.sleep(30)
3、开面自启动上面的程序
将以上文件命名为1602.py,保存在/home/pi下面,修改/etc/rc.loca,添加上sudo python /home/pi/1602/py。树莓派开机时,插上电源,当1602能正常显示CPU温度时,表示机器已经启动完成,各项功能可正常使用。
4、一些其它的想法
(1)本想再加装一个风扇用来散热,结果手上没有3.3V的风扇了,所以就没加。感兴趣的朋友可以自己加一下,因为树莓派输出为3.3V,所以最好是直接买3.3V的,如果买5V的,就一定要带个3.3V的继电器,要不没法对风扇控制。如果风扇一直常开那就无所谓了,5V就可以,直接接正负级。我原本的想法是CPU上了50度,风扇再运转,这样可以降温,同时噪音也不会大。
(2)这个家庭服务器搭建起来以后,后面还有很多文章可做,比如可以依托他建立家庭监控系统,装上两个摄像头什么的,也可以做一些外网访问的设置,这样就可以直接从外网进行操作了。
[参考文献]
1、树莓派变身Aria2下载服务器:http://blog.csdn.net/sonsie007/article/details/18942943
2、树莓派搭建NAS服务器:http://blog.sina.com.cn/s/blog_9ea6edb90101ci06.html
3、DIY一套NAS+私有云盘+下载机:http://www.kissthink.com/archive/8897.html
4、树莓派变身Aria2下载服务器:http://www.eeboard.com/bbs/thread-27396-1-1.html
5、打造增强型Raspberry Pi-液晶屏篇http://www.freemindworld.com/blog/2013/130310_raspberry_pi_with_lcd.shtml
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