Запуск Windows 10 IoT Core на Raspberry Pi 2

Это была неделя, когда Windows 10 была официально выпущена во всем мире, и был один аспект Windows 10, которым я был особенно заинтригован — мир Интернета вещей (IoT). Windows 10 имеет уменьшенную версию под названием «Windows 10 IoT Core», ориентированную на IoT. Это ни в коем случае не полная версия Windows 10, она ориентирована на питание встроенных систем. У меня было сильное желание протестировать эту ОС и посмотреть, на что это будет похоже, поэтому я достал свой Raspberry Pi и установил его!

Если вы разработчик, который хочет участвовать в IoT, и вы привыкли к экосистеме разработки Microsoft (C ++ или C #, Visual Studio, Win32 Console, Azure … и т. Д.), То Windows 10 IoT Core — это именно то, что вам нужно. за. Если вы разработчик, который, как и я, использует Unix-системы, JavaScript, Node и Arduino-стиль в стиле «Wiring», это будет своего рода кривой обучения.

Приближение всего этого опыта от сторонних разработок сделало это проблемой, но также и довольно интересным опытом. Было приятно попробовать альтернативный метод разработки для IoT. При прохождении всего процесса было много документации о том, как установить Windows 10 на Raspberry Pi и начать работу, но различные ссылки и ошибки иногда приводили меня в заблуждение. Короче говоря — это было грязно и запутанно для нового парня. Определенно заняло намного больше времени, чем я ожидал. В надежде, что моя собственная борьба не будет напрасной, я описал ниже, как я установил Windows 10 IoT Core на Raspberry Pi и различные проблемы, с которыми я столкнулся. Возможно, такой же разработчик, как и я, будет в той же лодке, который наткнется на эту статью и получит час или два, которые в противном случае были бы потрачены в замешательстве!

В конце концов, мы заставим нашу Raspberry Pi танцевать безумно! Ну … так буйно, как два сервомотора с прикрепленными к нему очистителями для труб могут танцевать.

Что вам нужно

Чтобы получить базовую настройку Windows 10 IoT Core вместе с нашей демонстрацией работающего сервомотора, вам потребуется следующее:

• В частности, Raspberry Pi 2 — моим был Raspberry Pi 2 Model B. После этой статьи мне сказали, что этот процесс не будет работать для оригинального Raspberry Pi.
• Источник питания micro USB 5 В — У большинства пользователей Raspberry Pi должен быть один из них. Microsoft заявляет, что ей требуется ток не менее 1,0 А, или более 2,0 А, если вы к нему много подключаете. Лично я просто использовал тот, который пришел с моим Пи, и все было хорошо.
• Карта памяти micro SD объемом 8 ГБ или более — в ней будут храниться операционная система Windows 10 IoT Core и ваши файлы. Чтобы убедиться, что карта достаточно быстра для запуска ОС, убедитесь, что у вас установлена ​​карта класса 10 или выше. Microsoft предлагает Samsung 32 ГБ EVO или SanDisk 16 ГБ Ultra Micro SDHC (у меня был второй, достаточно удобно, тот, который я использовал на своем Pi ранее, и он работал отлично).
• ПК с Windows 10 — для выполнения любой из этих разработок вам понадобится Windows 10 на вашем компьютере. Я был частью программы Insider Preview, и поэтому у меня уже была версия, которую я мог использовать.
• Сообщество Microsoft Visual Studio версии 14.0.23107.0 D14Rel — я скоро опишу, как это сделать.
• Windows IoT Core Project — я также расскажу, как их скачать.
• Windows IoT Core ISO — размер чуть больше 500 МБ, поэтому, если у вас медленное соединение, как у меня, вы можете загрузить его как можно скорее. Загрузите ISO для Windows IoT Core здесь .
• Замазка или другой SSH-клиент — только если вы хотите SSH к Pi. Вместо этого вы можете использовать PowerShell.
• Кабель HDMI и монитор для его подключения — он понадобится вам, чтобы настроить процесс установки и в конце увидеть ваше приложение IoT в действии.
• Клавиатура USB и мышь USB — это будут ваши контроллеры для Raspberry Pi, когда мы не будем использовать SSH.
• Сетевой кабель — К сожалению, похоже, что только официальный адаптер Wi-Fi Raspberry Pi пока что способен работать с Windows 10 IoT Core (я не могу этого гарантировать, поскольку у меня его нет!), Поэтому для подключения к сети вам необходимо подключить его через порт Ethernet.
• Устройство для чтения карт микро SD — Вам нужно будет прочитать эту карту микро SD на вашем ПК. Я использовал адаптер Micro SD, чтобы подключить его к своему ПК.
• Два сервопривода — я использовал микро сервоприводы, похожие на эти сервоприводы в SparkFun . Большинство сервоприводов будут работать здесь, главное отличие будет в том, как далеко они смогут вращаться.
• Шесть соединительных проводов от мужчины к женщине — это то, что нам нужно для подключения сервоприводов к порту GPIO Raspberry Pi. Если вы не уверены, как они выглядят, вот некоторые на сайте SparkFun для ссылки .
• Два очистителя для труб — это необязательно, если вы хотите дать сервоприводам оружие, добавьте несколько очистителей для труб !

Установка Visual Studio

Одна вещь, которая бросила меня во время установки всего, — то, что версия, связанная с некоторыми в документации Microsoft, не совместима с Основными шаблонами проектов Windows IoT из-за обновленной подписи Microsoft. Правильная версия, которую вы хотите удостовериться, установлена ​​Microsoft Community Studio версии 14.0.23107.0 D14Rel. Перейдите на веб-сайт Visual Studio и загрузите версию «Community 2015». Это должна быть совместимая версия, а не любая, связанная непосредственно с документацией.

Если вы установили Microsoft Visual Studio и получаете сообщение об ошибке «Невозможно создать #SignatureDescription для поставляемого алгоритма подписи», значит у вас есть несовместимая версия Visual Studio, такая как та, которую я изначально скачал. Все, что я могу вам сказать, это … вы не одиноки! Возьмите кофе и / или немного побывайте во внешнем мире, так как эта новая Visual Studio снова выполняет процесс установки.

При установке выберите «Выборочную» установку.

Он спросит, какие функции вы хотели бы установить. Убедитесь, что у вас есть Windows и веб-разработка> Инструменты разработки универсальных приложений для Windows> Инструменты и Windows SDK 10.0.10240, как показано на скриншоте ниже:

Установка Windows IoT Core Project

Вы можете найти необходимые файлы Windows IoT Core Project на странице MSDN Core IoT Core Project Templates . Просто нажмите «Скачать», и вы получите их:

Включение режима разработчика в Windows 10

Если вы попытаетесь сделать многое в Visual Studio на данный момент, вы увидите это сообщение об ошибке:

 C:\> 

 net user Administrator [superstrongpassword] 

 setcomputername [yourpreferreddevicename] 

 shutdown /r /t 0 

 using System; using Windows.Foundation; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Controls; using Windows.Devices.Gpio; using System.Diagnostics; namespace ServoDancin { public sealed partial class MainPage : Page { private const int SERVO_PIN_A = 18; private const int SERVO_PIN_B = 23; private GpioPin servoPinA; private GpioPin servoPinB; private DispatcherTimer timer; private double BEAT_PACE = 1000; private double CounterClockwiseDanceMove = 1; private double ClockwiseDanceMove = 2; private double currentDirection; private double PulseFrequency = 20; Stopwatch stopwatch; public MainPage() { InitializeComponent(); this.InitDancing(); } private void InitDancing() { // Preparing our GPIO controller var gpio = GpioController.GetDefault(); if (gpio == null) { servoPinA = null; if (GpioStatus != null) { GpioStatus.Text = "No GPIO controller found"; } return; } // Servo set up servoPinA = gpio.OpenPin(SERVO_PIN_A); servoPinA.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); servoPinB = gpio.OpenPin(SERVO_PIN_B); servoPinB.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); stopwatch = Stopwatch.StartNew(); currentDirection = 0; // Initially we aren't dancing at all. timer = new DispatcherTimer(); timer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(BEAT_PACE); timer.Tick += Beat; if (servoPinA != null && servoPinB != null) { timer.Start(); Windows.System.Threading.ThreadPool.RunAsync(this.MotorThread, Windows.System.Threading.WorkItemPriority.High); } if (GpioStatus != null) { GpioStatus.Text = "GPIO pin ready"; } } private void Beat(object sender, object e) { if (currentDirection != ClockwiseDanceMove) { currentDirection = ClockwiseDanceMove; GpioStatus.Text = "Yay!"; } else { currentDirection = CounterClockwiseDanceMove; GpioStatus.Text = "Windows 10!"; } } private void MotorThread(IAsyncAction action) { while (true) { if (currentDirection != 0) { servoPinA.Write(GpioPinValue.High); servoPinB.Write(GpioPinValue.High); } Wait(currentDirection); servoPinA.Write(GpioPinValue.Low); servoPinB.Write(GpioPinValue.Low); Wait(PulseFrequency - currentDirection); } } private void Wait(double milliseconds) { long initialTick = stopwatch.ElapsedTicks; long initialElapsed = stopwatch.ElapsedMilliseconds; double desiredTicks = milliseconds / 1000.0 * Stopwatch.Frequency; double finalTick = initialTick + desiredTicks; while (stopwatch.ElapsedTicks < finalTick) { } } } } 

 using System; using Windows.Foundation; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Controls; 

 using Windows.Devices.Gpio; 

 using System.Diagnostics; 

 namespace ServoDancin { public sealed partial class MainPage : Page { // Code will be here } } 

 private const int SERVO_PIN_A = 18; private const int SERVO_PIN_B = 23; private GpioPin servoPinA; private GpioPin servoPinB; 

 private DispatcherTimer timer; private double BEAT_PACE = 1000; 

 private double CounterClockwiseDanceMove = 1; private double ClockwiseDanceMove = 2; private double currentDirection; 

 private double PulseFrequency = 20; Stopwatch stopwatch; 

 public MainPage() { InitializeComponent(); this.InitDancing(); } 

 private void InitDancing() { // Preparing our GPIO controller var gpio = GpioController.GetDefault(); if (gpio == null) { servoPinA = null; if (GpioStatus != null) { GpioStatus.Text = "No GPIO controller found"; } return; } 

 // Servo set up servoPinA = gpio.OpenPin(SERVO_PIN_A); servoPinA.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); servoPinB = gpio.OpenPin(SERVO_PIN_B); servoPinB.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); 

 stopwatch = Stopwatch.StartNew(); currentDirection = 0; // Initially we aren't dancing at all. timer = new DispatcherTimer(); timer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(BEAT_PACE); timer.Tick += Beat; 

 if (servoPinA != null && servoPinB != null) { timer.Start(); Windows.System.Threading.ThreadPool.RunAsync(this.MotorThread, Windows.System.Threading.WorkItemPriority.High); } 

 if (GpioStatus != null) { GpioStatus.Text = "GPIO pin ready"; } 

 private void Beat(object sender, object e) { if (currentDirection != ClockwiseDanceMove) { currentDirection = ClockwiseDanceMove; GpioStatus.Text = "Yay!"; } else { currentDirection = CounterClockwiseDanceMove; GpioStatus.Text = "Windows 10!"; } } 

 private void MotorThread(IAsyncAction action) { while (true) { if (currentDirection != 0) { servoPinA.Write(GpioPinValue.High); servoPinB.Write(GpioPinValue.High); } Wait(currentDirection); servoPinA.Write(GpioPinValue.Low); servoPinB.Write(GpioPinValue.Low); Wait(PulseFrequency - currentDirection); } } 

 private void Wait(double milliseconds) { long initialTick = stopwatch.ElapsedTicks; long initialElapsed = stopwatch.ElapsedMilliseconds; double desiredTicks = milliseconds / 1000.0 * Stopwatch.Frequency; double finalTick = initialTick + desiredTicks; while (stopwatch.ElapsedTicks < finalTick) { } } 

 <Page x:Class="ServoDancin.MainPage" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" xmlns:local="using:ServoDancin" xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" mc:Ignorable="d"> <Grid Background="Blue"> <StackPanel HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"> <TextBlock x:Name="GpioStatus" Text="Finding GPIO..." TextAlignment="Center" FontSize="40" /> </StackPanel> </Grid> </Page> с <Page x:Class="ServoDancin.MainPage" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" xmlns:local="using:ServoDancin" xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" mc:Ignorable="d"> <Grid Background="Blue"> <StackPanel HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"> <TextBlock x:Name="GpioStatus" Text="Finding GPIO..." TextAlignment="Center" FontSize="40" /> </StackPanel> </Grid> </Page> 

 <Page x:Class="ServoDancin.MainPage" ... xmlns:local="using:ServoDancin" 

 <Grid Background="Blue"> 

 <StackPanel HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"> 

 <TextBlock x:Name="GpioStatus" Text="Finding GPIO..." TextAlignment="Center" FontSize="40" />