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Pi Zero USB OTG

Raspberry Pi Zero 和 Pi Zero W 具有一个 USB OTG 端口，允许用户将设备配置为（除其他外）以太网设备。在这种模式下，可以使用 远程GPIO 功能从另一台计算机通过 USB 控制 Pi Zero 的 GPIO 引脚。

GPIO扩展器方法--无需SD卡​

GPIO 扩展器方法允许您通过 USB 从电脑启动 Pi Zero，无需 SD 卡。电脑通过 USB 电缆向 Pi 发送所需的启动固件，启动迷你版 Raspberry Pi OS 并在 RAM 中启动。然后，操作系统启动 pigpio 守护进程，允许通过 USB 电缆进行 "远程" 访问。

在撰写本文时，只有使用 Raspberry Pi Desktop x86 操作系统或 Ubuntu（或其衍生版本），或从另一台 Raspberry Pi 上才能实现这一功能。目前不支持从 Windows 和 Mac OS 使用。

在 Raspberry Pi Desktop x86 安装​

  1. 从 raspberrypi.org 下载 Raspberry Pi 桌面操作系统 ISO
  2. 将映像写入 U 盘或刻录到 DVD。
  3. 将 PC 或 Mac 实时引导至操作系统（选择 "Run with persistence"（持久运行），之后电脑将恢复正常）。(译注：写的操作方式没看懂)

在 Raspberry Pi 安装(使用 Raspberry Pi OS)​

更新软件包列表并安装 usbbootgui 软件包：

sudo apt update
sudo apt install usbbootgui

在 Ubuntu 安装​

  1. 将 Raspberry Pi PPA 添加到系统中：
sudo add-apt-repository ppa:rpi-distro/ppa
  1. 如果之前用 pip 安装了 gpiozero 或 pigpio，请先卸载它们：
sudo pip3 uninstall gpiozero pigpio
  1. 从 PPA 安装所需的软件包：
sudo apt install usbbootgui pigpio python3-gpiozero python3-pigpio

访问 GPIO​

PC 或 Pi 安装 USB 启动 GUI 工具后，连接 Pi Zero 会自动启动提示，选择设备的角色。选择 "GPIO 扩展板" 并继续：

写入闪存需要 30 秒左右，然后对话将消失。

Raspberry Pi OS 会将 Pi Zero 连接命名为 usb0。在 Ubuntu 上，这可能是其他名称。你可以使用地址 fe80::1% 和连接字符串来 ping 它。您可以使用 ifconfig 查找。

在电脑上设置 GPIOZERO_PIN_FACTORY 和 PIGPIO_ADDR 环境变量，这样 GPIO Zero 就能连接到 "远程" Pi Zero：

export GPIOZERO_PIN_FACTORY=pigpio
export PIGPIO_ADDR=fe80::1%usb0

现在，您在 PC 上运行的任何 GPIO Zero 代码都将使用连接的 Pi Zero 的 GPIO：

或者，您也可以按照 配置远程GPIO 中的说明，在线设置引脚工厂。

有关 GPIO 扩展器的更多信息，请参阅 raspberrypi.org 和 bennuttall.com 上的博文。

传统方法--需要SD卡​

传统方法要求 Pi Zero 插入装有 Raspberry Pi OS 的 SD 卡。

首先创建一张 Raspberry Pi OS（桌面版或精简版）SD 卡，然后像这样配置启动分区：

  1. 编辑 config.txt，在新行中添加 dtoverlay=dwc2，然后保存文件。
  2. 创建一个名为 ssh 的空文件（无文件扩展名）并保存在启动分区中。
  3. 编辑 cmdline.txt，在 rootwait 后插入 modules-load=dwc2,g_ether。

(更详细的说明请参见 blog.gbaman.info 和 learn.adafruit.com 上的指南）

然后使用微型 USB 电缆将 Pi Zero 连接到电脑（连接到 USB 端口，而不是电源端口）。当 Pi Zero 启动时，您会看到 LED 指示灯闪烁。准备就绪后，您可以使用主机名 raspberrypi.local 进行 ping 和 SSH 登录。SSH 进入 Pi Zero，安装 pigpio 并运行 pigpio 守护进程。

然后，退出 SSH 会话，你就可以在电脑上运行 Python 代码来控制连接到 Pi Zero 的设备，例如通过主机名（或 IP 地址，如果你知道的话）来引用它：

GPIOZERO_PIN_FACTORY=pigpio PIGPIO_ADDR=raspberrypi.local python3 led.py

中文翻译版以英文版相同知识授权方式共享：BSD-3-Clause。交流 Q群：498908352

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