Pengaturan Raspberry Pi 3B, Modul Kamera, dan iRobot Create: Panduan Lengkap CS424

1. Pendahuluan

   Raspberry Pi 3 Model B adalah komputer papan tunggal serbaguna yang dilengkapi USB, Wi‑Fi, Bluetooth, Ethernet, HDMI, audio, dan pin GPIO. Dalam CS424 kami akan menggunakan papan ini untuk mengontrol iRobot Create, memanfaatkan hardware yang kuatnya: prosesor 4‑core 1,2 GHz dan RAM 1 GB. Hardware minimum yang diperlukan meliputi:

   • Papan induk Raspberry Pi 3B
   • Kartu microSD 32‑GB (dengan adapter jika diperlukan)
   • Suplai daya 5 V (misalnya, CanaKit)
   • Modul Kamera Raspberry Pi v2 untuk visi
   Tutorial ini mencakup instalasi OS, konfigurasi Wi‑Fi, penyiapan protokol penemuan, dan memastikan komunikasi nirkabel dengan robot. Ini juga mencakup langkah-langkah keselamatan untuk menangani kontak listrik yang terbuka pada Pi.

2. Instal Sistem Operasi Raspbian
   1. Metode 1: Menggunakan NOOBS (New Out‑of‑Box Software)

      NOOBS menawarkan jalur termudah. Unduh paket “offline and network install” dari Unduhan Raspberry Pi dan ikuti panduan instalasi NOOBS. Ekstrak ZIP dan salin isinya ke kartu microSD. Luangkan kartu dengan aman untuk menghindari kerusakan.

      Nyalakan Pi dengan kartu dimasukkan, hubungkan layar HDMI, keyboard USB, dan mouse, lalu nyalakan daya. Wizard instalasi OS akan memandu Anda melalui pengaturan locale, zona waktu, dan kredensial pengguna. Setelah Raspbian terinstal, lewati ke bagian konfigurasi.

   2. Metode 2: Flash Gambar Raspbian Langsung

      Unduh gambar desktop penuh dari Unduhan Raspberry Pi OS. Ikuti instruksi spesifik platform untuk Mac, Linux, atau Windows (Mac, Linux, Windows) untuk menulis gambar ke kartu microSD. Setelah flashing, masukkan kartu ke Pi dan nyalakan daya untuk menyelesaikan boot pertama.

3. Konfigurasi Awal
   1. Atur Nama Host

      Edit /etc/hosts dan /etc/hostname untuk mengubah default raspberrypi menjadi nama unik seperti robotpi4 (ganti “4” dengan nomor grup Anda). Gunakan sudo nano atau editor pilihan Anda. Ingat untuk menyimpan dan keluar.

   2. Konfigurasikan Wi‑Fi

      Tambahkan kredensial jaringan rumah Anda ke /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf:

      network={ ssid="your_home_wifi_name" psk="your_home_wifi_passphrase" key_mgmt=WPA-PSK } 

      Untuk IllinoisNet Enterprise, buat hash kata sandi dengan:

      echo -n 'your_netid_password' | iconv -t utf16le | openssl md4 

      Masukkan hash yang dihasilkan ke dalam blok konfigurasi:

      network={ ssid="IllinoisNet" key_mgmt=WPA-EAP proto=WPA2 eap=PEAP ca_cert="/etc/ssl/certs/AddTrust_External_Root.pem" identity="your_net_id" password=hash:6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b phase1="peapver=0" phase2="MSCHAPV2" } 

      Ganti hash dan your_net_id sesuai. Hapus kata sandi plaintext dari riwayat shell Anda dengan history -cw.

   3. Aktifkan DHCP untuk Antarmuka Jaringan

      Edit /etc/network/interfaces untuk mengubah semua kemunculan manual menjadi dhcp:

      auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf allow-hotplug wlan1 iface wlan1 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 

   4. Siapkan Protokol Penemuan Sederhana

      Buat skrip yang memberi tahu server pusat setiap kali antarmuka jaringan menyala. Jalankan:

      sudo touch /etc/network/if-up.d/robotpi sudo chmod 755 /etc/network/if-up.d/robotpi sudo nano /etc/network/if-up.d/robotpi 

      Masukkan konten berikut (ganti backticks dengan backticks sebenarnya di editor Anda):

      #!/bin/sh curl --data "hostname=$(hostname)&data=$(ifconfig)" \ https://apollo3.cs.illinois.edu/robotpi/controller.py/send_heartbeat 

      Simpan dan keluar. Reboot Pi dengan sudo reboot untuk menerapkan perubahan.

4. Konfigurasi Awal Alternatif melalui SSH atau Pengeditan Kartu Langsung
   1. Melalui Koneksi Kabel

      Hubungkan Pi ke router dengan kabel Ethernet. Setelah boot, temukan IP-nya (misalnya, 192.168.x.x) melalui panel admin router atau dengan mem-ping raspberrypi.local. Masuk melalui SSH:

      ssh [email protected] 192.168.x.x 

      Terapkan pengaturan nama host, Wi‑Fi, DHCP, dan penemuan seperti di atas.

   2. Pengeditan Kartu microSD Langsung (Tanpa Boot)

      Boot sistem Linux (atau Ubuntu Live USB), masukkan kartu microSD, dan pasang sistem berkas root. Direktori biasanya berada di bawah /media/username/ atau /run/media/username/. Edit file yang sama seperti dalam metode yang di-boot, tetapi gunakan path dengan awalan titik (misalnya, ./etc/hosts). Setelah diedit, unmount dan keluarkan kartu dengan aman.

5. Menguji Pengaturan

   Sediakan daya Pi dengan kartu microSD dan suplai daya CanaKit. Tunggu beberapa menit untuk boot. Buka browser web pada komputer mana pun yang terhubung ke jaringan dan navigasikan ke https://apollo3.cs.illinois.edu/robotpi. Dasbor akan mencantumkan semua node Raspberry Pi yang aktif, menampilkan nama host, stempel waktu, dan IP nirkabel.

   Verifikasi konektivitas dengan SSH ke Pi menggunakan IP yang ditampilkan:

   ssh [email protected] 10.195.29.33 

   Gunakan kata sandi default raspberry kecuali Anda telah mengubahnya. Untuk mematikan dengan aman, jalankan sudo shutdown now. Untuk reboot segera, gunakan sudo reboot now.