如何使用 USB 將 Raspberry Pi 連接到 PC 或筆記型電腦
Raspberry Pi 是一種流行的單板計算機，用於許多 DIY 專案。雖然通常與顯示器、鍵盤和滑鼠一起使用進行現場交互，但在某些情況下，您可能需要僅使用 USB 連接從 PC 或筆記型電腦存取 Raspberry Pi。
請允許我以博學的方式進行闡述，我們將逐步指導您，為您提供一個 USB 鏈接，允許輸入命令以及與 Raspberry Pi 設備上的圖形用戶界面 (GUI) 桌面進行交互。
USB 小工具模式
在 Linux 環境中實現與 Raspberry Pi 無縫 USB 連接的關鍵方面被稱為「USB 小工具模式」。事實證明，當透過 Secure Shell (SSH)（而不是依賴無線連線）遠端存取 Raspberry Pi 時，此屬性特別有用；人們可以利用 USB 而不是 Wi-Fi 在裝置和筆記型電腦之間建立直接連結。
啟動小工具模式無需設定 Wi-Fi 連線或連接外部設備，且此功能可用於 Raspberry Pi 4 和 Raspberry Pi Zero 機型。然而，其與最新版本 Raspberry Pi 5 的兼容性目前仍不確定。
透過全面的檢查，我們深入研究了 Raspberry Pi 最新旗艦產品 Raspberry Pi 5 與其前身 Raspberry Pi 4 相比的顯著區別。
設定所需的基本組件
以下是您需要的清單:
Raspberry Pi 4、Raspberry Pi Zero 和 Raspberry Pi Zero W/Zero 2 W 都是流行的計算設備，可為傳統電腦提供低成本替代方案。
提供的配件是 USB-C 電纜，需要適配器才能連接具有微型 USB 連接埠的裝置。請注意，這可能特別適用於某些型號的零設備。
⭐筆記型電腦或桌上型電腦
⭐microSD卡
安裝作業系統
首先在 microSD 卡上安裝 Raspberry Pi 作業系統。由於官方的 Raspberry Pi Imager 工具，這變得非常用戶友好，它簡化了 microSD 卡的刷新。
請以連貫的方式執行下面列出的步驟以獲得最佳結果:1.開始在您的電腦系統上安裝 Raspberry Pi Imager。2.啟動後，導覽至「選擇作業系統」標籤。3.選擇所需的作業系統選項，即“Raspberry Pi OS”。4。按一下「選擇 SD 卡」按鈕，然後選擇將託管新作業系統的指定儲存裝置-通常是附加的 microSD 卡。
若要存取更複雜的配置選項，請點選右下角的齒輪符號。透過這樣做，將主機名稱修改為“raspberrypi.local”，啟動安全外殼連接，並分配使用者帳戶“pi”或您選擇的任何替代名稱，同時指定適合您要求的密碼。
請點選「儲存」。完成此操作後，選擇“寫入”，然後按一下它，繼續啟動刷新過程。
設定你的樹莓派
為了在 Raspberry Pi 上進入 USB 小工具模式，需要在 microSD 卡保持連接到電腦的同時進行某些設定調整。透過使用圖形使用者介面或命令列介面，透過檔案總管或終端機模擬器存取根目錄。隨後，在根目錄中，找到並修改名為“config.txt”的配置文件，在其末尾添加以下行:
dtoverlay=dwc2
在 Raspberry Pi 上啟用 DWC2（DesignWare Core）模組可以管理其 USB 功能。具體來說，這與 Raspberry Pi 硬體使用的 USB 控制器有關。 DWC2 模組在促進 USB 小工具模式方面發揮著至關重要的作用，從而允許 Raspberry Pi 在透過 USB 與其他計算設備互連時充當 USB 設備，包括充當乙太網路適配器。
如果本文檔包含「otg\_mode=1」行，則應使用「#」符號後面接著一個空格將其註解掉，如下所示:bash#otg_mode=1
# otg_mode=1
當使用「dtoverlay=dwc2」時，「otg\_mode=1」設定的啟動變得多餘，因為它本質上管理 USB 小工具模式。
在 cmdline.txt 檔案中，找到「rootwait」指令並在其正下方新增一行新程式碼。
modules-load=dwc2,g_ether
‘dwc2’和‘g\_ether’模組。前者負責監督 DWC2 USB 控制器的功能，這對於在 USB 小工具模式下運作是必不可少的。同時，後者支援乙太網路設備功能。透過整合這兩個元素，Raspberry Pi 能夠透過 USB 連接模擬乙太網路接口，從而透過 SSH 授予遠端存取權限，而無需實體網路連結。
‘cmdline.txt’檔案的引用片段以精煉的方式呈現如下:
console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=6c586e13-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait modules-load=dwc2,g_ether quiet init=/usr/lib/raspi-config/init_resize.sh
儲存文件並退出文字編輯應用程式。
Windows 使用者的附加設定選項
Windows 使用者可能需要一些額外的調整。要解析 Raspberry Pi 的.local 主機位址，您需要為 Windows 安裝 Bonjour Print Services。
RNDIS 驅動安裝
如果您的 Raspberry Pi 在裝置管理員中僅顯示為 COM 端口，則需要安裝 RNDIS 驅動程式。
網路共享配置
若要存取在 Windows 主機和 Raspberry Pi 之間共用網路連線的選項，請透過從“開始”功能表中選擇“控制台”或按鍵盤上的 Windows 鍵 + X 進入控制台，然後選擇“網路和共用中心” 。在此介面中，您將在左側窗格中找到“更改適配器設定”連結；單擊一次即可開啟「網路連線」視窗。
為了找到 Raspberry Pi 的網路介面卡，請搜尋名為「USB Ethernet/RNDIS Gadget」的裝置。識別後，記下其指派的名稱，如果需要，可以修改名稱。然後，右鍵單擊需要共享的特定網路連接，然後從上下文選單中選擇“屬性”導航到其屬性。隨後，進入網路設定中的「共用」標籤。
透過選擇「允許其他網路使用者透過此電腦的 Internet 連線進行連線」或取消選擇，選擇是否允許遠端使用者透過您的 Internet 連線建立連線。
透過 SSH 存取樹莓派
成功建立 USB 連接後，您可以透過在電腦裝置上開啟終端應用程序，透過 Secure Shell (SSH) 遠端存取 Raspberry Pi 的作業系統。只需在終端機介面中輸入後續命令即可啟動此過程:
ssh [email protected]
透過此方法您可以進入樹莓派的命令列介面。
使用 VNC 存取 Raspberry Pi 圖形介面
可以透過實施虛擬網路運算 (VNC) 來無縫利用圖形使用者介面，為此強烈建議使用虛擬網路運算。 VNC 提供的遠端存取功能使用戶能夠透過網路建立的安全連線使用另一台電腦存取 Raspberry Pi 的圖形使用者介面 (GUI)。若要啟動此過程，可以在本機電腦或遠端裝置上的現有 SSH 會話中執行相關命令。
sudo raspi-config
在 Raspberry Pi 的設定選單中，按下「Enter」鍵存取標示「Interface Options」的部分。
請使用向下箭頭鍵從可用選項中進行選擇，然後再次按 Enter 鍵確認您的決定。
為了從個人電腦或筆記型電腦建立與 Raspberry Pi 的遠端連接，您需要先下載 RealVNC Viewer 軟體並將其安裝到您的裝置上。安裝後，啟動程式並導航至使用者介面的“主機”部分。在此部分中，使用鍵盤輸入本機網路位址“raspberrypi.local”，然後按下“Enter”鍵。
建立連線後，Raspberry Pi 的圖形使用者介面預計將直觀地呈現在您的計算設備的顯示器上。
故障排除
在 Raspberry Pi 和個人電腦之間建立 USB 連接時，可能會反覆遇到錯誤。
如果您在嘗試透過虛擬網路運算 (VNC) 建立遠端連線時遇到無法顯示桌面的問題，建議您重新造訪安全殼層 (SSH) 會話並執行下列步驟:步驟流程詳述如下:
sudo raspi-config
使用您喜歡的方法導航至“系統選項”選單，以存取該選單。存取功能表後，找到啟動或自動登入選項。選擇此選項並使用向下箭頭鍵來反白顯示“桌面自動登入-桌面 GUI”。這會將您的系統設定為在啟動時使用使用者名稱“pi”自動登入圖形桌面環境。配置自動登入後，進入顯示選項選單並選擇“VNC 會話”。
請按下“Enter”鍵，然後選擇“完成”。將出現系統重新啟動的提示。當系統詢問您是否要繼續重新啟動時，請選擇「是」。此操作預計將消除任何問題並實現與 VNC 的成功連接。
此外，維護 Raspberry Pi 作業系統的更新版本至關重要，因為這樣做可以解決潛在的不相容性並最佳化其一般功能。
透過 USB 從 PC 控制 Raspberry Pi
透過 USB 連接在 Raspberry Pi 和電腦之間建立連線後，您就可以透過 Secure Shell (SSH) 遠端控制裝置的命令列介面。此外，透過啟動虛擬網路運算 (VNC)，可以利用 RealVNC Viewer 軟體在筆記型電腦上視覺化 Raspberry Pi 的圖形使用者介面。
這種方法提供了一種透過 USB 連接與 Raspberry Pi 無縫連接的方法，在 Wi-Fi 連接不可用時尤其有利。