8x32 PI
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bach
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# Préparer le Raspberry Pi, pas à pas
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Ce guide part d'une carte SD vide et va jusqu'à la matrice qui s'allume.
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Comptez **une heure** la première fois, dont beaucoup d'attente.
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> **Système plus ancien ?** Le projet fonctionne aussi sur **Raspbian 11
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> « Bullseye »** (cartes préparées avant fin 2023, testé sur un Pi 3 Model B).
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> Seule différence : la partie de la carte SD lisible par tous les
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> ordinateurs s'appelle **`/boot`** au lieu de **`/boot/firmware`**. Partout
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> où ce guide écrit `/boot/firmware`, lisez `/boot`. Le script d'installation
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> et le lecteur s'en rendent compte tout seuls.
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On utilise le Pi **« sans écran »** (on dit *headless*) : pas de clavier, pas
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d'écran, pas de souris. On lui parle **depuis son ordinateur portable**, par
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le Wi-Fi. C'est comme ça qu'il vivra dans la vitrine.
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## Sommaire
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1. [Ce qu'il faut](#1-ce-quil-faut)
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2. [Installer le système sur la carte SD](#2-installer-le-système-sur-la-carte-sd)
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3. [Premier démarrage](#3-premier-démarrage)
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4. [Se connecter au Pi (SSH)](#4-se-connecter-au-pi-ssh)
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5. [Copier le projet sur le Pi](#5-copier-le-projet-sur-le-pi)
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6. [Installation automatique](#6-installation-automatique)
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7. [Ce que fait l'installation (pour comprendre)](#7-ce-que-fait-linstallation-pour-comprendre)
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8. [Tester](#8-tester)
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9. [Les commandes de survie du terminal](#9-les-commandes-de-survie-du-terminal)
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10. [Problèmes fréquents](#10-problèmes-fréquents)
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## 1. Ce qu'il faut
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- Un Raspberry Pi **3B+, 4 ou Zero 2 W** et son bloc secteur.
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- Une carte micro-SD de 16 Go ou plus, et un lecteur de carte pour l'ordinateur.
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- Un ordinateur (Windows, macOS ou Linux) **sur le même réseau Wi-Fi** que le Pi.
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- Le nom et le mot de passe de ce réseau Wi-Fi.
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> **Réseau de l'école** : les réseaux avec identifiant personnel (type
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> *eduroam*) sont compliqués à configurer sur un Pi. Le plus simple : utiliser
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> le **partage de connexion d'un téléphone** (point d'accès), auquel on
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> connecte le Pi **et** l'ordinateur. Notez son nom et son mot de passe.
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> Attention : le Pi 3B+ et le Zero 2 W ne voient que le Wi-Fi **2,4 GHz**
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> (sur iPhone : activer « Maximiser la compatibilité »).
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## 2. Installer le système sur la carte SD
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On utilise le logiciel officiel **Raspberry Pi Imager**.
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1. Téléchargez-le et installez-le : <https://www.raspberrypi.com/software/>
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2. Insérez la carte SD dans l'ordinateur et lancez Raspberry Pi Imager.
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3. **Modèle** : choisissez votre Raspberry Pi.
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4. **Système d'exploitation** : *Raspberry Pi OS (other)* →
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**Raspberry Pi OS Lite (64-bit)**.
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« Lite » = sans bureau graphique : plus léger, démarre plus vite, et on
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n'a pas d'écran de toute façon.
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5. **Stockage** : votre carte SD. ⚠️ **Tout son contenu sera effacé.**
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6. Quand Imager propose de **personnaliser** le système (*customisation*,
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*Modifier réglages*), dites **oui** et remplissez :
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| Réglage | Valeur conseillée | Pourquoi |
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|---|---|---|
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| Nom d'hôte (*hostname*) | `vitrine` | le nom du Pi sur le réseau : on le trouvera à l'adresse `vitrine.local` |
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| Nom d'utilisateur | `pixel` (par exemple) | votre compte sur le Pi |
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| Mot de passe | à choisir, **à noter** | |
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| Wi-Fi : nom (SSID) et mot de passe | ceux du réseau ou du téléphone | pour que le Pi se connecte tout seul |
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| Pays du Wi-Fi | `FR` | obligatoire pour activer le Wi-Fi |
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| Fuseau horaire / clavier | `Europe/Paris` / `fr` | pour que l'heure soit juste |
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| **SSH** (onglet *Services*) | **activer**, avec mot de passe | pour se connecter depuis l'ordinateur |
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7. Lancez l'écriture et patientez (5 à 15 minutes). Imager vérifie la carte
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à la fin, puis l'éjecte.
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> **Si vous avez plusieurs Pi**, donnez-leur des noms différents
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> (`vitrine1`, `vitrine2`…), sinon ils se gêneront sur le réseau.
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## 3. Premier démarrage
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1. Insérez la carte SD dans le Pi (contacts vers la carte).
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2. Branchez le bloc secteur. La LED rouge s'allume, la verte clignote :
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le Pi travaille.
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3. **Attendez 3 à 5 minutes** : au premier démarrage, le Pi s'installe,
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redémarre une ou deux fois, puis se connecte au Wi-Fi.
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Pas besoin de brancher la matrice pour l'instant.
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## 4. Se connecter au Pi (SSH)
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**SSH** permet de taper des commandes sur le Pi depuis son ordinateur, comme
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si on avait un clavier branché dessus.
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Ouvrez un **terminal** :
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- **Windows** : menu Démarrer → tapez `PowerShell` → Entrée ;
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- **macOS** : Applications → Utilitaires → **Terminal** ;
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- **Linux** : le terminal habituel.
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Tapez (en remplaçant `pixel` par votre nom d'utilisateur) :
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```bash
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ssh pixel@vitrine.local
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```
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- La première fois, il demande si vous faites confiance à cet ordinateur :
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tapez `yes` puis Entrée.
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- Puis votre **mot de passe**. ⚠️ **Rien ne s'affiche quand on le tape**, pas
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même des étoiles : c'est normal. Tapez-le et faites Entrée.
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Vous êtes connecté quand la ligne commence par `pixel@vitrine:~ $`.
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Tout ce que vous tapez maintenant s'exécute **sur le Pi**.
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Pour se déconnecter : `exit`.
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## 5. Copier le projet sur le Pi
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Ouvrez un **deuxième terminal sur votre ordinateur** (pas dans la session
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SSH), placez-vous dans le dossier qui contient `8x32 PI`, puis :
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```bash
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scp -r "8x32 PI" pixel@vitrine.local:~/vitrine
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```
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`scp` = copie par SSH. Le dossier s'appellera simplement `vitrine` sur le Pi
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(sans espace dans le nom, c'est plus pratique dans un terminal).
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> **Plutôt à la souris ?** Les logiciels gratuits **WinSCP** (Windows),
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> **Cyberduck** (macOS) ou **FileZilla** (tous) permettent de glisser-déposer
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> des fichiers sur le Pi. Choisissez le protocole **SFTP**, serveur
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> `vitrine.local`, votre nom d'utilisateur et votre mot de passe.
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## 6. Installation automatique
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Dans la **session SSH** (sur le Pi) :
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```bash
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cd ~/vitrine
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```
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```bash
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bash installation/installer.sh
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```
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Le script installe tout ce qu'il faut (5 à 15 minutes). Il demande parfois
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votre mot de passe (pour `sudo`). À la fin, **redémarrez le Pi** :
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```bash
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sudo reboot
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```
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La connexion SSH se coupe. Attendez une minute et reconnectez-vous
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(`ssh pixel@vitrine.local`).
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## 7. Ce que fait l'installation (pour comprendre)
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Le script [`installation/installer.sh`](installation/installer.sh) est
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commenté ligne par ligne. Voici ses 5 étapes, et les commandes qu'on taperait
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à la main :
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**1. Installer des logiciels du système.** `apt` est le « magasin
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d'applications » de Raspberry Pi OS :
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```bash
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sudo apt-get install -y python3-venv python3-pil python3-dev gcc
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```
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**2. Créer un environnement Python** et y installer la bibliothèque qui
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parle aux LED. Un *environnement virtuel* est une boîte réservée au projet :
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on peut y installer des bibliothèques sans risquer d'abîmer le système.
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```bash
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python3 -m venv --system-site-packages ~/vitrine-env
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```
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```bash
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~/vitrine-env/bin/pip install rpi_ws281x
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```
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C'est pour ça qu'on lance ensuite les programmes avec `~/vitrine-env/bin/python`
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et pas simplement `python3` : seul ce Python-là connaît `rpi_ws281x`.
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**3. Désactiver la sortie son.** Sur le Pi, le son analogique et le signal des
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LED utilisent le **même circuit interne** (le générateur « PWM »). On ne peut
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pas avoir les deux. Dans le fichier de réglages `/boot/firmware/config.txt`,
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la ligne `dtparam=audio=on` devient `dtparam=audio=off`.
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**4. Créer le dossier des animations** `/boot/firmware/animations` et y
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copier les exemples. Pourquoi là ? Voir [MODE_VITRINE.md](MODE_VITRINE.md) :
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c'est la partie de la carte SD que **tous les ordinateurs** savent ouvrir.
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**5. Installer le service** de démarrage automatique (sans l'activer).
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Voir [MODE_VITRINE.md](MODE_VITRINE.md).
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## 8. Tester
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Branchez la matrice (voir [README, partie 6](README.md#6-brancher-étape-par-étape)),
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**alimentation d'établi allumée**, puis dans la session SSH :
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```bash
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cd ~/vitrine
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```
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```bash
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sudo ~/vitrine-env/bin/python test_matrice.py
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```
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Puis, si le test est bon :
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```bash
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sudo ~/vitrine-env/bin/python lecteur.py
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```
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**Ctrl + C** pour arrêter. Pour que le lecteur démarre tout seul à chaque
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allumage, voir [MODE_VITRINE.md](MODE_VITRINE.md).
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## 9. Les commandes de survie du terminal
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| Commande | Effet |
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|---|---|
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| `pwd` | « où suis-je ? » : affiche le dossier courant |
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| `ls` | liste les fichiers du dossier courant |
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| `cd vitrine` | entre dans le dossier `vitrine` |
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| `cd ..` | remonte d'un dossier |
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| `cd ~` | revient au dossier personnel |
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| `nano matrice.py` | ouvre un fichier dans un éditeur de texte simple (**Ctrl + O** puis Entrée : enregistrer ; **Ctrl + X** : quitter) |
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| **Ctrl + C** | arrête le programme en cours |
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| **Tab** | complète automatiquement un nom de fichier (gain de temps énorme !) |
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| **↑** | rappelle la commande précédente |
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| `sudo reboot` | redémarre le Pi |
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| `sudo poweroff` | éteint proprement le Pi (attendre que la LED verte ne clignote plus avant de débrancher) |
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| `exit` | quitte la session SSH |
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## 10. Problèmes fréquents
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| Symptôme | Cause probable | Solution |
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|---|---|---|
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| `ssh: Could not resolve hostname vitrine.local` | Le Pi n'a pas encore fini de démarrer | Attendre 2 minutes de plus |
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| | Pi et ordinateur sur deux réseaux différents | Les connecter au même Wi-Fi |
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| | Réseau qui bloque les noms `.local` (fréquent à l'école) | Trouver l'**adresse IP** du Pi (dans l'interface du téléphone en point d'accès, liste des appareils connectés) et faire `ssh pixel@192.168.x.x` |
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| | Mauvais Wi-Fi saisi dans Imager | Refaire la carte SD (partie 2) |
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| `Permission denied, please try again.` | Mauvais mot de passe ou nom d'utilisateur | Retaper ; attention au clavier (QWERTY / AZERTY) |
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| `WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!` | La carte SD a été refaite : le Pi a une nouvelle « empreinte » | `ssh-keygen -R vitrine.local`, puis se reconnecter |
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||||
| `externally-managed-environment` lors d'un `pip install` | Installation hors de l'environnement virtuel | Utiliser `~/vitrine-env/bin/pip`, pas `pip` |
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| Erreur de compilation pendant l'installation de `rpi_ws281x` | Outils de compilation manquants | `sudo apt-get install -y python3-dev gcc`, puis relancer le script |
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| `config.txt introuvable` | Système qui n'est pas Raspberry Pi OS | Refaire la carte SD avec Raspberry Pi OS |
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