vitrine-pixels/8x32 PI/INSTALLATION_PI.md

Préparer le Raspberry Pi, pas à pas

Ce guide part d'une carte SD vide et va jusqu'à la matrice qui s'allume. Comptez une heure la première fois, dont beaucoup d'attente.

Système plus ancien ? Le projet fonctionne aussi sur Raspbian 11 « Bullseye » (cartes préparées avant fin 2023, testé sur un Pi 3 Model B). Seule différence : la partie de la carte SD lisible par tous les ordinateurs s'appelle /boot au lieu de /boot/firmware. Partout où ce guide écrit /boot/firmware, lisez /boot. Le script d'installation et le lecteur s'en rendent compte tout seuls.

On utilise le Pi « sans écran » (on dit headless) : pas de clavier, pas d'écran, pas de souris. On lui parle depuis son ordinateur portable, par le Wi-Fi. C'est comme ça qu'il vivra dans la vitrine.

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Sommaire

1. Ce qu'il faut
2. Installer le système sur la carte SD
3. Premier démarrage
4. Se connecter au Pi (SSH)
5. Copier le projet sur le Pi
6. Installation automatique
7. Ce que fait l'installation (pour comprendre)
8. Tester
9. Les commandes de survie du terminal
10. Problèmes fréquents

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1. Ce qu'il faut

• Un Raspberry Pi 3B+, 4 ou Zero 2 W et son bloc secteur.
• Une carte micro-SD de 16 Go ou plus, et un lecteur de carte pour l'ordinateur.
• Un ordinateur (Windows, macOS ou Linux) sur le même réseau Wi-Fi que le Pi.
• Le nom et le mot de passe de ce réseau Wi-Fi.

Réseau de l'école : les réseaux avec identifiant personnel (type eduroam) sont compliqués à configurer sur un Pi. Le plus simple : utiliser le partage de connexion d'un téléphone (point d'accès), auquel on connecte le Pi et l'ordinateur. Notez son nom et son mot de passe. Attention : le Pi 3B+ et le Zero 2 W ne voient que le Wi-Fi 2,4 GHz (sur iPhone : activer « Maximiser la compatibilité »).

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2. Installer le système sur la carte SD

On utilise le logiciel officiel Raspberry Pi Imager.

1. Téléchargez-le et installez-le : https://www.raspberrypi.com/software/
2. Insérez la carte SD dans l'ordinateur et lancez Raspberry Pi Imager.
3. Modèle : choisissez votre Raspberry Pi.
4. Système d'exploitation : Raspberry Pi OS (other) → Raspberry Pi OS Lite (64-bit). « Lite » = sans bureau graphique : plus léger, démarre plus vite, et on n'a pas d'écran de toute façon.
5. Stockage : votre carte SD. ⚠️ Tout son contenu sera effacé.
6. Quand Imager propose de personnaliser le système (customisation, Modifier réglages), dites oui et remplissez :

Réglage	Valeur conseillée	Pourquoi
Nom d'hôte (hostname)	vitrine	le nom du Pi sur le réseau : on le trouvera à l'adresse vitrine.local
Nom d'utilisateur	pixel (par exemple)	votre compte sur le Pi
Mot de passe	à choisir, à noter
Wi-Fi : nom (SSID) et mot de passe	ceux du réseau ou du téléphone	pour que le Pi se connecte tout seul
Pays du Wi-Fi	FR	obligatoire pour activer le Wi-Fi
Fuseau horaire / clavier	Europe/Paris / fr	pour que l'heure soit juste
SSH (onglet Services)	activer, avec mot de passe	pour se connecter depuis l'ordinateur

7. Lancez l'écriture et patientez (5 à 15 minutes). Imager vérifie la carte à la fin, puis l'éjecte.

Si vous avez plusieurs Pi, donnez-leur des noms différents (vitrine1, vitrine2…), sinon ils se gêneront sur le réseau.

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3. Premier démarrage

1. Insérez la carte SD dans le Pi (contacts vers la carte).
2. Branchez le bloc secteur. La LED rouge s'allume, la verte clignote : le Pi travaille.
3. Attendez 3 à 5 minutes : au premier démarrage, le Pi s'installe, redémarre une ou deux fois, puis se connecte au Wi-Fi.

Pas besoin de brancher la matrice pour l'instant.

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4. Se connecter au Pi (SSH)

SSH permet de taper des commandes sur le Pi depuis son ordinateur, comme si on avait un clavier branché dessus.

Ouvrez un terminal :

• Windows : menu Démarrer → tapez PowerShell → Entrée ;
• macOS : Applications → Utilitaires → Terminal ;
• Linux : le terminal habituel.

Tapez (en remplaçant pixel par votre nom d'utilisateur) :

ssh pixel@vitrine.local

• La première fois, il demande si vous faites confiance à cet ordinateur : tapez yes puis Entrée.
• Puis votre mot de passe. ⚠️ Rien ne s'affiche quand on le tape, pas même des étoiles : c'est normal. Tapez-le et faites Entrée.

Vous êtes connecté quand la ligne commence par pixel@vitrine:~ $. Tout ce que vous tapez maintenant s'exécute sur le Pi.

Pour se déconnecter : exit.

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5. Copier le projet sur le Pi

Ouvrez un deuxième terminal sur votre ordinateur (pas dans la session SSH), placez-vous dans le dossier qui contient 8x32 PI, puis :

scp -r "8x32 PI" pixel@vitrine.local:~/vitrine

scp = copie par SSH. Le dossier s'appellera simplement vitrine sur le Pi (sans espace dans le nom, c'est plus pratique dans un terminal).

Plutôt à la souris ? Les logiciels gratuits WinSCP (Windows), Cyberduck (macOS) ou FileZilla (tous) permettent de glisser-déposer des fichiers sur le Pi. Choisissez le protocole SFTP, serveur vitrine.local, votre nom d'utilisateur et votre mot de passe.

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6. Installation automatique

Dans la session SSH (sur le Pi) :

cd ~/vitrine

bash installation/installer.sh

Le script installe tout ce qu'il faut (5 à 15 minutes). Il demande parfois votre mot de passe (pour sudo). À la fin, redémarrez le Pi :

sudo reboot

La connexion SSH se coupe. Attendez une minute et reconnectez-vous (ssh pixel@vitrine.local).

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7. Ce que fait l'installation (pour comprendre)

Le script installation/installer.sh est commenté ligne par ligne. Voici ses 5 étapes, et les commandes qu'on taperait à la main :

1. Installer des logiciels du système. apt est le « magasin d'applications » de Raspberry Pi OS :

sudo apt-get install -y python3-venv python3-pil python3-dev gcc

2. Créer un environnement Python et y installer la bibliothèque qui parle aux LED. Un environnement virtuel est une boîte réservée au projet : on peut y installer des bibliothèques sans risquer d'abîmer le système.

python3 -m venv --system-site-packages ~/vitrine-env

~/vitrine-env/bin/pip install rpi_ws281x pillow

(Pillow est aussi installé par apt, mais une version récente dans la boîte est indispensable : les anciennes, comme la Pillow 8 de Raspbian 11, décodent mal certains GIF.)

C'est pour ça qu'on lance ensuite les programmes avec ~/vitrine-env/bin/python et pas simplement python3 : seul ce Python-là connaît rpi_ws281x.

3. Désactiver la sortie son. Sur le Pi, le son analogique et le signal des LED utilisent le même circuit interne (le générateur « PWM »). On ne peut pas avoir les deux. Dans le fichier de réglages /boot/firmware/config.txt, la ligne dtparam=audio=on devient dtparam=audio=off.

4. Créer le dossier des animations /boot/firmware/animations et y copier les exemples. Pourquoi là ? Voir MODE_VITRINE.md : c'est la partie de la carte SD que tous les ordinateurs savent ouvrir.

5. Installer le service de démarrage automatique (sans l'activer). Voir MODE_VITRINE.md.

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8. Tester

Branchez la matrice (voir README, partie 6), alimentation d'établi allumée, puis dans la session SSH :

cd ~/vitrine

sudo ~/vitrine-env/bin/python test_matrice.py

Puis, si le test est bon :

sudo ~/vitrine-env/bin/python lecteur.py

Ctrl + C pour arrêter. Pour que le lecteur démarre tout seul à chaque allumage, voir MODE_VITRINE.md.

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9. Les commandes de survie du terminal

Commande	Effet
pwd	« où suis-je ? » : affiche le dossier courant
ls	liste les fichiers du dossier courant
cd vitrine	entre dans le dossier vitrine
cd ..	remonte d'un dossier
cd ~	revient au dossier personnel
nano matrice.py	ouvre un fichier dans un éditeur de texte simple (Ctrl + O puis Entrée : enregistrer ; Ctrl + X : quitter)
Ctrl + C	arrête le programme en cours
Tab	complète automatiquement un nom de fichier (gain de temps énorme !)
↑	rappelle la commande précédente
sudo reboot	redémarre le Pi
sudo poweroff	éteint proprement le Pi (attendre que la LED verte ne clignote plus avant de débrancher)
exit	quitte la session SSH

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10. Problèmes fréquents

Symptôme	Cause probable	Solution
ssh: Could not resolve hostname vitrine.local	Le Pi n'a pas encore fini de démarrer	Attendre 2 minutes de plus
	Pi et ordinateur sur deux réseaux différents	Les connecter au même Wi-Fi
	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
	Mauvais Wi-Fi saisi dans Imager	Refaire la carte SD (partie 2)
Permission denied, please try again.	Mauvais mot de passe ou nom d'utilisateur	Retaper ; attention au clavier (QWERTY / AZERTY)
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
externally-managed-environment lors d'un pip install	Installation hors de l'environnement virtuel	Utiliser ~/vitrine-env/bin/pip, pas pip
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
config.txt introuvable	Système qui n'est pas Raspberry Pi OS	Refaire la carte SD avec Raspberry Pi OS