Szczegółowe porównanie Arduino vs Raspberry Pi

Jeśli chodzi o wybór komputera jednopłytkowego, Arduino i Raspberry Pi to wielkie nazwiska, które będziesz rozważać. Ale który wybrać? Do czego najlepiej używać Arduino? Jakie są wady korzystania z Raspberry Pi? Jak zdecydujesz między tymi dwoma? To może być trudna decyzja, więc omówimy ją tutaj dla Ciebie.

Na potrzeby tego artykułu omówię Arduino Uno R3 i Raspberry Pi 2 Model B.Istnieje wiele wersji obu płyt i istnieje wiele alternatyw dla Pi i Arduino, które zapewniają różne specyfikacje i możliwości , ale te dwa są obecnie filarami każdej linii.

Arduino Vs Raspberry Pi

Ogólny cel

Chociaż zarówno Arduino, jak i Raspberry Pi są bardzo wszechstronnymi małymi maszynami, oba mają określone rzeczy, w których są dobrzy.

Na przykład Arduino jest mikrokontrolerem, co oznacza, że ​​doskonale sprawdza się w sterowaniu małymi urządzeniami, takimi jak czujniki, silniki i światła. Dlatego Arduino najlepiej sprawdza się w projektach takich jak budowa budzika, alarmu czujnika ruchu, a nawet małego robota. Usłyszysz również, jak ludzie mówią o „prototypowaniu” za pomocą Arduino, czyli o procesie szybkiego tworzenia prototypowego urządzenia elektronicznego. Jeśli prototyp się powiedzie, a urządzenie działa, można je wykonać na większą skalę za pomocą płytek drukowanych.

Z drugiej strony Raspberry Pi nie jest mikrokontrolerem i nie jest przeznaczony do kontrolowania czujników i innych tego typu rzeczy. To cały komputer z własnym systemem operacyjnym i ma być używany jako jeden. System operacyjny jest raczej minimalny, więc będziesz potrzebować trochę wiedzy na temat kodowania, aby w pełni go wykorzystać, ale to jedna z rzeczy, w których Raspberry Pi jest świetny: pomaganie ludziom w nauce kodowania. Jest również bardzo dobry w działaniu jako serwer: może komunikować się z innymi komputerami, służyć jako alternatywa dla Chromecasta, dostarczać informacje i rejestrować dane.

Jeden redditor ujął to doskonale: „Moje Pi jest lepsze w rozmowie z ludźmi (prowadzenie serwera WWW). Mój Arduino lepiej porozumiewa się z częściami maszyny (ruchomymi silnikami). ”

Sprzęt komputerowy

Kiedy patrzysz na Arduino obok Raspberry Pi, jest bardzo jasne, że sprzęt różni się nieco między nimi. Rozbijmy to.

Moc

Wymagania dotyczące zasilania Arduino są bardzo proste; możesz podłączyć go do komputera lub zestawu baterii i natychmiast zacznie uruchamiać kod. Jeśli zasilanie zostanie odłączone, zatrzyma się; nie ma potrzeby uruchamiania procesu wyłączania. Z drugiej strony, Raspberry Pi, ponieważ ma bardziej w pełni funkcjonalny system komputerowy, powinno zostać wyłączone jak zwykły komputer i może zostać uszkodzone przez przerwy w dostawie prądu..

Zarówno Arduino, jak i Raspberry Pi mają bardzo niski pobór mocy i mogą działać przez bardzo długi czas bez zużywania dużej ilości energii elektrycznej.

Łączność

Raspberry Pi jest gotowy do podłączenia do Internetu; ma wbudowany port Ethernet i bardzo łatwo jest uzyskać klucz USB Wi-Fi, aby zapewnić mu również łączność bezprzewodową (możesz zobaczyć bardzo mały na poniższym obrazku). Jest to jeden z powodów, dla których Pi jest preferowanym urządzeniem do takich rzeczy, jak osobiste serwery internetowe, serwery drukarek i sieci VPN.

Z drugiej strony Arduino nie ma żadnych wbudowanych możliwości łączności. Jeśli chcesz podłączyć go do Internetu, musisz dodać dodatkowy sprzęt, który zawiera port Ethernet. Jeśli chcesz mieć łączność Wi-Fi, ponownie będziesz potrzebować innego sprzętu. Ponieważ Arduino jest przeznaczone do projektów sprzętowych, a nie oprogramowania, wymaga trochę majsterkowania, aby je podłączyć.

Piny we / wy

Piny wejściowe / wyjściowe umożliwiają komputerowi jednopłytkowemu komunikację z rzeczami, które są do niego podłączone. Na przykład Twój Raspberry Pi może zapalić diodę LED. Lub Twoje Arduino może aktywować silnik. Jeśli szukasz połączeń sprzętowych, te piny są tym, czego potrzebujesz. Raspberry Pi 2 zawiera 17 takich pinów, podczas gdy Arduino Uno oferuje 20; możesz zobaczyć, jak wiele z nich jest używanych na poniższym obrazku.

Inną znaczącą różnicą w pinach I / O między dwiema płytami jest rozdzielczość czasowa, w której można nimi sterować. Ponieważ Raspberry Pi jest pełnym komputerem, ma wiele rzeczy, które rywalizują o czas procesora, co oznacza, że ​​może mieć pewne trudności ze skróceniem czasu do małych ułamków sekundy. Potrzebuje też oprogramowania, aby prawidłowo łączyć się z czujnikami i innymi urządzeniami. Z drugiej strony Arduino może zmieniać wyjście i monitorować wejście na swoich pinach do bardzo niewielkiego czasu.

Przechowywanie

Arduino ma 32 KB wbudowanej pamięci, która wystarcza tylko do przechowywania kodu, który zawiera instrukcje dla jego bieżącego programu. Nie możesz używać tego miejsca na aplikacje, filmy, zdjęcia ani cokolwiek innego. Z drugiej strony Raspberry Pi nie ma wbudowanej pamięci masowej, ale ma port micro SD, więc możesz dodać tyle pamięci, ile chcesz. Dodanie 32 GB pamięci kosztuje tylko około 12 USD za pomocą karty SanDisk micro SD, a jeśli potrzebujesz, możesz łatwo dodać do 128 lub 256 GB.

USB

Ponieważ Arduino nie jest przeznaczony do komunikacji z komputerami, nie jest standardowo wyposażony w żadne porty USB, których można użyć do tego rodzaju komunikacji. Pojedynczy port może służyć do podłączenia Arduino do komputera za pośrednictwem portu USB komputera, ale to wszystko. Z drugiej strony Raspberry Pi ma cztery porty USB, których można użyć do podłączenia go do routera, drukarki, zewnętrznego dysku twardego lub szerokiej gamy innych urządzeń..

Oprogramowanie

Teraz, gdy przedstawiliśmy różnice między sprzętem Arduino i Raspberry Pi, możemy porozmawiać o oprogramowaniu. Aby naprawdę zrozumieć, kiedy chcesz używać jednej lub drugiej tablicy, musisz wiedzieć, co każda z nich może zrobić, a wiele z nich zależy od oprogramowania.

Aby skomplikować problem, Arduino nie zawiera żadnego oprogramowania jako takiego. Ma bardzo podstawowe możliwości interpretacji kodu, który otrzymuje i zmiany funkcji sprzętu, do którego jest podłączony, ale płyta nie ma systemu operacyjnego ani żadnego interfejsu poza zintegrowanym środowiskiem programistycznym (IDE) Arduino.

W praktyce oznacza to, że musisz stworzyć oprogramowanie działające na Arduino. Korzystając z IDE, utworzysz zestaw poleceń, które Arduino zinterpretuje i uruchomi. Prosty zestaw instrukcji mógłby powiedzieć coś w rodzaju „włącz czerwone światło na trzy sekundy, wyłącz, włącz zielone światło na trzy sekundy, wyłącz, powtórz”. Oczywiście możesz zrobić znacznie bardziej skomplikowane rzeczy, ale nadal będziesz musiał sam stworzyć program.

Na szczęście istnieje ogromna społeczność Arduino, która obejmuje cały świat, co oznacza, że ​​jeśli jest coś, co chcesz zrobić z Arduino, prawdopodobnie ktoś to zrobił. Możesz spojrzeć na ich kod, zmodyfikować go i sprawić, by Arduino robił dokładnie to, co chcesz. To świetny sposób na poznanie zasad kodowania i prototypowania, dlatego Arduino to świetny wybór dla każdego, kto interesuje się elektroniką.

Natomiast Raspberry Pi jest wyposażony w w pełni funkcjonalny system operacyjny o nazwie Raspbian. Ten system operacyjny jest oparty na systemie Debian Linux i został stworzony specjalnie dla Pi. Istnieje wiele innych systemów operacyjnych, których można używać z płytą, z których większość jest oparta na systemie Linux, ale można również zainstalować system Android.

Systemy operacyjne nie są jednak jedynymi programami obsługiwanymi przez Pi; istnieje również wiele przydatnych aplikacji, których można używać do wykonywania różnych zadań. Jednym z najczęstszych zastosowań Raspberry Pi jest serwer multimediów, dla którego popularnymi aplikacjami są zarówno Kodi, jak i Plex. Możesz pobierać gry, aplikacje serwerowe, kalkulatory, a nawet pakiet biurowy LibreOffice.

Oczywiście możesz również napisać własne programy dla Raspberry Pi, a to jeden z najlepszych powodów, dla których warto taki program: nauczyć się kodować. Python jest zalecanym językiem dla Pi, ale C, C ++, Java i Ruby są wstępnie zainstalowane na płycie. Chociaż Arduino można dostosować do obsługi innych języków, najlepszym wyborem jest rodzimy język Arduino; jeśli chcesz nauczyć się bardziej użytecznego języka, Pi da ci więcej opcji.

Rozszerzamy się naprzód

Zarówno Arduino, jak i Raspberry Pi to bardzo wydajne małe maszyny, które mogą pomóc w nauce i robieniu wielu rzeczy, ale w pewnym momencie prawdopodobnie będziesz chciał wyjść poza podstawy i spróbować czegoś bardziej zaawansowanego.

To jedno z miejsc, w których świeci Arduino. Istnieją setki chipów, które pozwalają rozszerzyć możliwości płyty magazynowej o takie rzeczy, jak łączność Ethernet i Wi-Fi, lepsze sterowanie silnikiem, możliwości głośników i mikrofonów, ekran dotykowy, kamery, nadajniki radiowe, przetwarzanie grafiki i prawie wszystko, co tylko przyjdzie Ci do głowy. z. Za 20 do 40 USD możesz zmienić swoje Arduino w coś zupełnie innego (jak ta tarcza GPS Adafruit).

Te chipy nazywane są osłonami i są bardzo łatwe do zainstalowania; wszystko, co musisz zrobić, to umieścić je na górze Arduino i - w niektórych przypadkach - przylutować je na miejscu. Wiele z nich może po prostu usiąść na górze, dzięki czemu instalacja jest bardzo prosta.

Raspberry Pi jest płytką bardziej samodzielną i nie ma takich samych możliwości rozbudowy jak Arduino. Dostępnych jest wiele „czapek”, które dodają dodatkowy sprzęt do Pi, jednak dają bardzo interesujące możliwości. Na przykład możesz dodać czujniki pojemnościowe, GPS, ekran dotykowy, panele RGB, a nawet czujnik gestów 3D.

Porty USB pozwalają również na dodanie funkcjonalności za pomocą kluczy sprzętowych; na przykład, aby uzyskać łączność Wi-Fi, wystarczy podłączyć klucz sprzętowy Wi-Fi. Mimo to, nawet z tymi opcjami, Raspberry Pi po prostu nie ma tylu opcji dodawania funkcjonalności. Nie znaczy to, że Pi nie jest w stanie; nadal możesz z nim zrobić prawie wszystko, co chcesz, po prostu możesz potrzebować trochę więcej kreatywności (lub podłączyć go do Arduino!).

Jak zdecydować między Arduino a Raspberry Pi

Teraz, gdy dokładnie zobaczyłeś, czym różnią się Arduino i Raspberry Pi, powinieneś mieć całkiem niezły pomysł, jak zdecydować między nimi, jeśli chcesz go zdobyć. Jeśli chcesz tworzyć urządzenia, takie jak roboty, liczniki czasu i czujniki, Arduino jest drogą do zrobienia; jego niskopoziomowy interfejs i łatwe połączenia we / wy sprawiają, że jest to najlepszy sposób, jeśli chcesz coś zbudować. Z drugiej strony Raspberry Pi jest fantastycznym serwerem lub systemem przechowywania danych i świetnie nadaje się do nauki programowania w tradycyjnych językach. Jeśli chcesz komunikować się z innymi komputerami, Pi jest Twoją tablicą.

Ale po co ograniczać się do jednego? Dlaczego nie zdobyć obu? Oba są bardzo przystępne cenowo i można dostać zestawy startowe za mniej niż 100 USD, które zawierają wszystko, czego potrzebujesz, aby rozpocząć pracę nad projektami. Od prostego robota po kompletny serwer WWW - możesz otrzymać prosty zestaw, który pomoże Ci przejść przez proces konfiguracji.

A kiedy zaczniesz być jeszcze bardziej zaawansowany, możesz używać zarówno Arduino, jak i Pi do obsługi czujników i serwomechanizmów z instrukcjami online lub informacjami zwrotnymi! Opcje są nieograniczone.

Raspberry Pi Vs. Arduino: tabela porównawcza

ZOBACZ TAKŻE: 8 najlepszych komputerów Stick

Czy ten przewodnik był pomocny? Czy masz więcej pytań na temat tego, czy powinieneś zdobyć Arduino, czy Pi? Zostaw swoje pytania i przemyślenia poniżej!

Zdjęcia: Sho Hashimoto przez flickr, Manoel Lamos przez flickr, Simon Monk przez raspberrypi.org.