Arduino vs Raspberry Pi: podrobna primerjava

• 2019

Ko gre za izbiro enojnega računalnika, sta Arduino in Raspberry Pi velika imena, o katerih boste razmišljali. Toda kateri naj izberete? Za kaj se Arduino najbolje uporablja? Katere so pomanjkljivosti uporabe Raspberry Pi? In kako se odločite med obema? Lahko je težka odločitev, zato jo bomo razčlenili za vas.

Za namene tega članka bom razpravljal o Arduino Uno R3 in modelu Raspberry Pi 2 Model B. Obstaja več različic obeh plošč, obstajajo pa številne alternative za Pi in Arduino, ki nudita različne specifikacije in zmogljivosti, toda ta dva sta trenutno glavna nosilca vsake vrstice.

Arduino Vs Raspberry Pi

Glavni namen

Medtem ko sta Arduino in Raspberry Pi zelo vsestranski mali stroji, imata oba specifične stvari, v katerih sta dobra.

Arduino je na primer mikrokrmilnik, kar pomeni, da se odlikuje pri nadzoru majhnih naprav, kot so senzorji, motorji in luči. Zato je Arduino najbolje uporabiti za projekte, kot so gradnja budilke, alarm za detektor gibanja ali celo majhen robot. Slišali boste tudi ljudi, ki govorijo o »prototipiranju« z Arduinom, ki je proces hitrega izdelovanja prototipne elektronske naprave. Če je prototip uspešen in naprava deluje, jo lahko izdelamo v večjem obsegu s tiskanimi vezji.

Raspberry Pi pa ni mikrokontroler in ni narejen za krmiljenje senzorjev in podobnih stvari. To je celoten računalnik z lastnim operacijskim sistemom in je namenjen uporabi kot enemu. Operacijski sistem je precej minimalen, tako da boste potrebovali nekaj znanja o kodiranju, da bi ga kar najbolje izkoristili, toda to je ena od stvari, ki jih je Raspberry Pi odličen: pomagati ljudem, da se naučijo kodirati. Prav tako je zelo dober pri delovanju kot strežnik: lahko komunicira z drugimi računalniki, služi kot alternativa Chromecastu, zagotavlja informacije in beleži podatke.

Eden od redditorjev je popolnoma povedal: »Moja Pi je boljša pri pogovoru z ljudmi (vodenje spletnega strežnika). Moj Arduino je boljši pri pogovoru s strojnimi deli (premikajoči se motorji).

Strojna oprema

Ko pogledate Arduino poleg Raspberry Pi, je zelo jasno, da se strojna oprema med njima precej razlikuje. Razgradimo.

Moč

Zahteve za oskrbo z električno energijo Arduino so zelo preproste; lahko ga priključite v računalnik ali akumulator in takoj začne z zagonom kode. Če se napajanje prekine, se bo ustavilo; ni potrebe, da izvajate postopek zaustavitve. Raspberry Pi, na drugi strani, ker ima bolj celovit računalniški sistem, je treba zapreti kot običajni računalnik in ga lahko poškoduje izpad električne energije.

Oba Arduino in Raspberry Pi imata zelo nizko porabo energije in ju lahko uporabljate zelo dolgo, brez veliko električne energije.

Povezljivost

Raspberry Pi je pripravljen za priključitev na internet; ima vgrajen ethernet priključek in zelo enostavno je dobiti USB wifi dongle, ki mu omogoča tudi brezžično povezavo (na sliki spodaj lahko vidite zelo majhen). To je eden od razlogov, zakaj je Pi naprava izbire za stvari, kot so osebni spletni strežniki, tiskalniški strežniki in VPN.

Arduino pa nima vgrajene zmogljivosti za povezljivost. Če ga želite povezati z internetom, morate dodati še del strojne opreme, ki vključuje vrata Ethernet. Če želite povezljivost z wifi, boste morali znova uporabiti drug kos strojne opreme. Ker je Arduino namenjen projektom strojne opreme, namesto programskih, potrebuje nekaj poskusa, da se poveže.

I / O zatiči

Vhodno / izhodni zatiči so tisti, ki omogočajo računalniku z eno ploščo, da se pogovarja s stvarmi, ki so z njim povezane. Na primer, vaš Raspberry Pi lahko osvetli LED. Ali lahko vaš Arduino aktivira motor. Če iščete povezave strojne opreme, so te zatiči tisto, kar potrebujete. Raspberry Pi 2 vsebuje 17 takih zatiči, medtem ko Arduino Uno ponuja 20; na spodnji sliki si lahko ogledate številne od njih.

Druga pomembna razlika v I / O zatiči med obema ploščama je časovna ločljivost, pri kateri jih lahko nadzorujete. Ker je Raspberry Pi poln računalnik, ima številne stvari, ki se borijo za CPU čas, kar pomeni, da ima lahko težave pri določanju časa do majhnih delov sekunde. In potrebuje programsko opremo za pravilno povezovanje s senzorji in drugimi napravami. Po drugi strani lahko Arduino spremeni izhod in spremlja vhod na svojih pinih do zelo majhnega časa.

Shranjevanje

Arduino ima 32 KB vgrajenega pomnilnika, kar je dovolj za shranjevanje kode, ki vsebuje navodila za trenutni program. Tega pomnilnika ne morete uporabljati za aplikacije, videoposnetke, fotografije ali karkoli drugega. Raspberry Pi, na drugi strani, ne prihaja z vgrajenim pomnilnikom, vendar ima mikro SD vmesnik, tako da lahko dodate toliko pomnilnika, kot želite. Dodajanje 32 GB pomnilnika vas bo samo stalo okoli 12 dolarjev s kartico SanDisk micro SD in lahko jo preprosto dodate do 128 ali 256 GB, če jo potrebujete.

USB

Ker Arduino ni namenjen za komunikacijo z računalniki, ni standardno z nobenimi vrati USB, ki jih lahko uporabite za to vrsto komunikacije. Z enim vhodom lahko Arduino povežete z računalnikom prek USB vmesnika računalnika, toda to je to. Raspberry Pi ima po drugi strani štiri vrata USB, ki jih lahko uporabite za povezavo z usmerjevalnikom, tiskalnikom, zunanjim trdim diskom ali številnimi drugimi napravami.

Programska oprema

Zdaj, ko smo določili razlike med strojno opremo Arduino in Raspberry Pi, lahko govorimo o programski opremi. Če želite resnično razumeti, kdaj želite uporabiti eno ali drugo ploščo, morate vedeti, kaj lahko vsak od njih počne in veliko tega je odvisno od programske opreme.

Za zapletanje vprašanja, Arduino ne pride z nobeno programsko opremo. Ima zelo osnovne zmožnosti za razlago kode, ki jo prejme in spremeni funkcije strojne opreme, s katero je povezana, vendar plošča nima operacijskega sistema ali kakršnega koli vmesnika poleg integriranega razvojnega okolja Arduino (IDE).

To v praksi pomeni, da morate ustvariti programsko opremo, ki deluje na Arduinu. Z uporabo IDE boste ustvarili niz ukazov, ki jih bo Arduino interpretiral in uveljavil. Preprost nabor navodil bi lahko rekel nekaj takega: "vklopite rdečo luč za tri sekunde, ga izklopite, vklopite zeleno luč za tri sekunde, ga izklopite, ponovite." Očitno lahko naredite veliko bolj zapletene stvari, vendar še vedno boste morali sami ustvariti program.

Na srečo obstaja ogromna skupnost Arduino, ki se razteza po vsem svetu, kar pomeni, da če je nekaj, kar želite narediti z Arduinom, je nekdo verjetno to storil. Lahko si ogledate njihovo kodo, jo spremenite in naredite Arduino točno tisto, kar želite. To je odličen način za spoznavanje načel kodiranja in izdelave prototipov, zato je Arduino odlična izbira za vse, ki jih zanima elektronika.

Nasprotno pa je Raspberry Pi opremljen s popolnoma funkcionalnim operacijskim sistemom, imenovanim Raspbian. Ta OS temelji na Debian Linuxu in je bil izdelan posebej za Pi. Obstajajo številni drugi operacijski sistemi, ki jih lahko uporabljate s plošče, od katerih jih je večina zasnovanih na Linuxu, vendar je mogoče namestiti tudi Android.

Operacijski sistemi niso edini del programske opreme, ki jo izvaja Pi; Obstajajo tudi številne uporabne aplikacije, ki jih lahko uporabite za izvajanje različnih nalog. Ena izmed najpogostejših uporab Raspberry Pi je medijski strežnik, za katerega sta Kodi in Plex priljubljene aplikacije. Prenesete lahko igre, strežniške aplikacije, kalkulatorje in celo pisarniški paket LibreOffice.

Seveda lahko za Raspberry Pi napišete tudi lastne programe in to je eden najboljših razlogov, da dobite enega: naučiti se kodirati. Python je priporočeni jezik za Pi, vendar so C, C ++, Java in Ruby vsi že nameščeni na plošči. Medtem ko je Arduino mogoče prilagoditi za podporo drugih jezikov, je domači jezik Arduino najboljša izbira; če se želite naučiti bolj uporabnega jezika, vam bo Pi dal več možnosti.

Razširitev naprej

Oba Arduino in Raspberry Pi sta zelo sposobna majhna stroja, ki vam lahko pomagata pri učenju in opravljanju veliko stvari, toda na neki točki boste verjetno želeli preseči osnove in poskusiti nekaj bolj naprednega.

To je eno izmed mest, kjer sije Arduino. Obstaja na stotine čipov, ki vam omogočajo, da razširite zmožnosti staleža s stvarmi, kot so ethernet in wifi povezljivost, boljši nadzor motorja, zvočnik in mikrofon, zaslon na dotik, kamere, radijski oddajniki, grafična obdelava in skoraj vse drugo od. Za $ 20 do $ 40 lahko Arduino pretvorite v nekaj popolnoma drugega (kot je ta Adafruit GPS ščit).

Ti čipi se imenujejo ščitniki in so zelo preprosto nameščeni; vse, kar morate narediti, je, da jih postavite na vrh vašega Arduina in - v nekaterih primerih - jih spajate na svoje mesto. Mnogi lahko samo sedijo na vrhu, zaradi česar je namestitev lahka.

Raspberry Pi je bolj samozadostna plošča in nima enake razširitvene zmogljivosti kot Arduino. Na voljo je veliko "klobukov", ki dodajajo dodatno strojno opremo Pi-ju, ki pa vam ponuja nekaj zelo zanimivih možnosti. Na primer, lahko dodate kapacitivne senzorje, GPS, zaslon na dotik, plošče RGB in celo 3D senzor za kretnje.

Vrata USB omogočajo tudi dodajanje funkcionalnosti s ključi; na primer, da bi dobili wifi povezljivost, vse, kar morate storiti, je priključite WiFi dongle. Kljub temu, tudi s temi možnostmi, Raspberry Pi nima toliko možnosti za dodajanje funkcionalnosti. Ne rečem, da Pi ni sposoben; še vedno lahko naredite skoraj vse, kar želite z njim, morda boste morali dobiti še malo kreativnosti (ali pa jo priložiti k Arduinu!).

Kako se odločiti med Arduinom in Raspberry Pi

Zdaj, ko ste natančno videli, kako se Arduino in Raspberry Pi razlikujeta, bi morali imeti zelo dobro idejo, kako se odločite med obema, če želite dobiti eno. Če želite ustvariti naprave, kot so roboti, časovniki in senzorji, je Arduino pot; zaradi nizkega nivoja vmesnika in enostavnih I / O povezav je najboljši način, če želite zgraditi nekaj. Raspberry Pi, po drugi strani pa je fantastičen strežnik ali sistem za shranjevanje podatkov, in je odličen za učenje programiranja v tradicionalnih jezikih. Če želite komunicirati z drugimi računalniki, je Pi vaša tabla.

Toda zakaj se omejiti na eno? Zakaj ne dobiš obeh? Oba sta zelo dostopna in lahko dobite starter komplete za manj kot 100 dolarjev, ki vključujejo vse, kar potrebujete za začetek dela na projektih. Od preprostega robota do celotnega spletnega strežnika lahko dobite preprost komplet, ki vam bo pomagal pri namestitvi.

In ko začnete še bolj napredovati, lahko skupaj uporabljate Arduino in Pi za upravljanje senzorjev in servomotorjev s spletnimi navodili ali povratnimi informacijami! Možnosti so neomejene.

Raspberry Pi Vs. Arduino: Primerjalna tabela

Je bil ta vodnik v pomoč? Imate še kakšna vprašanja o tem, ali bi morali dobiti Arduino ali Pi? Spodaj zastavite vprašanja in misli!

Image krediti: Sho Hashimoto preko flickr, Manoel Lamos preko flickr, Simon Monk preko raspberrypi.org.