Arduino vs Raspberry Pi: Podrobné porovnanie

Pokiaľ ide o výber jednodoskového počítača, Arduino a Raspberry Pi sú veľké mená, o ktorých budete uvažovať. Ktorý si však vybrať? Na čo sa najlepšie používa Arduino? Aké sú nevýhody používania Raspberry Pi? A ako sa medzi nimi rozhodujete? Môže to byť ťažké rozhodnutie, preto to tu pre vás rozoberieme.

Na účely tohto článku budem diskutovať o Arduino Uno R3 a Raspberry Pi 2 model B. Existuje veľa verzií oboch dosiek a je ich veľa alternatívy k Pi a Arduino, ktoré poskytujú rôzne špecifikácie a možnosti, ale tieto dva sú v súčasnosti hlavnými oporami každej línie.

Arduino vs Raspberry Pi

Všeobecný účel

Aj keď sú Arduino aj Raspberry Pi veľmi všestranné malé stroje, obidva majú špecifické veci, v ktorých sú dobrí.

Arduino je napríklad mikrokontrolér, čo znamená, že vyniká pri ovládaní malých zariadení, ako sú senzory, motory a svetlá. To je dôvod, prečo sa Arduino najlepšie používa na projekty, ako je budovanie budiaceho svetla, alarmu detektora pohybu alebo dokonca malého robota. Budete tiež počuť ľudí hovoriť o „prototypovaní“ pomocou Arduina, čo je proces rýchleho vytvorenia prototypu elektronického zariadenia. Ak je prototyp úspešný a zariadenie funguje, dá sa vyrobiť vo väčšom meradle s doskami plošných spojov.

Na druhej strane Raspberry Pi nie je mikrokontrolér a nie je určený na ovládanie senzorov a podobných vecí. Je to celý počítač s vlastným operačným systémom a je určený na používanie ako jeden. Operačný systém je pomerne minimálny, takže budete potrebovať nejaké znalosti o kódovaní, aby ste ho čo najlepšie využili, ale to je jedna z vecí, v ktorých je Raspberry Pi skvelé: pomáha ľuďom naučiť sa kódovať. Je tiež naozaj dobrý ako server: môže komunikovať s inými počítačmi, slúžiť ako server alternatíva k Chromecastu, poskytovať informácie a zaznamenávať údaje.

Jeden redditor povedz to perfektne: „Moja Pi sa lepšie rozpráva s ľuďmi (prevádzkuje webový server). Moje Arduino je lepšie v komunikácii s časťami stroja (pohyblivými motormi).

Hardvér

Keď sa pozriete na Arduino vedľa Raspberry Pi, je veľmi jasné, že hardvér sa medzi nimi dosť líši. Poďme si to rozobrať.

Moc

Požiadavky na napájanie Arduina sú veľmi jednoduché; môžete ho zapojiť do počítača alebo batérie a okamžite spustí kód. Ak je napájanie odpojené, zastaví sa; nie je potrebné spustiť proces vypnutia. Na druhej strane Raspberry Pi, pretože má zavedený plnohodnotnejší výpočtový systém, by sa mal vypnúť ako bežný počítač a môže sa poškodiť výpadkom prúdu.

Arduino aj Raspberry Pi majú veľmi nízku spotrebu energie a môžu byť spustené veľmi dlho bez veľkej spotreby elektriny.

Konektivita

Raspberry Pi je pripravené na pripojenie k internetu; má vstavaný ethernetový port a je veľmi jednoduché získať USB wifi kľúč, ktorý mu poskytne aj bezdrôtové pripojenie (na obrázku nižšie môžete vidieť veľmi malý). To je jeden z dôvodov, prečo je Pi zariadením voľby pre veci, ako sú osobné webové servery, tlačové servery a VPN.

Na druhej strane Arduino nemá žiadnu vstavanú možnosť pripojenia. Ak ho chcete pripojiť k internetu, budete musieť pridať ďalší hardvér, ktorý obsahuje ethernetový port. Ak chcete pripojenie Wi-Fi, budete opäť potrebovať iný hardvér. Pretože Arduino je určené pre hardvérové ​​projekty namiesto softvérových, potrebuje trochu pokút, aby ho bolo možné pripojiť.

I/O kolíky

Vstupné/výstupné kolíky umožňujú vášmu jednodoskovému počítaču komunikovať s vecami, ktoré sú k nemu pripojené. Napríklad váš Raspberry Pi by mohol rozsvietiť LED. Alebo vaše Arduino môže aktivovať motor. Ak hľadáte hardvérové ​​pripojenia, tieto kolíky sú to, čo potrebujete. Raspberry Pi 2 obsahuje 17 týchto pinov, zatiaľ čo Arduino Uno ponúka 20; niekoľko z nich sa používa na obrázku nižšie.

Ďalším významným rozdielom v I/O pinoch medzi týmito dvoma doskami je časové rozlíšenie, pri ktorom ich môžete ovládať. Pretože Raspberry Pi je plnohodnotný počítač, má množstvo vecí, ktoré súperia o čas procesora, čo znamená, že môže mať problémy s načasovaním na malé zlomky sekundy. A na správne prepojenie so senzormi a inými zariadeniami potrebuje softvér. Na druhej strane Arduino môže zmeniť výstup a monitorovať vstup na svojich kolíkoch na veľmi malý čas.

Skladovanie

Arduino je dodávané s 32 KB vstavaného úložiska, čo stačí na uloženie kódu, ktorý poskytuje pokyny pre jeho aktuálny program. Toto úložisko nemôžete použiť na aplikácie, videá, fotografie ani nič iné. Na druhej strane Raspberry Pi neprichádza so žiadnym vstavaným úložiskom, ale má port micro SD, takže môžete pridať toľko úložiska, koľko chcete. Pridanie 32 GB úložného priestoru vás bude stáť iba približne 12 USD s a Micro SD karta SanDiska v prípade potreby môžete jednoducho pridať až 128 alebo 256 GB.

USB

Pretože Arduino nie je určené na komunikáciu s počítačmi, štandardne sa nedodáva so žiadnymi USB portami, ktoré môžete použiť na tento typ komunikácie. Jediný port možno použiť na pripojenie Arduina k počítaču cez USB port vášho počítača, ale to je všetko. Na druhej strane Raspberry Pi má štyri porty USB, ktoré môžete použiť na pripojenie k smerovaču, tlačiarni, externému pevnému disku alebo širokej škále iných zariadení.

softvér

Teraz, keď sme uviedli rozdiely medzi hardvérom Arduina a Raspberry Pi, môžeme hovoriť o softvéri. Aby ste skutočne pochopili, kedy chcete použiť jednu alebo druhú dosku, musíte vedieť, čo každá z nich dokáže robiťa veľa z toho závisí od softvéru.

Aby sa problém skomplikoval, Arduino sa nedodáva so žiadnym softvérom ako takým. Má veľmi základné schopnosti interpretovať kód, ktorý prijíma, a meniť funkcie hardvéru, ku ktorému je pripojený na, ale doska nemá operačný systém ani iné rozhranie okrem integrovaného vývojového prostredia Arduino (IDE).

V praxi to znamená, že musíte vytvoriť softvér, ktorý beží na Arduine. Pomocou IDE vytvoríte sadu príkazov, ktoré bude Arduino interpretovať a vykonávať. Jednoduchý súbor pokynov by mohol znieť niečo ako „zapnite červené svetlo na tri sekundy, vypnite ho, zapnite zelené svetlo na tri sekundy, vypnite to, opakujte." Je zrejmé, že môžete robiť oveľa zložitejšie veci, ale stále budete musieť vytvoriť program seba.

Našťastie existuje obrovská komunita Arduina, ktorá pokrýva celý svet, čo znamená, že ak chcete niečo urobiť s Arduinom, niekto to pravdepodobne urobil. Môžete sa pozrieť na ich kód, upraviť ho a prinútiť vaše Arduino robiť presne to, čo chcete. Je to skvelý spôsob, ako sa naučiť princípy kódovania a prototypovania, a preto je Arduino skvelou voľbou pre každého, kto sa zaujíma o elektroniku.

Naproti tomu Raspberry Pi prichádza s plne funkčným operačným systémom s názvom Raspbian. Tento OS je založený na Debian Linuxe a bol vytvorený špeciálne pre Pi. Existuje množstvo ďalších operačné systémy, ktoré môžete použiť s doskou, z ktorých väčšina je založená na Linuxe, ale môže byť aj Android nainštalovaný.

Operačné systémy však nie sú jediným softvérom, ktorý Pi beží; existuje aj množstvo užitočných aplikácií, ktoré môžete použiť na vykonávanie rôznych úloh. Jedným z najbežnejších použití Raspberry Pi je mediálny server, pre ktorý sú obľúbené aplikácie Kodi aj Plex. Môžete si stiahnuť hry, serverové aplikácie, kalkulačky a dokonca aj kancelársky balík LibreOffice.

Samozrejme, môžete si pre Raspberry Pi napísať aj svoje vlastné programy, a to je jeden z najlepších dôvodov, prečo si ho zaobstarať: naučiť sa kódovať. Python je odporúčaný jazyk pre Pi, ale C, C++, Java a Ruby sú všetky predinštalované na doske. Zatiaľ čo Arduino je možné vyladiť tak, aby podporovalo iné jazyky, natívny jazyk Arduino je najlepšou voľbou; ak sa chcete naučiť užitočnejší jazyk, Pi vám poskytne viac možností.

Rozširuje sa ďalej

Arduino aj Raspberry Pi sú veľmi schopné malé stroje, ktoré vám môžu pomôcť naučiť sa a urobiť veľa veci, ale v určitom okamihu sa pravdepodobne budete chcieť posunúť nad rámec základov a vyskúšať niečo trochu viac pokročilé.

Toto je jedno z miest, kde Arduino žiari. Existujú stovky čipov, ktoré vám umožňujú rozšíriť možnosti základnej dosky o veci ako ethernetové a wifi pripojenie, lepší motor ovládanie, možnosti reproduktorov a mikrofónov, dotyková obrazovka, kamery, rádiové vysielače, spracovanie grafiky a takmer všetko, čo si môžete myslieť z Za 20 až 40 dolárov môžete svoje Arduino zmeniť na niečo úplne iné (ako je toto GPS štít Adafruit).

Tieto čipy sa nazývajú štíty a inštalujú sa veľmi jednoducho; všetko, čo musíte urobiť, je umiestniť ich na vrch vášho Arduina a v niektorých prípadoch ich prispájkovať na miesto. Mnohí môžu len sedieť na vrchu, takže inštalácia je hračka.

Raspberry Pi je viac samostatná doska a nemá rovnaké možnosti rozšírenia ako Arduino. K dispozícii je množstvo „klobúkov“, ktoré pridávajú k Pi ďalší hardvér, čo vám však poskytuje veľmi zaujímavé možnosti. Môžete napríklad pridať kapacitné senzory, GPS, dotykovú obrazovku, RGB panely a dokonca aj 3D senzor gest.

Porty USB vám tiež umožňujú pridať funkcie pomocou hardvérových kľúčov; Napríklad, ak chcete získať pripojenie k sieti Wi-Fi, všetko, čo musíte urobiť, je pripojiť kľúč Wi-Fi. Napriek tomu, aj s týmito možnosťami, Raspberry Pi jednoducho nemá toľko možností na pridávanie funkcií. Nehovoriac, že ​​Pi nie je schopný; stále s ním môžete robiť takmer všetko, čo chcete, len možno budete musieť byť trochu kreatívnejší (alebo ho pripojiť k Arduinu!).

Ako sa rozhodnúť medzi Arduinom a Raspberry Pi

Teraz, keď ste presne videli, ako sa Arduino a Raspberry Pi líšia, mali by ste mať celkom dobrú predstavu o tom, ako sa medzi nimi rozhodnúť, ak chcete jeden získať. Ak chcete vytvárať zariadenia, ako sú roboty, časovače a senzory, Arduino je správna cesta; jeho nízkoúrovňové rozhranie a jednoduché I/O pripojenia z neho robia tú najlepšiu cestu, ak chcete niečo postaviť. Na druhej strane Raspberry Pi je fantastický server alebo systém na ukladanie údajov a je skvelý na učenie sa programovania v tradičných jazykoch. Ak chcete komunikovať s inými počítačmi, Pi je vaša doska.

Ale prečo sa obmedzovať len na jeden? Prečo nezískať oboje? Obaja sú veľmi cenovo dostupné a môžete získať štartovacie súpravy za menej ako 100 dolárov, ktoré obsahujú všetko, čo potrebujete, aby ste mohli začať pracovať na projektoch. Od jednoduchého robota až po kompletný webový server môžete získať jednoduchú súpravu, ktorá vám pomôže s procesom nastavenia.

A keď začnete byť ešte pokročilejší, môžete použiť Arduino aj Pi spolu na ovládanie senzorov a serv s online pokynmi alebo spätnou väzbou! Možnosti sú neobmedzené.

Raspberry Pi vs. Arduino: Porovnávacia tabuľka

Arduino Uno	Raspberry Pi 2 model B
Cena (základný model)	20	39
procesor	16MHz AVR ATmega328P	900 MHz Broadcom ARM Cortex-A7
Skladovanie	32 kB	n/a
RAM	2 kB	1 GB
I/O piny	20	17
OS	n/a	Raspbian, iné druhy Linuxu, Android
Jazyky	Arduino,	Python, C, C++, Java, Ruby
Najlepšie pre	Hardvér / prototypovanie	Softvér / server
Zdroj	5V USB alebo DC jack	5V USB

POZRI TIEŽ: 8 najlepších Stick PC

Bola táto príručka užitočná? Máte ďalšie otázky o tom, či by ste si mali zaobstarať Arduino alebo Pi? Zanechajte svoje otázky a myšlienky nižšie!

Poďakovanie za obrázok: Sho Hashimoto cez flickr, Manoel Lamos cez flickr, Simon Monk cez raspberrypi.org.