Raspberry Pi kontra Arduino: co jest lepsze?

Czy jesteś zdezorientowany, którego użyć, Raspberry Pi czy Arduino? Próbujesz poznać przypadki użycia obu?

Zarówno Raspberry Pi, jak i Arduino zmieniają zasady gry w świecie technologii, ale powinieneś znać różnicę między nimi, aby wiedzieć, jak i kiedy ich używać.

W tym artykule przeprowadzimy Cię przez to, czym jest Raspberry Pi i Arduino i omówimy różnice w ich użyciu w zależności od przypadków użycia.

Zacznijmy.

Wszystko, co powinieneś wiedzieć o Raspberry Pi

Raspberry Pi to niedrogi komputer wielkości karty kredytowej wyprodukowany przez Fundacja Raspberry Pi – organizacja non-profit w Wielkiej Brytanii.

Został zaprojektowany, aby edukować ludzi w informatyce, zwłaszcza tych, których nie stać na pełnoprawny komputer.

Jest w stanie zrobić prawie wszystko, co robi zwykły komputer – przeglądać Internet, odtwarzać filmy 4K, tworzyć arkusze kalkulacyjne, grać w gry i nie tylko.

Pi umożliwia również osobom w każdym wieku naukę programowania w językach takich jak Scratch i Python.

Teraz, gdy wiemy, czym jest Pi, zagłębimy się w techniczny żargon Raspberry Pi.

Raspberry Pi zostało wydane w 2012 roku. Od tego czasu nastąpiło jednak kilka iteracji. Oryginalne Pi miało jednordzeniowy procesor 700 MHz i tylko 256 MB pamięci RAM.

Podczas gdy najnowszy model, Raspberry Pi 4 Model B, otrzymujemy czterordzeniowy procesor o taktowaniu ponad 1,5 GHz i 4 GB pamięci RAM.

Cena Raspberry Pi zawsze wynosiła poniżej 80 USD (zwykle około 35 USD).

W rzeczywistości Pi Zero kosztuje 5 USD – tak jak powiedzieliśmy, kompaktowy, niedrogi i skuteczny.

Co więcej, Raspberry Pi jest szeroko stosowane w różnych branżach, od muzyki po stacje pogodowe.

Przypadki użycia Raspberry Pi

#1. Stacja radiowa FM

Czy masz wiadomość do udostępnienia grupie lub społeczności? Raspberry Pi może pomóc w nadawaniu wiadomości w radiu FM.

Uwaga: Nadawanie wiadomości przez radio FM jest nielegalne bez licencji. Na szczęście Pi może nadawać tylko na krótki dystans, więc powinieneś być w stanie uniknąć kłopotów.

Wszystko, czego potrzebujesz, to przenośna bateria i wyjątkowe umiejętności lutowania.

Następnie możesz wstępnie załadować dźwięk (który chcesz nadawać) na kartę microSD i gotowe!

#2. DIY Retro konfiguracja gier

Innym popularnym zastosowaniem Raspberry Pi jest retro automat do gier. Jest wystarczająco kompaktowy i wydajny, aby można go było używać na wiele sposobów w grach.

Pierwszym z nich jest zainstalowanie pojedynczego samodzielnego emulatora, załadowanie ROM-ów i rozpoczęcie gry.

Po drugie, możesz grać w gry za pośrednictwem retro platform do gier opracowanych dla Raspberry Pi, takich jak RetroPie, RecalBox i PiPlay.

Możesz nawet emulować wiele popularnych platform, takich jak gry komputerowe MS-DOS i Commodore 64. Co więcej, Raspberry Pi może pomóc ożywić wiele popularnych 16-bitowych konsol do gier.

#3. Serwery internetowe

Kolejnym fantastycznym zastosowaniem Raspberry Pi jest serwer WWW. To powiedziawszy, te serwery są wystarczająco wydajne, aby hostować witrynę internetową. Powiedzmy, że wystarczy, aby hostować swojego bloga.

Aby rozpocząć, musisz zainstalować oprogramowanie Apache lub pełny stos LAMP z PHP i MySQL wraz z Apache.

Po zakończeniu konfiguracji możesz przesłać plik HTML do katalogu (www), a serwer będzie działał.

Uwaga: aby Twoja witryna działała i działała, potrzebujesz statycznego adresu IP od swojego dostawcy Internetu.

Zobaczmy teraz, czym jest Arduino i czym różni się od Raspberry Pi.

Wszystko, co powinieneś wiedzieć o Arduino

Arduino to platforma typu open source, która jest dostarczana z łatwym w użyciu sprzętem (często określanym jako mikrokontroler) oraz Oprogramowanie Arduino lub IDE (zintegrowane środowisko programistyczne).

Zintegrowane oprogramowanie programistyczne Arduino zostało opracowane w Ivrea Interaction Design Institute. Ma podobny cel jak Raspberry Pi – kształcenie uczniów bez wykształcenia w zakresie technologii i programowania.

Płytki Arduino mogą odczytywać wejścia – LED Light na czujniku, palec na przycisku i zamieniać je na wyjścia – uruchamianie silnika, włączanie diody LED itp.

Arduino było pomysłodawcą kilku prostych i złożonych projektów naukowych. Dzięki przyjaznemu dla użytkownika doświadczeniu, które sprawia, że ​​jest łatwy w użyciu dla nowicjuszy, a jednocześnie wystarczająco elastyczny dla zaawansowanych użytkowników.

Możesz dosłownie powiedzieć Arduino, co ma robić, wpisując zestaw instrukcji lub kodując program w uproszczonym C++ w zintegrowanym środowisku programistycznym Arduino (IDE).

Uwaga: IDE to miejsce, w którym wpisujesz kod programu przed przesłaniem go na tablicę.

Przypadki użycia Arduino

#1. Instrumenty muzyczne

Kilka instrumentów muzycznych, takich jak syntezatory, bębny i Theremins, jest tworzonych za pomocą Arduino.

Aby rozpocząć, potrzebujesz tablicy Flick i Arduino UNO.

Flick Board to płytka drukowana, która wykrywa Twoje gesty z wysokości 15 cm nad powierzchnią. Pozwoli Ci to machać rękami w powietrzu, a Twoje gesty zostaną automatycznie zamienione na muzykę.

To naprawdę fajny projekt Arduino!

#2. Zamek linii papilarnych

Masz dość gubienia kluczy, ale nie chcesz zainstalować blokady na odcisk palca ze względu na wysokie ceny?

Dobrze! A jeśli powiemy ci, że możesz zainstalować blokadę linii papilarnych z Arduino przy minimalnym koszcie 70 USD?

Aby rozpocząć pracę z projektem innym niż płytka Arduino UNO, potrzebujesz:

  • Czujnik odcisków palców
  • Czujnik odblaskowy na podczerwień
  • Siłownik
  • Podświetlenie LCD RGB
  • Tarcza energetyczna

Jak to działa?

Najpierw zarejestruj swój odcisk palca w systemie. Po zakończeniu połóż palec na czytniku linii papilarnych.

Jeśli Twój palec zostanie rozpoznany, silniki Servo przekręcą zamek i automatycznie otworzą drzwi.

Po ponownym zamknięciu drzwi czujniki odbijające podczerwień wykrywają ruch i zamykają drzwi. Brzmi fajnie, prawda?

#3. RoboCar

Nie byle jaki robocar, ale przeszkoda unikająca robocara!

To inteligentne urządzenie może automatycznie wykryć znajdującą się przed nim przeszkodę i odpowiednio zmienić kierunek. Prawdopodobnie podstawowy wymóg dla każdego robota mobilnego.

Organizacje komercyjne i wojskowe wykorzystują tę technologię do wykonywania ryzykownych prac bezzałogowych.

Czego potrzebujesz?

Nic więcej niż samochodzik, czujnik ultradźwiękowy (wystarczająco dobry, aby wykryć blokadę drogi), akumulator 9V/12V 1A i kilka jednożyłowych przewodów.

W Internecie dostępnych jest kilka filmów, które mogą pomóc w zbudowaniu samochodu-robota z napędem Arduino z tymi akcesoriami.

Zalety korzystania z Raspberry Pi przez Arduino

  • Rozbudowane wsparcie dla urządzeń peryferyjnych: jest wyposażony w 26 pinów GPIO umożliwiających jednoczesne podłączenie wielu wyświetlaczy, modułów i czujników
  • Obsługuje wiele języków: obsługuje wszystkie typy języków kodowania, takie jak C, C ++, Java, Python, Ruby itp.
  • Niedrogie i wydajne: stosunek ceny do wydajności Raspberry Pi jest niezrównany; jest wyposażony w procesor 1,6 GHz, wystarczająco dobry, że nie można go znaleźć w żadnym innym komputerze jednopłytkowym
  • Pocket Desktop: Łatwo przekształć Raspberry Pi w kieszonkową dystrybucję Linuksa, konfigurując go do wyświetlania na ekranie; możesz go następnie użyć do kodowania, edycji zdjęć, przeglądania i innych zadań obliczeniowych

Zalety korzystania z Arduino nad Raspberry Pi

  • Przystępny cenowo i wieloplatformowy mikrokontroler: płyta Arduino jest najbardziej przystępnym cenowo mikrokontrolerem na rynku, który może działać w systemach Windows, Mac, Linux OS
  • Łatwy w użyciu: Oparty na środowisku programowania przetwarzania i jest elastyczny dla początkujących i zaawansowanych użytkowników
  • Oprogramowanie Open Source: jest publikowane jako narzędzie typu open source i można je w dowolnym momencie rozszerzyć za pomocą bibliotek C++
  • Rozszerzalny sprzęt: objęty licencją Creative Commons, która umożliwia projektantom obwodów oprawienie ich wersji modułu

Raspberry Pi kontra Arduino – kiedy używać czego?

Chcesz tworzyć innowacyjne aplikacje domowe i robotykę i zastanawiasz się: kiedy używać Raspberry Pi Vs. Arduino?

Najpierw zrozummy fundamentalną różnicę między Raspberry Pi a Arduino.

Płytka Raspberry Pi zawiera mikroprocesor. Jego procesor ma architekturę ARM i może obsługiwać pełny system operacyjny (Raspbian, Ubuntu).

Zasadniczo możesz używać Raspberry Pi w taki sam sposób, jak korzystasz z komputera (z pewnymi ograniczeniami wydajności).

Natomiast płytka Arduino zawiera mikrokontroler. W zależności od typu Arduino możesz mieć inny mikrokontroler.

Podstawowa różnica polega na tym, że mikrokontroler to nie to samo co mikroprocesor. Nie można zainstalować systemu operacyjnego na mikrokontrolerze Arduino. Po prostu masz program działający w pętli. Otóż ​​to!

Kiedy używać Raspberry Pi

Istnieje kilka projektów, które można zrealizować tylko za pomocą Raspberry Pi.

#1. Kiedy masz złożoną aplikację

Istnieje ogromna różnica między programowaniem na mikroprocesorze (Raspberry Pi) a mikrokontrolerze (Arduino).

Arduino jest popularne ze względu na powtarzalną strukturę. Jest ograniczony do jednego wątku z jedną pętlą sterowania.

Oczywiście jeden wątek nie wystarczy do stworzenia algorytmu wykrywania ruchu, kieszonkowego pulpitu, a nawet strumieniowego przesyłania obrazów z kamery.

Arduino jest przeznaczony do kontroli niskiego poziomu, wystarczy, aby bezpośrednio komunikować się ze sprzętem.

Jeśli chcesz stworzyć coś bardziej złożonego, potrzebujesz wydajnego mikroprocesora, takiego jak Raspberry Pi.

#2. Kiedy chcesz programować z wieloma Cpp

Język Arduino jest podgrupą C/Cpp i nie pozwala na używanie wszystkich funkcji Cpp, takich jak C++14 lub C++17 podczas kodowania.

Możesz jednak korzystać z wszystkich funkcji Cpp z Raspberry Pi.

Biblioteka std, wyjątki, słowa kluczowe „new” i „delete” – nazwij to, masz to.

Dodatkowo będziesz w stanie samodzielnie skompilować pliki Cpp bez konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy z zewnątrz.

#3. Prawdziwa wielowątkowość

Jeśli tworzysz aplikację, która wymaga wielowątkowości, Raspberry Pi jest twoją opcją!

Jednak dzięki Arduino możesz dostosować swój program w taki sposób, aby osiągnąć coś zbliżonego do wielowątkowości. Ale nie będzie idealnie!

Dlatego, aby osiągnąć „prawdziwą” wielowątkowość, potrzebujesz Raspberry Pi, aby utworzyć dowolny wątek w wybranym przez Ciebie języku programowania.

Kiedy używać Arduino?

Ponieważ płytka Arduino wykorzystuje mikrokontroler, nie może być używana jako system operacyjny. Ale niektóre rzeczy można zrobić tylko za pomocą płytki Arduino.

#1. Przetwarzanie w czasie rzeczywistym

Dzięki Arduino łatwiej jest osiągnąć ograniczenia w czasie rzeczywistym. Powodem jest to, że Raspberry Pi ma potężny procesor z wieloma rdzeniami i znacznie większą ilością pamięci RAM, odpowiedni dla większych i bardziej złożonych programów.

W szczególności masz mniejszą kontrolę nad zasobami podczas korzystania z płyty Raspberry Pi, ponieważ system operacyjny zarządza zasobami za Ciebie.

A jeśli uruchamiasz wiele programów jednocześnie, jest mniej prawdopodobne, że osiągniesz przetwarzanie w czasie rzeczywistym za pośrednictwem Raspberry Pi.

Jednak w niektórych przypadkach możesz osiągnąć ograniczenia w czasie rzeczywistym za pomocą Raspberry Pi, takie jak łatka RT-Preempt. Ale jest to zdecydowanie bardziej skomplikowane i mniej odpowiednie.

Z drugiej strony Arduino ma znacznie mniejsze zasoby procesora i minimalną ilość KB pamięci RAM.

Możesz poczuć, że coś o mniejszej mocy obliczeniowej jest porównywalnie lepsze niż Raspberry Pi. Cóż, tak nie jest.

Arduino działa na potężnym języku programowania (C/C++). Ponieważ masz tylko jeden program działający w pętli w jednym wątku, oszacowanie czasu potrzebnego do wykonania zadania staje się łatwiejsze.

#2. Kiedy robisz prosty projekt

Do tej pory mogłeś zrozumieć dwie rzeczy:

  • Raspberry Pi nadaje się do złożonych projektów
  • Arduino najlepiej nadaje się do prostych programów zawierających powtarzające się instrukcje

Jeśli więc Twoja aplikacja polega na odczytywaniu danych wejściowych z czujników (temperatura, podczerwień, odciski palców), przetwarzaniu ich w czasie rzeczywistym i generowaniu podstawowych danych wyjściowych, Arduino może to zrobić z łatwością.

Co więcej, w przeciwieństwie do Raspberry Pi, Arduino ma wstępnie zintegrowane funkcje sprzętowe i porównywalnie zajmuje znacznie mniej czasu na rozwój.

#3. Kiedy potrzebujesz mocnych pinów sprzętowych

Chociaż obie płyty mają podobne funkcje sprzętowe, niektóre główne różnice sprawiają, że Arduino jest lepsze od Raspberry Pi w niektórych przypadkach, takich jak dwa wymienione poniżej.

  • Przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC): Arduino UNO ADC umożliwia odczyt wartości w zakresie od 0 do 5 V, ułatwiając odczytanie wartości procentowych z czujników
  • Zintegrowany PWM: Niektóre piny Arduino umożliwiają tworzenie i używanie PWM do wysyłania sygnałów analogowych przez urządzenie i pełną kontrolę nad nim

Teraz, kiedy już wiesz, co najlepiej nadaje się do czego. Zobaczmy kilka rynków, na których można kupić Raspberry Pi i Arduino.

Gdzie kupić Raspberry Pi?

Kupując Raspberry Pi, możesz wskoczyć na te zaufane platformy.

#1. Amazonka

Amazon to ogromne przedsiębiorstwo internetowe, które sprzedaje prawie wszystko, czego chcesz. Przez wszystko mieliśmy na myśli płytę Raspberry Pi.

W Amazon możesz uzyskać najnowszą wersję Raspberry Pi, tj. Raspberry Pi 4 Model B, wydaną w 2019 roku.

Amazon ma wyjątkowe oceny i recenzje. Co więcej, możesz porównywać ceny produktów od różnych dostawców w czasie rzeczywistym i uzyskać najlepszą ofertę.

#2. Okay Zrób

Okay Zrób dostarcza unikalną kombinację oprogramowania, wsparcia rozwoju i usług produkcyjnych, umożliwiając klientom generowanie innowacyjnych pomysłów i przekształcanie ich w rzeczywistość komercyjną.

Oferuje Raspberry Pi 4 Model B z 8-częściowym zestawem startowym.

Otrzymasz nie tylko rozbudowany zestaw Raspberry, ale także bezpłatny dostęp do przewodnika konfiguracji online i szeregu fajnych projektów do pracy.

Gdzie kupić Arduino?

#1. Arduino.cc

Arduino.cc to miejsce, w którym znajdziesz wszystkie produkty i akcesoria Arduino. Oferuje szeroką gamę produktów Arduino, wśród których najpopularniejszym jest pakiet certyfikacji Arduino.

Pakiet zawiera zestaw startowy Arduino i egzamin certyfikacyjny online.

Egzamin certyfikacyjny zazwyczaj opiera się na praktycznych zadaniach wykonywanych za pomocą zestawu startowego Arduino. To doskonały wybór dla nowicjuszy chcących nauczyć się Arduino od podstaw.

Egzamin jest dostępny w języku angielskim, hiszpańskim, niemieckim, włoskim i chińskim.

#2. Amazonka

Jeszcze raz, Amazonka służy jako idealny rynek do zakupu płyt Arduino i ich akcesoriów.

Tutaj znajdziesz wszystko, od zakupu pojedynczej płytki Arduino UNO po kompletny pakiet Arduino.

Wśród nich Arduino Uno REV 3 to bestsellerowa seria Arduino firmy Amazon. Jest to samodzielna płyta Arduino z imponującymi ocenami i recenzjami klientów.

Co jest lepsze: Raspberry Pi czy Arduino?

Z powyższej dyskusji jasno wynika, że ​​zarówno Raspberry Pi, jak i Arduino mają swoje wady i zalety.

Wybór między tymi dwoma w dużej mierze zależy od rodzaju aplikacji, nad którą będziesz pracować.

Arduino nadaje się do wykonywania powtarzalnych zadań, które obejmują wejście jednowątkowe i podstawowe wyjścia, takie jak otwieranie drzwi, włączanie/wyłączanie światła, odczyt temperatury za pomocą czujników itp.

Z drugiej strony, Raspberry Pi jest zalecane do złożonych aplikacji, które wymagają wielu programów i różnorodnych wyjść — na przykład napędzanie robotów, tworzenie kieszonkowego komputera PC, budowanie strony internetowej, publikowanie w Internecie itp.