Разница между Raspberry Pi и Arduino

Raspberry Pi и ArduinoRaspberry Pi и Arduino — две очень популярные платы среди любителей электроники и даже профессионалов. Raspberry Pi и Arduino — две совершенно разные платы. Плата Arduino нацелена на быстрое программирование и создание прототипов схем, а плата Raspberry Pi выступает в качестве учебного инструмента для компьютерного программирования. Каждая плата имеет свои преимущества и недостатки.

Давайте подробнее рассмотрим эти две платы и разберемся в различиях между Raspberry и Arduino, а также соберем все наши сравнения Raspberry Pi и Arduino в табличном формате. По сути, выбор между этими платами зависит от тех требований, которые предполагает ваш будущий проект. Мы надеемся, что эта статья поможет вам понять главные различия между этими двумя платами, а также сделать правильный выбор платы для вашего следующего проекта.

Ардуино

Начнем с Ардуино. Arduino был разработан Massimo Banzi Et Al. в Иврее, Италия. Arduino — это простой инструмент для прототипирования электроники с аппаратным и программным обеспечением с открытым исходным кодом. Arduino — это, по сути, плата для разработки микроконтроллера, с помощью которой вы можете мигать светодиодами, принимать входные данные от кнопок, считывать данные с датчиков, управлять двигателями и выполнять многие другие задачи, тесно связанные с «микроконтроллером».

Плата Ардуино

Самая популярная плата Arduino — это Arduino UNO, основанная на микроконтроллере ATmega328P от Atmel (теперь Microchip). Что касается программного обеспечения Arduino, все платы Arduino могут быть запрограммированы на языках программирования C и C++ с использованием специального программного обеспечения под названием Arduino IDE. Arduino IDE состоит из всех наборов инструментов для редактирования исходного кода, компиляции и программирования микроконтроллера на плате Arduino.

Если у вас есть опыт работы с такими микроконтроллерами, как 8051, Atmel или PIC, то вы, вероятно, понимаете длительный процесс разработки устройств с использованием этих микроконтроллеров. Но если вы с этим еще не сталкивались, то давайте кратко рассмотрим процесс.

Во-первых, вы должны написать основной исходный код в специальной среде IDE (например, Keil, Atmel Studio или PIC’s MPLAB IDE). Затем вам нужно скомпилировать код и сгенерировать двоичный файл в виде файла .hex. Теперь, используя специальное оборудование под названием «Programmer», вы должны загрузить шестнадцатеричный файл в целевой микроконтроллер с помощью программного обеспечения программатора.

Arduino упростил этот процесс с помощью быстрого программирования в стиле plug-and-play. Используя одно программное обеспечение (IDE Arduino), с помощью которого вы можете написать код, скомпилировать его и загрузить в микроконтроллер. Вам также не нужно отдельное оборудование для загрузки программы. Просто подключите плату Arduino к компьютеру через порт USB, нажмите кнопку загрузки, и микроконтроллер на плате Arduino готов выполнять свои задачи.

Еще одна важная особенность Arduino — это открытый исходный код. Это означает, что исходный код программного обеспечения и библиотек находятся в свободном доступе. Вы можете использовать файлы аппаратного обеспечения в качестве справочного материала и, по сути, создать свою собственную плату Arduino.

Raspberry Pi

Raspberry Pi был разработан Эбеном Аптоном из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве с целью обучения и улучшения навыков программирования студентов в развивающихся странах. В то время как Arduino — это плата для разработки на основе микроконтроллера, Raspberry Pi — это плата на основе микропроцессора (обычно ARM Cortex A Series), которая работает как компьютер.

Вы можете подключить несколько периферийных устройств, таких как монитор (через порт HDMI или AV), мышь и клавиатуру (через USB), подключиться к Интернету (через Ethernet или Wi-Fi), добавить камеру (через специальный интерфейс камеры), тем самым собрав наш настольный мини-компьютер.

Raspberry Pi

Поскольку весь компьютер (процессор, оперативная память, графика, разъемы и т. д.) расположен на одной плате, Raspberry Pi (и другие подобные платы) называются одноплатными компьютерами или SBC.

Поскольку Raspberry Pi по сути является полноценным компьютером, на нем может работать операционная система. Raspberry Pi Foundation, организация, которая отвечает за проектирование и разработку Raspberry Pi SBC, также предоставляет дистрибутив Linux на основе Debian, называемый ОС Raspberry Pi (ранее известный как ОС Raspbian).

Еще одна важная особенность Raspberry Pi заключается в том, что, поскольку это компьютер на базе Linux, вы можете разрабатывать программное обеспечение, используя несколько языков программирования, таких как C, C++, Python, Java, HTML и т. д.

Несмотря на свои первоначальные намерения, которые заключались в продвижении программирования (например, языков программирования Python и Scratch) в школах, оригинальный SBC Raspberry Pi стал чрезвычайно популярным среди инженеров любителей для разработки нескольких устройств, таких как метеостанции, системы безопасности на основе камер. и т.д.

Благодаря своему успеху и популярности Raspberry Pi Foundation постоянно обновляет и выпускает новые версии Raspberry Pi, последней из которых является Raspberry Pi 4 Model B.

Файлы и прошивка Raspberry Pi не являются открытым исходным кодом.

Различия между Raspberry Pi и Arduino

И Arduino, и Raspberry Pi — хорошие обучающие инструменты для студентов, начинающих любителей программистов. Давайте рассмотрим некоторые различия между Raspberry Pi и Arduino:

  • Основное различие между ними заключается в том, что Arduino — это плата микроконтроллера, а Raspberry Pi — это мини-компьютер на базе микропроцессора (SBC).
  • Микроконтроллер на плате Arduino содержит ЦП, ОЗУ и ПЗУ. Все дополнительное оборудование на плате Arduino предназначено для питания, программирования и подключения. Raspberry Pi SBC имеет все функции компьютера с процессором, памятью, графическим драйвером, разъемами на плате.
  • Для работы Raspberry Pi требуется операционная система. Arduino не нуждается ни в какой операционной системе. Все, что вам нужно, это двоичный файл скомпилированного исходного кода.
  • Raspberry Pi поставляется с полнофункциональной операционной системой Raspberry Pi OS (ранее известной как Raspbian OS). Но Pi может использовать разные операционные системы, например, Raspberry Pi Foundation предпочитает Linux. Вы также можете установить на Raspberry Pi Android, если хотите. У Arduino же нет операционной системы. Вам просто нужна прошивка, инструктирующая микроконтроллер, для выполнения задачи.
  • Тактовая частота Arduino составляет 16 МГц, а тактовая частота Raspberry Pi — около 1,2 ГГц.
  • Raspberry Pi хорош для разработки программных приложений с использованием Python, а Arduino хорош для взаимодействия с датчиками и управления светодиодами и двигателями.
  • Это не означает, что мы не можем подключать датчики и светодиоды к Raspberry Pi. Чтобы улучшить изучение программирования путем управления оборудованием, Raspberry Pi состоит из 40-контактного GPIO, через который вы можете подключать различные электронные компоненты , такие как светодиоды, кнопки, датчики, двигатели и т. д. На Arduino GPIO называются цифровые вводы-выводы (пины) и аналоговый входы.
  • Используя Arduino Shields , которые подключаются к разъемам Arduino, вы можете добавить в Arduino специальную функцию или функциональность, такую ​​​​как драйвер двигателя, Интернет соединение, устройство чтения SD-карт, Wi-Fi, сенсорные экраны, камеры и т… Хотя Raspberry Pi является автономной платой, вы можете добавить к Raspberry Pi внешнее оборудование, такое как сенсорный экран, GPS, RGB-панели и т. д. Аппаратное обеспечение Raspberry Pi, прикрепленное сверху, или платы расширения HAT вдохновлены Arduino Shields, с помощью которых вы можете добавить дополнительные функции к Raspberry Pi. Они подключены к контактам GPIO.
  • Требования к питанию Raspberry Pi и Arduino совершенно разные. Несмотря на то, что они оба питаются от USB (micro-USB или USB Type C для Raspberry Pi и USB Type B для Arduino), Raspberry Pi требуется больше тока, чем Arduino.
  • Отключение питания для Raspberry Pi может привести к повреждению оборудования, программного обеспечения или приложений. В случае с Arduino, если есть какое-либо отключение питания, он снова перезагружается. Таким образом, отключать Raspberry Pi от питания нужно правильно.
  • Arduino использует Arduino IDE для разработки кода, а Raspberry Pi может использовать Python IDLE, Eclipse IDE или любую другую IDE, поддерживаемую Linux. Вы также можете программировать с помощью самого терминала в любом текстовом редакторе, таком как Vim.
  • Используя аппаратные и программные файлы Arduino с открытым исходным кодом, вы можете создать свою собственную плату Arduino. А с Raspberry Pi такое невозможно, поскольку она не имеет открытого исходного кода.
  • Стоимость оригинального Arduino UNO составляет около 23 долларов, но есть несколько аналогов Arduino, которые доступны менее чем за 4 доллара. Что касается Raspberry Pi, оригинальный Raspberry Pi SBC стоил около 35 долларов, но последняя модель Raspberry Pi 4 Model B доступна в разных ценовых категориях (35, 55 и 75 долларов) в зависимости от конфигурации памяти.

Сравнение Raspberry Pi и Arduino

Давайте теперь рассмотрим сравнение Raspberry Pi и Arduino в табличной форме:

Raspberry PiArduino
Raspberry Pi — одноплатный компьютер или SBCArduino — это плата для разработки на основе микроконтроллера.
Плата основана на Broadcom SoC, микропроцессоре ARM Cortex серии A.Плата основана на микроконтроллерах Atmel. Arduino UNO использует микроконтроллер ATmega328P.
Для загрузки Raspberry Pi требуется дистрибутив Linux на основе Debian под названием Raspberry Pi OS.Поскольку это микроконтроллер, операционная система не требуется.
Raspberry Pi SBC может выполнять несколько задач одновременно благодаря мощному процессору и ОС на базе Linux.Arduino обычно используется для многократного выполнения одной задачи (или очень небольшого количества простых задач) снова и снова.
Все необходимые компоненты, такие как процессор, оперативная память, разъемы, контакты GPIO и т.д., расположены на самой плате Raspberry Pi.Микроконтроллер на плате Arduino (например, ATmega328P) содержит процессор, ОЗУ, ПЗУ. Плата содержит вспомогательное оборудование (для питания и данных) и контакты GPIO.
Стоимость оригинального SBC Raspberry Pi составляла около 35 долларов.Стоимость оригинальной Arduino UNO составляет около 23 долларов.
И аппаратное обеспечение, и прошивка Raspberry Pi имеют закрытый исходный код, т.е. недоступны для общего использования.Arduino с самого начала разрабатывалась как аппаратное и программное обеспечение с открытым исходным кодом.
Raspberry Pi SBC имеет несколько выводов GPIO (знаменитый 40-контактный GPIO Raspberry Pi), с помощью которых вы можете подключать различные датчики, устройства ввода-вывода и т.д.GPIO — важная периферия любого микроконтроллера, и Arduino UNO — не исключение. В терминологии Arduino эти контакты называются Digital IO (для подключения светодиодов и кнопок) и Analog IN (для подключения аналоговых устройств).
Используя 40 контактов GPIO, вы можете добавить дополнительные функции/функции к Raspberry Pi с платами расширения HAT (аппаратное обеспечение, прикрепленное сверху).Аналогичный способ добавления дополнительных функций в Arduino — это использование Arduino Shields (которая также подключаются через контакты ввода-вывода).
Поскольку Raspberry Pi — это, по сути, компьютер, вы должны правильно выключать его после использования.Поскольку Arduino — это плата микроконтроллера, вы можете подключать и отключать питание по своему усмотрению.
Основными языками программирования для разработки приложений на Raspberry Pi являются Python, Scratch, Ruby, C, C++.Arduino можно запрограммировать с использованием языков программирования C или C++.
Логический уровень GPIO Raspberry Pi составляет 3,3 В. Поэтому будьте осторожны при подключении оборудования к контактам GPIO.Логический уровень Ардуино 5В. Поскольку большинство датчиков и модулей предназначены для Arduino, проблем с их подключением к Arduino не возникнет.
Питание Raspberry Pi должно осуществляться с помощью адаптера питания USB, так как для него требуется питание 5 В 2 А или 5 В 3 А.Arduino может питаться от USB-порта компьютера (убедитесь, что ограничение тока USB-порта не превышено).
Вы можете легко подключиться к Интернету с помощью Wi-Fi или Ethernet.Для Arduino вам нужен дополнительный модуль или шилды для подключения к Интернету.
Raspberry Pi имеет аппаратное обеспечение для Bluetooth и Wi-Fi.В Arduino нет беспроводной связи (по крайней мере, на плате)

Выбор между Raspberry Pi и Arduino?

Итак, чтобы сделать правильный выбор между ними, для начала нужно определиться с целями, которые вы хотите достичь в будущем проекте:

Из приведенных выше рассуждений мы можем понять, что Arduino хорош для цикличных задач, таких как открытие двери гаража, включение и выключение света, считывание данных с датчиков температуры, управление двигателем и т.д. Pi же хорош для выполнения нескольких задач, управления сложными роботами, воспроизведения видео, подключения к Интернету, взаимодействия с камерами и т.д. Например, если вы хотите разработать устройство, в котором вы хотите отслеживать влажность и температуру с помощью датчика DHT11 и отображать результаты на ЖК-дисплее, то для этого можно использовать Arduino. Но если вы хотите отслеживать влажность и температуру с помощью датчика DHT11, отправлять результаты по электронной почте, проверять/сравнивать показания с прогнозом погоды в Интернете, а также отображать результаты на ЖК-дисплее, тогда Raspberry Pi — правильный выбор.

Проще говоря, Arduino используется для простых проектов с открытым исходным кодом и быстрым прототипированием электроники, а Raspberry Pi используется для сложных проектов, с которыми может справиться только Pi.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий