Arduino против Raspberry Pi: подробное сравнение

Привет всем, добро пожаловать в новый пост сегодня. В этом руководстве подробно рассказывается об Arduino и Raspberry Pi, чтобы прояснить их различия и помочь вам выбрать правильную плату в соответствии с вашими потребностями.

Темы, затронутые в этой статье:

Ⅰ. Что такое Ардуино?

Ⅱ. Что такое Raspberry Pi?

Ⅲ. Arduino против Raspberry Pi: ключевые различия

Ⅳ. Как выбрать между Arduino и Raspberry Pi для разных сценариев?

Ⅴ. Подведение итогов

Arduino и Raspberry Pi — две очень популярные платы, используемые на рынке. Оба одноплатных компьютера имеют свои сильные и слабые стороны. Это затрудняет победу одного над другим. Плата Arduino проще и удобнее в использовании, а Raspberry Pi предлагает больше вычислительной мощности для выполнения сложных проектов. Поэтому в этом руководстве будет подробно рассказано об Arduino и Raspberry Pi, чтобы прояснить их различия и помочь вам выбрать правильную плату в соответствии с вашими потребностями.

Ⅰ. Что такое Ардуино?

Arduino — это платформа с открытым исходным кодом, которая предоставляет разработчикам простой способ программировать и создавать электронные проекты. Он включает в себя как программное обеспечение (интегрированную среду разработки), так и аппаратное обеспечение (программируемую плату).

Плата Arduino имеет цифровые контакты ввода/вывода, с помощью которых она может считывать входные данные от датчиков и других устройств и выдавать соответствующие выходные данные, например, включение светодиода и т. д. Она предоставляет упрощенную версию языка программирования C, что упрощает программировать и разрабатывать простые электронные проекты.

Arduino Uno — одна из наиболее широко используемых плат Arduino. Итак, ключевые особенности Arduino, специфичные для Arduino Uno, заключаются в следующем:

· Микроконтроллер ATmega328P

· 14 контактов цифрового ввода/вывода

· 6 контактов аналогового входа

· Тактовая частота 16 МГц

· Флеш-память 32 КБ

· 2 КБ SRAM

· 1 КБ EEPROM

Короче говоря, Arduino Uno или другие типы плат Arduino включают в себя все компоненты, необходимые пользователям для создания полноценных электронных проектов.

Ⅱ. Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi — это полнофункциональный одноплатный компьютер, то есть все оборудование находится на одной электронной плате. Основные аппаратные компоненты включают процессор, память, порты USB, LAN, micro HDMI и т. д.

Думайте о Raspberry Pi как о мини-компьютере, который можно подключить к монитору, мыши и клавиатуре компьютера. Он поставляется с собственной операционной системой, известной как Raspberry Pi OS, версией, оптимизированной для Linux.

Raspberry Pi 4 Model B — одна из наиболее часто используемых плат Raspberry Pi. Итак, ключевые особенности Raspberry Pi, характерные для Raspberry Pi 4 Model B, заключаются в следующем:

· Четырехъядерный 64-битный процессор ARM-Cortex A72 с частотой 1,5 ГГц.

· 1–8 ГБ оперативной памяти LPDDR4

· Два выхода 4K HDMI

· Два порта USB 3.0 и два порта USB 2.0

· Двухдиапазонная беспроводная локальная сеть 2,4/5,0 ГГц, Bluetooth 5.0, BLE

· Поддержка Gigabit Ethernet и PoE (с дополнительным PoE HAT)

· Аппаратное декодирование H.265 (4Kp60) и H.264 (1080p60)

· Поддержка Linux, ОС Raspberry Pi и других операционных систем.

· Стандартный 40-контактный разъем GPIO Raspberry Pi с различными вариантами интерфейса

· Зрелый программный стек Linux с новейшей поддержкой ядра Linux

Короче говоря, мощные характеристики Raspberry Pi позволяют ему помогать в простых и сложных электронных проектах, которые включают в себя множество входов и выходов с точными функциями, таких как робототехника, Интернет вещей и т. д.

Ⅲ. Arduino против Raspberry Pi: ключевые различия

Теперь, когда мы разобрались с основами Arduino и Raspberry Pi, давайте сосредоточим внимание на том, в чем заключаются различия между ними.

1. Микроконтроллеры против микропроцессоров

В платах Arduino используются микроконтроллеры (например, серии ATmega), которые не являются компьютерами и предназначены в основном для выполнения задач, связанных с операциями ввода-вывода.

В платах Raspberry Pi используются микропроцессоры (например, ARM Cortex), аналогичные тем, которые вы видите в компьютерах. Они способны запускать операционные системы и обеспечивают функциональность, подобную компьютеру.

2. Операционные системы

Arduino не поставляется со специальной операционной системой. Он работает по простым инструкциям, предоставляемым через интегрированную среду разработки (IDE). Напротив, Raspberry Pi поддерживает широкий спектр операционных систем, включая собственную ОС Raspberry Pi.

3. Варианты подключения

Arduino предоставляет ограниченное количество контактов ввода-вывода с ограниченным количеством аналоговых и цифровых контактов. Кроме того, он имеет небольшое количество коммуникационных портов, в основном порт USB. Связь в основном основана на SPI, UART и аналоговых выводах. Короче говоря, вы получаете базовые возможности подключения с Arduino.

Raspberry Pi предлагает расширенные возможности подключения. Он оснащен большим количеством аналоговых и цифровых контактов ввода-вывода и широким набором коммуникационных портов, таких как HDMI, Ethernet и т. д. Он также может подключаться к различным периферийным USB-устройствам, таким как мышь, клавиатура, веб-камеры и т. д.

4. ОЗУ

Платы Arduino поставляются с ограниченной памятью: для разных плат ее объем составляет от 2 до 8 КБ. С другой стороны, Raspberry Pi имеет больше оперативной памяти, вплоть до 8 ГБ. Это означает, что Raspberry Pi больше подходит для сложных проектов, требующих больше памяти.

5. Стоимость

Платы Arduino дешевле плат Raspberry Pi. Например, вы можете приобрести Arduino UNO REV3 примерно за 28 долларов, а Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ) — около 55 долларов.

6. Процессор и тактовая частота

Как упоминалось ранее, Arduino включает в себя микроконтроллер (например, серии ATmega) со средней тактовой частотой 16 МГц для большинства плат. Напротив, Raspberry PI включает в себя микропроцессор (например, ARM Cortex) с тактовой частотой около 1,5 ГГц. Таким образом, более высокая тактовая частота и мощный процессор делают Raspberry Pi наиболее подходящим для сложных проектов.

Функции	Ардуино	Raspberry Pi
Лицензия	Аппаратное и программное обеспечение с открытым исходным кодом	Аппаратное и программное обеспечение с закрытым исходным кодом
Процессор	Микроконтроллер АВР	ARM Cortex-A72 (Малина Пи 4)
БАРАН	Меньше оперативной памяти (2 КБ)	Большая оперативная память (более 1 ГБ)
Тактовая частота	16 МГц (Ардуино ООН)	1,5 ГГц (Raspberry Pi 4 B)
Операционная система	Нет специальной операционной системы. Он работает по простым инструкциям через интегрированную среду разработки (IDE).	Операционная система Raspberry Pi OS на базе Linux, но можно также установить другую ОС.
Язык программирования	С или С++	C, C++, Python, Scratch и Ruby
Интернет	Нет встроенной интернет-поддержки.	Встроенный порт Ethernet и поддержка Wi-Fi.
Архитектура ЦП	8-битный	64-битная
Расходы	Более дешевый	Дорогой

Ⅳ. Как выбрать между Arduino и Raspberry Pi для разных сценариев?

Из приведенного выше детального сравнения видно, что Arduino и Raspberry Pi имеют свои плюсы и минусы. Хотя Raspberry Pi — более мощная плата, чем Arduino, она не может просто заменить Arduino по удобству использования. Они оба полезны в разных сценариях. Итак, следующий вопрос – как выбрать между Arduino и Raspberry Pi.

Чтобы лучше понять различные сценарии, в которых Arduino и Raspberry Pi эффективны, ниже мы перечисляем несколько наборов проектов/задач, для которых они подходят лучше всего.

Arduino можно использовать в:

· Простые роботы (робот-манипулятор)

· Счетчик парковки

· Повторяющиеся задачи (считывание показаний датчиков, закрытие двери, включение/выключение света)

· Весовые машины

· Умные домашние устройства

Raspberry Pi можно использовать в:

· Сложное, многозадачное программное обеспечение

· Сложные роботы

· Медиа-центр для потоковой передачи локального/онлайн-контента

· Умный дом

· Домашняя безопасность

· Промышленное применение

Проще говоря, Arduino отлично подходит для простых проектов с низким энергопотреблением и может включать в себя повторяющиеся задачи. Напротив, Raspberry Pi следует рассматривать как компьютер, способный справиться с любым сложным проектом, включающим Интернет или сложные функции.

Ⅴ. Подведение итогов

Arduino и Raspberry Pi используются во всем мире благодаря их способности выполнять определенные задачи, несмотря на компактные размеры. Arduino широко используется новичками или теми, кто работает над простыми проектами. Однако Raspberry Pi находит применение в сложных проектах даже на промышленном уровне. Таким образом, в этом руководстве делается вывод, что в этом сравнении нет победителя. Поэтому рекомендуется выбирать между Arduino и Raspberry Pi в зависимости от требований проекта.