Чимало ентузіастів електроніки та професіоналів активно застосовують одноплатні комп’ютери Raspberry Pi у своїх розробках. Ці пристрої є досить потужними та ефективними для різних обчислювальних задач, особливо у сфері фізичних обчислень. Проте, інколи виникає ситуація, коли не продуктивність Raspberry Pi є обмежуючим фактором, а надмірна кількість ресурсів, які він надає для конкретної програми.
Розглянемо декілька причин, чому для певних електронних проектів може виявитися доцільнішим використання простіших альтернатив, ніж одноплатний комп’ютер Raspberry Pi.
1. Простота проєкту дозволяє використовувати мікроконтролер
Одноплатний комп’ютер Raspberry Pi являє собою гібрид між мікроконтролером і повноцінним персональним комп’ютером. Він дозволяє експериментувати з апаратним забезпеченням, одночасно запускаючи операційну систему та функціонуючи в автономному режимі. Це означає, що у багатьох випадках Raspberry Pi SBC можна успішно замінити на Arduino (або мікроконтролер Raspberry Pi Pico) без значних змін у функціональності.
Однак, це також свідчить про те, що ви не повністю використовуєте значно більші обчислювальні можливості Raspberry Pi SBC. Це не обов’язково є недоліком, але усвідомлений підхід до оптимізації може спонукати вас до збільшення складності проєкту, що в результаті може зробити його більш корисним і повноцінним.
Якщо ви зацікавлені в більш детальному роз’ясненні відмінностей між одноплатним комп’ютером, таким як Raspberry Pi, та мікроконтролером, існує спеціалізований посібник, який детально розкриває ці аспекти.
2. Критична важливість продуктивності в реальному часі
Хоча на плати Raspberry Pi можна встановити операційну систему реального часу, або навіть запускати їх без операційної системи для зменшення затримок, зазвичай вони, за винятком моделей Pico, не дуже підходять для роботи в режимі реального часу.
Для задач і проектів, які повинні виконуватися з чітким обмеженням у часі, краще використовувати мікроконтролери, такі як Pico або Arduino. Мікроконтролери чудово справляються із застосуваннями, де час має вирішальне значення, наприклад, у робототехніці, системах автоматизації будинку, моніторингу здоров’я та системах безпеки.
3. Прагнення до мінімального енергоспоживання
Автор зображення: raspberrypi.com
Як і більшість комп’ютерів на базі ARM, Raspberry Pi є досить енергоефективним, споживаючи зазвичай менше 10 Вт навіть при значному навантаженні. Часто це значно менше, ніж споживає сучасний x86 комп’ютер у режимі очікування. Можна ще зменшити енергоспоживання Raspberry Pi, відключивши периферійні пристрої, вимкнувши порти та вбудовані світлодіоди.
Однак, навіть найефективніший комп’ютер, такий як Raspberry Pi, все одно споживатиме більше енергії, ніж звичайний мікроконтролер, оскільки він має значно більші витрати на обробку даних.
Якщо мінімальне споживання енергії є критичним фактором для вашого проєкту, слід зважити, чи справді необхідний Raspberry Pi SBC, або мікроконтролер впорається з цим завданням не гірше.
4. Необхідність мінімізації витрат
Хоча плати Raspberry Pi відносно недорогі, особливо зараз, коли ситуація з їх постачанням покращилася, для деяких проєктів може виникнути потреба у зниженні витрат, особливо якщо ви плануєте комерціалізувати свої розробки. У такому випадку варто ознайомитися з різними торговими майданчиками для розробників.
Найдоступніший SBC від Raspberry Pi, Pi Zero W (з Wi-Fi та Bluetooth), коштує близько 10 доларів, а більш потужний Pi Zero 2 W — приблизно 15 доларів. З іншого боку, найдешевший мікроконтролер Raspberry Pi Pico можна придбати всього за 5 доларів. Його економічність є однією з головних переваг Raspberry Pi Pico порівняно з іншими моделями.
5. Проект не потребує клавіатури або миші
Використання Raspberry Pi SBC може виявитися надмірним для вашого електронного проєкту, якщо він не потребує введення через клавіатуру чи мишу, і може працювати без графічного інтерфейсу користувача. Оскільки ці одноплатні комп’ютери призначені для використання у настільному режимі, вони мають порти USB, вихід HDMI та інші інтерфейси для підключення необхідних периферійних пристроїв.
Мікроконтролери в основному призначені для взаємодії з електронними компонентами, тому вони мають один або кілька рядів контактів GPIO для підключення до цих пристроїв, а також порт USB для з’єднання з комп’ютером під час програмування. Це робить їх непридатними для проєктів, що потребують периферійних пристроїв, таких як модуль камери або сенсорний екран, але робить проєкти більш портативними та простими у налаштуванні.
Враховуючи, що мікроконтролера буде достатньо для багатьох електронних проєктів, важливо ретельно проаналізувати потреби проєкту перед вибором Raspberry Pi SBC.
Немає нічого поганого у використанні одноплатного комп’ютера Raspberry Pi для простого проєкту, якщо він у вас вже є під рукою, і ви хочете швидко розпочати роботу.
Проте, якщо у вас є можливість вибору між SBC і мікроконтролером для проєкту, який керує електронікою і не потребує великої обчислювальної потужності, завжди варто обрати простіший шлях – мікроконтролер. Це навчить вас працювати з обмеженими ресурсами і стане особливо корисним, якщо ви плануєте кар’єру в галузі розробки вбудованих систем.