Raspberry Pi проти Arduino: що краще?

Ви не знаєте, який з них використовувати, Raspberry Pi чи Arduino? Намагаєтеся з’ясувати випадки використання обох?

І Raspberry Pi, і Arduino змінили правила гри у світі технологій, але ви повинні знати різницю між ними, щоб знати, як і коли їх використовувати.

У цій статті ми розповімо, що таке Raspberry Pi і Arduino, і обговоримо різницю в їх використанні залежно від випадків використання.

Давайте розпочнемо.

Усе, що вам слід знати про Raspberry Pi

Raspberry Pi — доступний комп’ютер розміром з кредитну картку, виготовлений компанією Фонд Raspberry Pi – некомерційна організація у Великобританії.

Він був створений для навчання людей комп’ютерній техніці, особливо тих, хто не може дозволити собі повноцінний комп’ютер.

Він здатний робити майже все, що й звичайний комп’ютер – переглядати веб-сторінки, відтворювати відео 4K, створювати електронні таблиці, грати в ігри тощо.

Pi також дозволяє людям будь-якого віку навчитися програмувати на таких мовах, як Scratch і Python.

Тепер, оскільки ми знаємо, що таке Pi, давайте зануримося в технічний жаргон Raspberry Pi.

Raspberry Pi був запущений у 2012 році. Однак з того часу було кілька ітерацій. Оригінальний Pi мав одноядерний процесор 700 МГц і лише 256 МБ оперативної пам’яті.

У той час як остання модель, Raspberry Pi 4 Model B, ми отримуємо чотирьохядерний процесор із тактовою частотою понад 1,5 ГГц і 4 ГБ оперативної пам’яті.

Ціна на Raspberry Pi завжди була нижче 80 доларів (зазвичай близько 35 доларів).

Насправді Pi Zero коштує 5 доларів – як ми вже сказали, компактний, доступний і ефективний.

Більше того, Raspberry Pi широко використовується в різних галузях, починаючи від музики і закінчуючи метеостанціями.

Варіанти використання Raspberry Pi

#1. FM радіостанція

У вас є повідомлення, яким можна поділитися з групою чи спільнотою? Raspberry Pi може допомогти вам передати повідомлення на FM-радіо.

Примітка. Трансляція повідомлень через FM-радіо є незаконною без ліцензії. На щастя, Pi може транслювати лише на короткій відстані, тому ви зможете уникнути проблем.

Усе, що вам потрібно, це портативна батарея та виняткові навички пайки.

Після цього ви можете попередньо завантажити аудіо (що бажаєте транслювати) на картку microSD, і все готово!

#2. DIY Retro Gaming Setup

Інше популярне використання Raspberry Pi як ретро-ігрова машина. Він досить компактний і потужний, щоб використовувати його в різних іграх.

Перший — встановити один автономний емулятор, завантажити ПЗУ та почати гру.

По-друге, ви можете грати в ігри через ретро-ігрові платформи, розроблені для Raspberry Pi, такі як RetroPie, RecalBox і PiPlay.

Ви навіть можете емулювати багато популярних платформ, як-от комп’ютерні ігри MS-DOS і Commodore 64. Крім того, Raspberry Pi може допомогти вам відродити багато популярних 16-розрядних ігрових консолей.

#3. Веб-сервери

Ще одне фантастичне використання Raspberry Pi як веб-сервер. Тим не менш, ці сервери достатньо потужні, щоб розмістити веб-сайт. Скажімо, достатньо добре, щоб розмістити свій блог.

Для початку вам потрібно встановити програмне забезпечення Apache або повний стек LAMP із PHP і MySQL разом із Apache.

  Топ-18 найкращих програм для контролю швидкості вентилятора

Після завершення налаштування ви можете завантажити свій HTML-файл у каталог (www), і ваш сервер буде працювати.

Примітка. Щоб ваш веб-сайт запрацював, вам знадобиться статична IP-адреса від вашого інтернет-провайдера.

Давайте тепер подивимося, що таке Arduino і чим він відрізняється від Raspberry Pi.

Все, що вам слід знати про Arduino

Arduino — це платформа з відкритим вихідним кодом, яка оснащена простим у використанні апаратним забезпеченням (яке часто називають мікроконтролером) і Програмне забезпечення Arduino або IDE (інтегроване середовище розробки).

Інтегроване програмне забезпечення розробки Arduino було розроблено в Інституті проектування взаємодії Ivrea. Його мета така ж, як і Raspberry Pi, – навчати студентів, які не мають досвіду в технологіях і програмуванні.

Плати Arduino можуть зчитувати входи – світлодіодне світло на датчику, палець на кнопці – і перетворювати їх на виходи – активація двигуна, увімкнення світлодіода тощо.

Ардуіно був ідейним ідеєм кількох простих і складних наукових проектів. Завдяки зручному досвіду, який полегшує використання для новачків і є досить гнучким для досвідчених користувачів.

Ви можете буквально вказати Arduino, що робити, ввівши набір інструкцій або закодувавши програму на спрощеному C++ в інтегрованому середовищі розробки Arduino (IDE).

Примітка: IDE – це місце, де ви вводите свій програмний код перед завантаженням його на дошку.

Варіанти використання Arduino

#1. Музичні інструменти

Кілька музичних інструментів, таких як синтезатори, барабани та терменвокси, створені за допомогою Arduino.

Щоб почати роботу, вам знадобиться щит і Arduino UNO.

Flic board — це друкована плата, яка розпізнає ваші жести з висоти 15 см над поверхнею. Це дозволить вам махати руками в повітрі, і ваші жести автоматично перетворюватимуться на музику.

Це справді крутий проект Arduino!

#2. Дверний замок із відбитком пальця

Втомилися втрачати ключі, але не бажаєте встановлювати замок із відбитками пальців через високі ціни?

Ну! Що, якщо ми скажемо вам, що ви можете встановити замок відбитків пальців за допомогою Arduino за мінімальну суму в 70 доларів?

Щоб розпочати роботу над проектом, крім плати Arduino UNO, вам потрібно:

  • Датчик відбитків пальців
  • Інфрачервоний відбиваючий датчик
  • Серводвигун
  • LCD RGB підсвічування
  • Енергетичний щит

Як це працює?

Спочатку зареєструйте свій відбиток пальця в системі. Після цього покладіть палець на датчик відбитків пальців.

Якщо ваш палець розпізнається, серводвигуни повернуть замок і автоматично відкриють двері.

Коли двері знову зачиняються, інфрачервоні датчики, що відбивають, виявляють рух і блокують двері. Звучить круто, правда?

#3. RoboCar

Не будь-який робокар, а робокар, який уникає перешкод!

Цей інтелектуальний пристрій може автоматично відчувати перешкоду попереду та відповідно змінювати напрямок руху. Ймовірно, це основна вимога для будь-якого мобільного робота.

Комерційні та військові організації використовують цю технологію для виконання ризикованих безлюдних робіт.

Що тобі потрібно?

Нічого іншого, як іграшковий автомобіль, ультразвуковий датчик (досить хороший, щоб відчути блокпост), акумулятор 9 В/12 В 1 А та кілька одножильних проводів.

В Інтернеті є кілька відеороликів, які допоможуть вам створити робот-автомобіль на Arduino за допомогою цих аксесуарів.

Плюси використання Raspberry Pi над Arduino

  • Широка підтримка периферійних пристроїв: він оснащений 26 контактами GPIO, що дозволяє підключати кілька дисплеїв, модулів і датчиків одночасно
  • Підтримує кілька мов: підтримує всі типи мов програмування, як-от C, C++, Java, Python, Ruby тощо.
  • Доступний і потужний: Співвідношення ціни та продуктивності Raspberry Pi неперевершене; він поставляється з процесором 1,6 ГГц, достатньо хорошим, щоб його не знайти в жодному іншому одноплатному комп’ютері
  • Кишеньковий робочий стіл: легко перетворите свій Raspberry Pi на кишеньковий дистрибутив Linux, налаштувавши його на екран дисплея; потім ви можете використовувати його для кодування, редагування фотографій, перегляду та інших обчислювальних завдань

Плюси використання Arduino замість Raspberry Pi

  • Доступний і крос-платформний мікроконтролер: плата Arduino є найдоступнішим мікроконтролером на ринку, який може працювати в ОС Windows, Mac, Linux
  • Простий у використанні: базується на середовищі програмування обробки та є гнучким для початківців і досвідчених користувачів
  • Програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом: воно опубліковано як інструмент із відкритим кодом і може бути розширено будь-коли за допомогою бібліотек C++
  • Розширюване апаратне забезпечення: поставляється під ліцензією Creative Commons, що дозволяє розробникам схем створити свою версію модуля
  Як темний режим може продовжити термін служби акумулятора на OLED-телефонах

Raspberry Pi проти Arduino – коли що використовувати?

Ви хочете створювати інноваційні побутові програми та робототехніку, і ви задаєтеся питанням: коли використовувати Raspberry Pi Vs. Arduino?

Спочатку давайте зрозуміємо принципову різницю між Raspberry Pi і Arduino.

Плата Raspberry Pi містить мікропроцесор. Його ЦП має архітектуру ARM і може запускати повну операційну систему (Raspbian, Ubuntu).

По суті, ви можете використовувати Raspberry Pi так само, як і комп’ютер (з деякими обмеженнями продуктивності).

Тоді як плата Arduino містить мікроконтролер. Залежно від типу Arduino ви можете мати інший мікроконтролер.

Основна відмінність полягає в тому, що мікроконтролер — це не те саме, що мікропроцесор. Ви не можете встановити операційну систему на мікроконтролер Arduino. У вас просто програма, що працює в циклі. Це воно!

Коли використовувати Raspberry Pi

Є проекти, які можна реалізувати лише за допомогою Raspberry Pi.

#1. Якщо у вас є складна програма

Існує велика різниця між програмуванням на мікропроцесорі (Raspberry Pi) і мікроконтролері (Arduino).

Arduino популярний завдяки своїй повторюваній структурі. Він обмежений одним потоком з одним циклом керування.

Очевидно, що одного потоку недостатньо, щоб створити алгоритм визначення руху, кишеньковий робочий стіл або навіть передавати зображення з камери.

Arduino розроблено для низькорівневого керування, достатнього для прямого зв’язку з обладнанням.

Якщо ви хочете створити щось складніше, вам знадобиться потужний мікропроцесор, як-от Raspberry Pi.

#2. Якщо ви хочете програмувати з кількома Cpp

Мова Arduino є підгрупою C/Cpp і не дозволяє вам використовувати всі функції Cpp, такі як C++14 або C++17 під час кодування.

Однак ви можете використовувати всі функції Cpp з Raspberry Pi.

Бібліотека std, винятки, ключові слова «новий» і «видалити» – ви все зрозуміли.

Крім того, ви зможете скомпілювати файли Cpp самостійно, не вимагаючи стороннього досвіду.

#3. Справжня багатопотоковість

Якщо ви створюєте програму, яка потребує багатопоточності, Raspberry Pi — ваш вибір!

Однак за допомогою Arduino ви можете налаштувати свою програму таким чином, щоб досягти чогось близького до багатопоточності. Але це не буде ідеально!

Ось чому для досягнення «справжньої» багатопоточності вам потрібно, щоб Raspberry Pi створював будь-який потік на вашій бажаній мові програмування.

Коли використовувати Arduino

Оскільки плата Arduino використовує мікроконтролер, її не можна використовувати як ОС. Але деякі речі можна зробити лише за допомогою плати Arduino.

#1. Обробка в реальному часі

За допомогою Arduino легше досягти обмежень у реальному часі. Причина в тому, що Raspberry Pi має потужний центральний процесор із кількома ядрами та значно більше оперативної пам’яті, що підходить для більших і складніших програм.

Зокрема, під час використання плати Raspberry Pi ви менше контролюєте ресурси, оскільки операційна система керує ресурсами за вас.

І, якщо ви запускаєте кілька програм одночасно, менш імовірно досягти обробки в реальному часі через Raspberry Pi.

Однак у деяких випадках ви можете досягти обмежень у реальному часі за допомогою Raspberry Pi, як-от патч RT-Preempt. Але це, безумовно, складніше і менш підходить.

З іншого боку, Arduino має набагато менші ресурси ЦП і мінімальний КБ оперативної пам’яті.

Ви можете відчути, що щось із меншою обчислювальною потужністю порівняно краще, ніж Raspberry Pi. Ну, це не так.

Arduino працює на потужній мові програмування (C/C++). Оскільки у вас є лише одна програма, що виконується в циклі в одному потоці, оцінити час, необхідний для виконання завдання, стає легше.

#2. Під час виконання простого проекту

Досі ви могли зрозуміти дві речі:

  • Raspberry Pi підходить для складних проектів
  • Arduino найкраще підходить для простих програм, що включають повторювані інструкції
  10 найкращих додатків Kodi для перегляду Прем'єр-ліги

Отже, якщо ваша програма пов’язана з читанням вхідних даних із датчиків (температури, інфрачервоного випромінювання, відбитків пальців), їх обробкою в режимі реального часу та створенням базових вихідних даних, Arduino може виконати це з легкістю.

Крім того, на відміну від Raspberry Pi, Arduino постачається з попередньо інтегрованим апаратним забезпеченням і порівняно займає набагато менше часу на розробку.

#3. Коли вам потрібні потужні апаратні штифти

Незважаючи на те, що обидві плати мають схожі апаратні функції, деякі основні відмінності роблять Arduino кращим за Raspberry Pi у деяких випадках, як два, згадані нижче.

  • Аналого-цифровий перетворювач (АЦП): АЦП Arduino UNO дозволяє зчитувати значення від 0 до 5 В, що полегшує зчитування відсоткових значень із датчиків
  • Інтегрована ШІМ: деякі контакти Arduino дозволяють створювати та використовувати ШІМ для надсилання аналогових сигналів через пристрій і повного контролю над ним.

Тепер, коли ви знаєте, що для чого найкраще підходить. Давайте розберемо кілька ринків, де можна купити Raspberry Pi і Arduino.

Де купити Raspberry Pi?

Щоб придбати Raspberry Pi, ви можете перейти на ці надійні платформи.

#1. Amazon

Amazon — це величезна інтернет-компанія, яка продає майже все, що вам заманеться. Під усім ми мали на увазі плату Raspberry Pi.

На Amazon ви можете отримати останню версію Raspberry Pi, тобто Raspberry Pi 4 Model B, випущену в 2019 році.

Amazon має кілька видатних рейтингів і відгуків. Крім того, ви можете порівнювати ціни на товари від різних постачальників у режимі реального часу та отримувати найкращу пропозицію.

#2. Добре

Добре надає унікальне поєднання програмного забезпечення, підтримки розробки та виробничих послуг, що дозволяє клієнтам генерувати інноваційні ідеї та перетворювати їх у комерційну реальність.

Він пропонує свій Raspberry Pi 4 Model B зі стартовим набором із 8 частин.

Ви не тільки отримуєте потужний набір Raspberry, але також отримуєте безкоштовний доступ до його онлайн-посібника з налаштування та ряду цікавих проектів, над якими можна працювати.

Де купити Arduino?

#1. Arduino.cc

Arduino.cc це єдине місце для всіх продуктів і аксесуарів Arduino. Він пропонує широкий спектр продуктів Arduino, серед яких найпопулярнішим є пакет сертифікації Arduino.

Набір поставляється разом із початковим набором Arduino та онлайн-сертифікаційним іспитом.

Сертифікаційний іспит зазвичай базується на практичних завданнях, які виконуються за допомогою стартового набору Arduino. Це чудовий вибір для новачків, які хочуть вивчити Arduino з перших основ.

Іспит доступний англійською, іспанською, німецькою, італійською та китайською мовами.

#2. Amazon

І знову, Amazon служить ідеальним ринком для купівлі плат Arduino та аксесуарів до них.

Тут ви можете придбати все: від однокомпонентної плати Arduino UNO до повного комплекту Arduino.

Серед них Arduino Uno REV 3 є бестселером серії Arduino від Amazon. Це окрема плата Arduino з вражаючими оцінками та відгуками клієнтів.

Що краще: Raspberry Pi чи Arduino?

З наведеного вище обговорення стає очевидним, що і Raspberry Pi, і Arduino мають свої переваги та недоліки.

Вибір між двома в значній мірі залежить від типу програми, над якою ви будете працювати.

Arduino підходить для виконання повторюваних завдань, які включають один потік введення та основні виходи, такі як відкриття дверей, увімкнення/вимкнення світла, зчитування температури за допомогою датчиків тощо.

З іншого боку, Raspberry Pi рекомендується для складних програм, які вимагають кількох програм і різноманітних результатів, наприклад, керування роботами, створення кишенькового ПК, створення веб-сайту, публікація в Інтернеті тощо.