Kuidas

Vaarika Pi vs Arduino: kumba peaksite ostma?

Ehkki Raspberry Pi ja Arduino mainitakse mõnikord ühes hingeõhus ja mõlemat toodet võib lugeda samade elektroonika harrastustoodete hulka, on need tegelikult kaks erinevat toodet, millel on oma rakendused. Vaarika Pi vs Arduino: millised on erinevused ja mida te milleks kasutate?

Kui olete huvitatud (programmeeritavatest) elektroonika harrastustoodetest, kohtute peagi Raspberry Pi ja Arduinoga. Mõlemad tooted on loodud trükkplaadina, millele asetatakse erinevad kiibid ning näiteks Raspberry Pi 3 (8,5 × 5,6 cm) ja populaarse Arduino Uno R3 (6,9 × 5,3 cm) mõõtmed on üsna võrreldavad. Need on siiski kaks väga erinevat toodet, millel mõlemal on oma tugevused ja nõrkused. Selles artiklis käsitleme kahe platvormi erinevusi.

Arvuti versus mikrokontroller

Põhimõtteliselt on erinevust lihtne seletada: Arduino on mikrokontroller, Raspberry Pi aga täieõiguslik arvuti. Mikrokontroller ei käivita opsüsteemi ja korraga saab töötada ainult üks programm. Arvuti on varustatud operatsioonisüsteemiga ja suudab korraga käitada mitut programmi.

Raspberry Pi-s ja alternatiivsetes üheplaadilistes arvutites, näiteks Orange Pi, saate seetõttu ära tunda täisväärtusliku arvuti kõik osad. Näiteks on Raspberry Pi 3 mudel B + varustatud USB-porti, võrguühenduse, HDMI-ühenduse ja heliväljundiga. Isegi wifi ja bluetooth on saadaval. Tänu kõigile neile ühendustele saate nagu iga arvuti ühendada ekraani ja sisendseadme, misjärel saate koos sobiva opsüsteemiga kasutada Pi-d sirvimiseks või tekstitöötluseks lauaarvutina. Võrrelge seda keskmise Arduino või sarnase mikrokontrolleriplaadiga: need plaadid pakuvad põhimõtteliselt ainult tihvte, mis toimivad digitaalsete ja analoogsisenditena ja -väljunditena, mis on ühendatud otse mikrokontrolleriga, millega saate asju vahetada.

Arduino on mikrokontroller, Raspberry Pi aga täisväärtuslik arvuti.

Mis on vaarika pi?

Raspberry Pi töötas algselt välja britt Eben Upton odava arvutina (35 dollari eest), et õpetada lastele arvutite, elektroonika ja programmeerimise aluseid. Kuid arvutiharrastajad nägid ka odava Raspberry Pi jaoks palju kasutusvõimalusi. Raspberry Pi aluseks on kõigil juhtudel Broadcom SoC, mis ühendab ARM-protsessori VideoCore IV GPU-ga ja pakub ka kõiki ühendusi, näiteks USB-porte ja HDMI-väljundit. Seejärel ühendatakse võrguühenduse kiip USB 2.0 kaudu. See on ka põhjus, miks uusima Raspberry Pi 3 mudeli B + gigabaidine võrguühendus saavutab kogu gigabaidise kiiruse asemel kiiruse 200–300 Mbit / s.

Raspberry Pi-l pole salvestusruumi, vajate SD-kaarti, kuhu soovitud operatsioonisüsteem installida. Sihtasutus Raspberry Pi soovitab vähemalt klassi 4 kaarti, kuid meie kogemused näitavad, et hea kaubamärgi kiirem 10. klassi või isegi UHS 1. klassi kaart on parem mõte. Igal juhul ärge ostke kaubamärgita piletit, teil on hea võimalus, et pilet rikub kasutamise ajal.

Mitmekülgsed opsüsteemid

Operatsioonisüsteemi saate ise SD-kaardile installida. Standardne operatsioonisüsteem on Debiani põhine Raspbian, Linuxi distributsioon, mis võimaldab teil kasutada Raspberry Pi lauaarvutina. Lisaks on olemas ka spetsiaalsemad Linuxi-põhised jaotused, mis võimaldavad teil Pi-d kasutada mängukonsoolina (näiteks RetroPie) või meediumipleierina (näiteks OpenELEC).

Enamik Pi operatsioonisüsteeme põhineb Linuxil, kuid näiteks Windowsi IOT Core või RISC OS kujul on olemas ka muud tüüpi opsüsteeme. Paindlikud Linuxi operatsioonisüsteemid võimaldavad paljusid arenenud rakendusi. Näiteks saate Raspberry Pi kasutada nutika kõlarina koos Google Home'iga, saate seda kasutada allalaadimisserverina või isegi koduvõrgu keskse reklaamiblokeerijana.

Pi on suurepärane ka meediumipleierina video või heli voogesituse jaoks. Miniarvuti on nii võimas, et saate seda kasutada ka näiteks Raspberry Pi 2 retro mängukonsoolina koos RetroPie'ga. Seejärel jäljendab see vaevata selliseid mängukonsoole nagu NES, SNES, MegaDive ja Commodore 64.

Kõrge ühilduvus

Pärast esimese Raspberry Pi turuletulekut 2012. aastal on nüüd kiiremate protsessoritega ilmunud igasuguseid erinevaid versioone. Kui esimesel Raspberry Pi-l oli ühetuumaline protsessor taktsagedusega 700 MHz, on viimane 3+ varustatud 1,4 GHz neljatuumalise protsessoriga. Üks asi on aga kõigis nendes Raspberry Pis's jäänud samaks, SoC-d pakub Broadcom. Kasutatavate ARM-südamike vahel on teatud erinevus, kuid VideoCore IV GPU on kõigis kasutatavates SoC-ides sama. Raspberry Pi fondi andmetel on VideoCore ainus avalikult dokumenteeritud GPU ARM SoC-de jaoks ja on seetõttu Pi projekti jaoks oluline. Selles on midagi, sest alternatiivsete tahvlite teiste SoC-de peamine puudus on see, et graafikavõimalused on üldiselt halvasti toetatud. Raspberry Pi fond paneb suurt rõhku põlvkondadevahelisele Pis-i ühilduvusele. Enda opsüsteem Raspbian ühildub seega täielikult kõigi Pi variantidega.

Vaarika Pi versus alternatiivid

Raspberry Pi ei ole ainus üheplaadiline arvuti turul. Pärast Pi edu on turule toomas ka teised tootjad, peamiselt hiinlased, Raspberry Pi "kloonid". Mõnikord on nendel plaatidel mõni muu puuviljaosa, mis on ühendatud sõnaga Pi, näiteks Banana Pi või Orange Pi. Kirjutasime siinsamas lõigus tahtlikult "kloonid", sest erinevalt enamikust Arduino kloonidest pole need täpsed koopiad. Raspberry Pi kasutab Broadcom SoC-d, samas kui alternatiivsetel tahvlitel on teise tootja, näiteks Allwinner, Rockchip või MediaTek, SoC. Nagu Raspberry Pi-s kasutatav Broadcom SoC, põhinevad ka need SoC-d ARM-protsessoril, kuid sarnasus sellega tõesti lõpeb. Näiteks muud SoC-de elemendid (näiteks GPU) on erinevad. Praktikas tähendab see, et spetsiaalselt Raspberry Pi jaoks loodud operatsioonisüsteem nagu Raspbian või RetroPie ei tööta otse ühel alternatiivsel tahvlil.

Alternatiivsete tahvlite tootjad tarnivad tavaliselt oma Linuxi distributsiooni (mõnikord Raspbani muudetud versiooni), kuid sageli võite valida ka Armbiani. See on spetsiaalne Linuxi distributsioon, mis on mõeldud spetsiaalselt ühe tahvelarvutite jaoks. Muide, Armbian ei toeta Raspberry Pi-d. Ehkki alternatiivsed üheplaadilised arvutid on võimsamad või odavamad kui Raspberry Pi ja seega on neil kindlasti õigus eksisteerida, pole need algajatele tavaliselt nii hea mõte. (Hiina) tootjate dokumentatsioon on tavaliselt piiratud. Teine probleem on see, et tahvlitele sobivad Linuxi distributsioonid ei toeta tavaliselt kõiki võimalusi. Näiteks ei saa te mõnikord valida kõiki eraldusvõimalusi, mis on keeruline, kui teil on lihtsalt toetamata eraldusvõimega ekraan. Teine probleem on see, et kasutajate arv ühe alternatiivse märgi kohta on suhteliselt väike, nii et te ei saa probleemide korral aktiivse kogukonna juurde tagasi pöörduda. Kasutajate suur arv ja Pi kogukonna hea tugi on väga suur pluss, eriti algajatele.

Kasutajate suur arv ja Pi kogukonna hea tugi on väga suur pluss, eriti algajatele.

tarvikud

Raspberry Pi valimisel on veel üks argument, mitte aga üks üheplaadiga arvuti. Raspberry Pi jaoks on müügil palju tarvikuid. Nii et teil on lai valik kõigi värvide ja kujudega korpuseid. Kas soovite oma Pi ehitada korpuseks, mis näeb välja nagu retro mängukonsool? Pole probleemi, on juhtumeid, mis näevad välja nagu Nintendo NES või SNES. Lisaks on Raspberry Pi jaoks müügil ka igasuguseid laiendusi. Sellega saate näiteks lisada hea (digitaalse) heliväljundi, puutetundliku ekraani, väikese ekraani või LED-maatriksi. Laiendusmooduleid nimetatakse ka HAT-ks, mis tähistab riistvara, mis on kinnitatud peal. Laiendusmoodulid ühenduvad GPIO-ga, mis on Raspberry Pi nööpnõelade massiiv. Neid tihvte saab kasutada ka andurite ja muude komponentide ühendamiseks.

Mis on Arduino?

Arduino on näide mikrokontrollerist: väga lihtne arvuti, mis suudab käitada ühte programmi korraga. Nii et mikrokontrolleris töötavat operatsioonisüsteemi pole. Programmeerite mikrokontrolleri soovitud programmiga, misjärel see programm käivitatakse. See muudab mikrokontrolleri ideaalseks väiksemate korduvate toimingute jaoks, nagu ukse automaatne avamine või lambi sisselülitamine liikumise ajal. Kuid võimalikud on ka mõned arenenumad asjad, näiteks isejuhtiv robot, mis määrab selle liikumise andurite põhjal.

Arduinost rääkides räägime mitte ainult mikrokontrollerist. Arduino plaat sisaldab kõiki komponente, mida vajate mikrokontrolleri kasutamiseks (tavaliselt Atmeli variant, kuid kasutatakse ka teisi kaubamärke) lihtsal viisil. Näiteks on enamik Arduino plaate varustatud USB-ühendusega. Seda kasutatakse programmi edastamiseks mikrokontrollerisse arvuti kaudu. Lisaks sisaldavad Arduino plaadid tihvte, mille külge saate ühendada selliseid komponente nagu andurid ja mootorid.

Näide projektist, mille saate ehitada, on valgus, mis reageerib liikumisele või hämaruse tekkele, nagu siin näidatud. Kuid koos WiFi-ga varustatud Arduinoga saate luua ka ilmastikuhäire. Või võite ehitada paberist vihmavarju, mis avaneb automaatselt, kui hakkab vihma sadama.

Tugev

Mikrokontrolleri nagu Arduino eeliseks on see, et pärast programmeerimist võib väike tarkvara valesti minna. Niipea kui ühendate toiteallika, käivitatakse mikrokontrollerisse programmeeritud kood. Pole tähtis, kas lihtsalt ühendate toite lahti, pärast programmi uuesti ühendamist töötab uuesti. See pole rõhutatult nii ühe tahvelarvutiga nagu Raspberry Pi. Kui tõmbate lihtsalt voolu Raspberry Pi'st, on teil suur tõenäosus, et operatsioonisüsteemi failid rikutakse ja teie Pi enam ei käivitu. Täpselt nagu näiteks Windowsi arvuti, peate selle väljalülitamiseks Pi korralikult sulgema.