Вы не знаете, какой из них использовать, Raspberry Pi или Arduino? Пытаетесь выяснить варианты использования обоих?
И Raspberry Pi, и Arduino меняют правила игры в мире технологий, но вы должны знать разницу между ними, чтобы знать, как и когда их использовать.
В этой статье мы расскажем вам, что такое Raspberry Pi и Arduino, и обсудим разницу в их использовании в зависимости от вариантов использования.
Давайте начнем.
Оглавление
Все, что вы должны знать о Raspberry Pi
Raspberry Pi — доступный компьютер размером с кредитную карту, созданный Фонд малины Пи – некоммерческая организация в Великобритании.
Он был разработан для обучения людей вычислительной технике, особенно тех, кто не может позволить себе полноценный компьютер.
Он способен делать почти все, что делает обычный компьютер — просматривать веб-страницы, воспроизводить видео 4K, создавать электронные таблицы, играть в игры и многое другое.
Pi также позволяет людям всех возрастов научиться программировать на таких языках, как Scratch и Python.
Теперь, когда мы знаем, что такое Pi, давайте погрузимся в технический жаргон Raspberry Pi.
Raspberry Pi был запущен в 2012 году. Однако с тех пор было несколько итераций. Оригинальный Pi имел одноядерный процессор с частотой 700 МГц и всего 256 МБ ОЗУ.
В то время как последняя модель, Raspberry Pi 4 Model B, имеет четырехъядерный процессор с тактовой частотой более 1,5 ГГц и 4 ГБ оперативной памяти.
Цена Raspberry Pi всегда была ниже 80 долларов (обычно около 35 долларов).
На самом деле Pi Zero стоит 5 долларов — как мы уже говорили, компактный, доступный и эффективный.
Более того, Raspberry Pi широко используется в различных отраслях, от музыки до метеостанций.
Варианты использования Raspberry Pi
№1. FM-радиостанция
У вас есть сообщение, которым вы хотите поделиться с группой или сообществом? Raspberry Pi может помочь вам транслировать ваше сообщение на FM-радио.
Примечание. Передача сообщений по FM-радио без лицензии является незаконной. К счастью, Pi может транслировать только на короткие расстояния, так что вы сможете избежать неприятностей.
Все, что вам нужно, — это портативный аккумулятор и исключительные навыки пайки.
После этого вы можете предварительно загрузить аудио (которое вы хотите транслировать) на карту microSD, и все готово!
№ 2. Настройка ретро-игр своими руками
Еще одно популярное использование Raspberry Pi — это игровой автомат в стиле ретро. Он компактен и достаточно мощен, чтобы его можно было использовать для различных игр.
Первый — установить один автономный эмулятор, загрузить ПЗУ и начать играть.
Во-вторых, вы можете играть в игры через ретро-игровые платформы, разработанные для Raspberry Pi, такие как RetroPie, RecalBox и PiPlay.
Вы даже можете эмулировать многие популярные платформы, такие как компьютерные игры MS-DOS и Commodore 64. Более того, Raspberry Pi может помочь вам возродить многие популярные 16-битные игровые консоли.
№3. Веб-серверы
Еще одно фантастическое использование Raspberry Pi — в качестве веб-сервера. Тем не менее, эти серверы достаточно мощные для размещения веб-сайта. Скажем, достаточно хорошо, чтобы разместить свой блог.
Для начала вам необходимо установить программное обеспечение Apache или полный стек LAMP с PHP и MySQL вместе с Apache.
Как только вы закончите настройку, вы можете загрузить свой HTML-файл в каталог (www), и ваш сервер будет работать.
Примечание. Чтобы ваш веб-сайт работал и работал, вам потребуется статический IP-адрес от вашего интернет-провайдера.
Давайте теперь посмотрим, что такое Arduino и чем он отличается от Raspberry Pi.
Все, что вы должны знать об Ардуино
Arduino — это платформа с открытым исходным кодом, которая поставляется с простым в использовании аппаратным обеспечением (часто называемым микроконтроллером) и Программное обеспечение Ардуино или IDE (интегрированная среда разработки).
Программное обеспечение для интегрированной разработки Arduino было разработано в Ivrea Interaction Design Institute. У него та же цель, что и у Raspberry Pi, — обучение студентов, не имеющих опыта работы с технологиями и программированием.
Платы Arduino могут считывать входные данные — светодиодный индикатор на датчике, палец на кнопке и превращать их в выходные данные — активация двигателя, включение светодиода и т. д.
Arduino был вдохновителем нескольких простых и сложных научных проектов. Благодаря удобному интерфейсу, который упрощает использование для новичков и достаточно гибок для опытных пользователей.
Вы можете буквально указать Arduino, что делать, набрав набор инструкций или написав программу на упрощенном языке C++ в интегрированной среде разработки (IDE) Arduino.
Примечание. В среде IDE вы вводите программный код перед его загрузкой на доску.
Случаи использования Ардуино
№1. Музыкальные инструменты
Несколько музыкальных инструментов, таких как синтезаторы, барабаны и терменвокс, созданы с использованием Arduino.
Для начала вам понадобится флип-доска и Arduino UNO.
Фликборд — это печатная плата, которая распознает ваши жесты на высоте 15 см над поверхностью. Это позволит вам махать руками в воздухе, и ваши жесты автоматически преобразуются в музыку.
Это действительно крутой проект Arduino!
№ 2. Дверной замок с отпечатками пальцев
Устали терять ключи, но не хотите устанавливать замок по отпечатку пальца из-за высоких цен?
Что ж! Что, если мы скажем вам, что вы можете установить блокировку отпечатков пальцев с помощью Arduino с минимальными затратами в 70 долларов?
Чтобы начать работу с проектом, кроме платы Arduino UNO, вам потребуется:
- Датчик отпечатков пальцев
- Инфракрасный отражающий датчик
- Серводвигатель
- RGB-подсветка ЖК-дисплея
- Энергетический щит
Как это работает?
Сначала зарегистрируйте свой отпечаток пальца в системе. После этого приложите палец к датчику отпечатков пальцев.
Если ваш палец распознан, серводвигатели повернут замок и автоматически откроют дверь для вас.
Как только дверь снова закрывается, инфракрасные отражающие датчики обнаруживают движение и запирают дверь. Звучит круто, правда?
№3. Робокар
Не просто робокар, а робокар, который обходит препятствия!
Это интеллектуальное устройство может автоматически обнаруживать препятствия впереди и соответствующим образом изменять направление движения. Вероятно, основное требование для любого мобильного робота.
Коммерческие и военные организации используют эту технологию для выполнения рискованных работ без участия человека.
Что вам нужно?
Не более чем игрушечная машинка, ультразвуковой датчик (достаточно хороший, чтобы обнаружить блокпост), батарея 9В/12В 1А и несколько одножильных проводов.
В Интернете есть несколько видеороликов, которые помогут вам собрать автомобиль-робот на базе Arduino с помощью этих аксессуаров.
Плюсы использования Raspberry Pi вместо Arduino
- Обширная поддержка периферийных устройств: он поставляется с 26 контактами GPIO, позволяющими одновременно подключать несколько дисплеев, модулей и датчиков.
- Поддерживает несколько языков: поддерживает все типы языков программирования, такие как C, C++, Java, Python, Ruby и т. д.
- Доступный и мощный: соотношение цены и производительности Raspberry Pi не имеет себе равных; он оснащен процессором с тактовой частотой 1,6 ГГц, которого нет ни в одном другом одноплатном компьютере.
- Pocket Desktop: легко превратите свой Raspberry Pi в карманный дистрибутив Linux, настроив его на экран дисплея; затем вы можете использовать его для кодирования, редактирования фотографий, просмотра и других вычислительных задач.
Плюсы использования Arduino вместо Raspberry Pi
- Доступный и кросс-платформенный микроконтроллер: плата Arduino — самый доступный микроконтроллер на рынке, способный работать в ОС Windows, Mac, Linux.
- Простота в использовании: основана на среде программирования обработки и гибка для начинающих и опытных пользователей.
- Программное обеспечение с открытым исходным кодом: оно публикуется как инструмент с открытым исходным кодом и может быть расширено в любое время с помощью библиотек C++.
- Расширяемое оборудование: поставляется под лицензией Creative Commons, позволяющей разработчикам схем создавать свою версию модуля.
Raspberry Pi против Arduino — когда что использовать?
Вы хотите создавать инновационные бытовые приложения и робототехнику и задаетесь вопросом: когда использовать Raspberry Pi Vs. Ардуино?
Во-первых, давайте разберемся в принципиальной разнице между Raspberry Pi и Arduino.
Плата Raspberry Pi содержит микропроцессор. Его ЦП имеет архитектуру ARM и может работать под управлением полной операционной системы (Raspbian, Ubuntu).
По сути, вы можете использовать Raspberry Pi так же, как свой компьютер (с некоторыми ограничениями производительности).
В то время как плата Arduino содержит микроконтроллер. В зависимости от типа Arduino у вас может быть другой микроконтроллер.
Основное различие заключается в том, что микроконтроллер — это не то же самое, что микропроцессор. Вы не можете установить операционную систему на микроконтроллер Arduino. У вас просто есть программа, работающая в цикле. Вот и все!
Когда использовать Raspberry Pi
Есть проекты, которые можно реализовать только с Raspberry Pi.
№1. Когда у вас сложное приложение
Существует огромная разница между программированием на микропроцессоре (Raspberry Pi) и микроконтроллере (Arduino).
Arduino популярен своей повторяющейся структурой. Он ограничен одним потоком с одним циклом управления.
Очевидно, что одного потока недостаточно для создания алгоритма обнаружения движения, карманного рабочего стола или даже потоковой передачи изображений с камеры.
Arduino разработан для низкоуровневого управления, достаточного для прямого общения с оборудованием.
Если вы хотите создать что-то более сложное, вам понадобится мощный микропроцессор, такой как Raspberry Pi.
№ 2. Когда вы хотите программировать с несколькими CPP
Язык Arduino является подгруппой C/Cpp и не позволяет вам использовать все функции Cpp, такие как C++14 или C++17, при кодировании.
Однако вы можете использовать все функции Cpp с Raspberry Pi.
Библиотека std, исключения, ключевые слова «new» и «delete» — вы называете это, вы получили это.
Кроме того, вы сможете скомпилировать свои файлы Cpp самостоятельно, не требуя каких-либо внешних знаний.
№3. Настоящая многопоточность
Если вы создаете приложение, требующее многопоточности, Raspberry Pi — ваш выбор!
Однако с помощью Arduino вы можете настроить свою программу таким образом, чтобы добиться чего-то близкого к многопоточности. Но это не будет идеально!
Вот почему для достижения «настоящей» многопоточности вам требуется Raspberry Pi для создания любого потока на желаемом языке программирования.
Когда использовать Ардуино
Поскольку на плате Arduino используется микроконтроллер, ее нельзя использовать в качестве ОС. Но некоторые вещи можно сделать только через плату Arduino.
№1. Обработка в реальном времени
С Arduino проще добиться ограничений в реальном времени. Причина в том, что Raspberry Pi имеет мощный многоядерный процессор и гораздо больше оперативной памяти, подходящей для более крупных и сложных программ.
В частности, вы меньше контролируете ресурсы при использовании платы Raspberry Pi, поскольку операционная система управляет ресурсами за вас.
И, если вы запускаете несколько программ одновременно, маловероятно добиться обработки в реальном времени с помощью Raspberry Pi.
Однако в некоторых случаях вы можете добиться ограничений в реальном времени с помощью Raspberry Pi, таких как патч RT-Preempt. Но это определенно сложнее и менее удобно.
С другой стороны, Arduino поставляется с гораздо меньшими ресурсами ЦП и минимальным объемом ОЗУ.
Вы можете подумать, что что-то с меньшей вычислительной мощностью сравнительно лучше, чем Raspberry Pi. Ну, это не так.
Arduino работает на мощном языке программирования (C/C++). Поскольку у вас есть только одна программа, работающая в цикле в одном потоке, оценка времени, необходимого для выполнения задачи, становится проще.
№ 2. При выполнении простого проекта
До сих пор вы, возможно, понимали две вещи:
- Raspberry Pi подходит для сложных проектов
- Arduino лучше всего подходит для простых программ, включающих повторяющиеся инструкции.
Таким образом, если ваше приложение предназначено для считывания входных данных с датчиков (температуры, инфракрасного излучения, отпечатков пальцев), их обработки в режиме реального времени и создания основных выходных данных, Arduino может легко это сделать.
Более того, в отличие от Raspberry Pi, Arduino поставляется с предварительно интегрированными аппаратными функциями и занимает гораздо меньше времени на разработку.
№3. Когда вам нужны мощные аппаратные контакты
Хотя обе платы имеют схожие аппаратные функции, некоторые существенные различия делают Arduino лучше Raspberry Pi в некоторых случаях, таких как два, упомянутых ниже.
- Аналого-цифровой преобразователь (АЦП): АЦП Arduino UNO позволяет считывать значения от 0 до 5 В, что упрощает считывание процентных значений с датчиков.
- Интегрированный ШИМ: некоторые контакты Arduino позволяют создавать и использовать ШИМ для отправки аналоговых сигналов через устройство и иметь полный контроль над ним.
Теперь, когда вы знаете, что лучше всего подходит для чего. Давайте выясним несколько торговых площадок, где можно купить Raspberry Pi и Arduino.
Где купить Raspberry Pi?
Для покупки Raspberry Pi вы можете перейти на эти доверенные платформы.
№1. Амазонка
Amazon — это огромное интернет-предприятие, продающее почти все, что вы хотите. Под всем мы подразумевали плату Raspberry Pi.
На Amazon вы можете получить последнюю версию Raspberry Pi, то есть Raspberry Pi 4 Model B, выпущенную в 2019 году.
Amazon имеет несколько выдающихся рейтингов и обзоров. Кроме того, вы можете в режиме реального времени сравнивать цены на товары от разных поставщиков и выбирать для себя лучшее предложение.
№ 2. Окдо
Окдо предлагает уникальное сочетание программного обеспечения, поддержки разработки и производственных услуг, позволяющее клиентам генерировать инновационные идеи и воплощать их в коммерческую реальность.
Он предлагает свою Raspberry Pi 4 Model B со стартовым комплектом из 8 предметов.
Вы не только получаете мощный комплект Raspberry, но также получаете бесплатный доступ к его онлайн-руководству по установке и ряду интересных проектов для работы.
Где купить Ардуино?
№1. Arduino.cc
Arduino.cc — ваш универсальный магазин для всех продуктов и аксессуаров Arduino. Он предлагает широкий спектр продуктов Arduino, среди которых наиболее популярным является сертификационный комплект Arduino.
В комплект входит стартовый комплект Arduino и онлайн-сертификационный экзамен.
Сертификационный экзамен обычно основан на практических задачах, выполняемых с помощью стартового комплекта Arduino. Это отличный выбор для новичков, желающих изучить Arduino с самого начала.
Экзамен доступен на английском, испанском, немецком, итальянском и китайском языках.
№ 2. Амазонка
Еще раз, Амазонка служит идеальной торговой площадкой для покупки плат Arduino и аксессуаров к ним.
Вы можете получить все это здесь, от покупки цельной платы Arduino UNO до полного комплекта Arduino.
Среди них Arduino Uno REV 3 — бестселлер серии Arduino от Amazon. Это отдельная плата Arduino с впечатляющими оценками и отзывами покупателей.
Что лучше: Raspberry Pi или Arduino?
Из приведенного выше обсуждения видно, что и Raspberry Pi, и Arduino имеют свои преимущества и недостатки.
Выбор между ними во многом зависит от типа приложения, над которым вы будете работать.
Arduino подходит для выполнения повторяющихся задач, которые включают однопоточный ввод и базовые выходные данные, такие как открытие двери, включение/выключение света, считывание температуры с помощью датчиков и т. д.
С другой стороны, Raspberry Pi рекомендуется для сложных приложений, требующих нескольких программ и различных результатов, например, для управления роботами, создания карманного ПК, создания веб-сайта, публикации в Интернете и т. д.