Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: Co je pro váš projekt nejlepší?

Ve vzrušujícím světě mikrokontrolérů je nalezení správné rovnováhy mezi velikostí a výpočetním výkonem pro váš projekt vestavěné elektroniky nejvyšší prioritou. Při hledání této shody jsou Arduino Nano a Raspberry Pi Pico dvě oblíbené možnosti, které často přicházejí na mysl.

Bohužel specifické potřeby vašeho projektu vám nemusí být zřejmé, dokud nebudete po kolena v procesu implementace. Pojďme se podívat na některé klíčové rozdíly a funkce, které je třeba hledat mezi těmito dvěma konkurenčními deskami, abychom vám pomohli vybrat ten správný mikrokontrolér pro váš projekt.

Porovnání hardwaru

Za prvé, stojí za zmínku, že v řadách Arduino Nano a Pico jsou na výběr různé možnosti, nejen jejich základní modely. Některé jsou upgrady na základní model, zatímco jiné mají vyhrazené funkce, které vyhovují určitým aplikacím. Ale to by mělo platit: neexistuje žádná „nejlepší“ deska pro váš projekt sama o sobě, pouze kompromisy.

Arduino Nano

Arduino Nano, poháněné ATmega328, je kompaktní deska vhodná pro prkénko, která nabízí podobné funkce jako Arduino Duemilanove, ale v jiném provedení. Nemá DC napájecí konektor a místo standardního používá USB kabel Mini-B.

Raspberry Pi Pico

Přestože byl Raspberry Pi Pico uveden na trh teprve v roce 2021, již nyní je oblíbenou volbou ve světě MCU. Srdcem Pico je čip mikrokontroléru RP2040 založený na dvoujádrovém Arm Cortex-M0+ procesor.

Pokud jde o hardwarové možnosti, Raspberry Pi Pico má jasně náskok před standardním Arduinem Nano s rychlejším procesorem, větší pamětí flash, více piny GPIO a rozsáhlou kontrolou nad PWM signály. Také dvoujádrový procesor přítomný na Pico je dobrý pro vícevláknové programy.

Raspberry Pi Pico však postrádá EEPROM, často zásadní pro projekty založené na mikrokontrolérech. Kromě toho nebudete moci provozovat svůj projekt z 9V baterie bez regulátoru napětí.

Aplikace IoT

Zatímco základní modely postrádají bezdrátovou konektivitu, řady Raspberry Pi Pico a Arduino Nano nabízejí výběr speciálních desek s bezdrátovou konektivitou pro aplikace IoT. Některé populární desky IoT v řadě Nano zahrnují Arduino Nano 33 IoT a Připojení Arduino Nano RP2040 (který používá stejný SoC jako Raspberry Pi Pico).

V případě desek Raspberry Pi Pico IoT máte na výběr Pico W a Pico WH. Oba mají připojení Wi-Fi a Bluetooth, ale Pico WH je dodáván s již připojenými kolíky, takže je nemusíte pájet na desku.

Komunikační kanály

Raspberry Pi Pico i Arduino Nano nabízejí více komunikačních kanálů pro propojení s jinými zařízeními. Raspberry Pi Pico má 2 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), dva I2C (Inter-Integrated Circuit) a dvě rozhraní SPI (Serial Peripheral Interface), která poskytují možnosti pro komunikaci s ostatními zařízení.

Pokud ještě nevíte, co to je, podívejte se jak funguje sériová komunikace UART, SPI a I2C a proč je stále používáme.

Standardní model Arduino Nano má pouze jeden z každého komunikačního kanálu: UART, I2C a SPI. Pokud se však nejedná o velký projekt, nebudete potřebovat všechny komunikační kanály dostupné na Pi Pico současně – pravděpodobně vůbec ne při použití jeho schopnosti PIO (viz níže). A ani větší počet rozhraní nenaznačuje, že je to automaticky lepší, protože víme, že roli hrají i další faktory.

Procesní výkon

Čipy mikrokontroléru používané v deskách Raspberry Pi Pico a Arduino Nano mají své silné a slabé stránky. A tady budete muset udělat ten nejlepší kompromis.

procesor

Ve většině projektů Arduino bude CPU pravděpodobně trávit 99,9 % svého času spánkem. To naznačuje, že rychlost CPU není tak důležitá, jak byste si představovali, s výjimkou speciálních scénářů, jako je zpracování dat v reálném čase. Čip RP2040 použitý v Raspberry Pi Pico je 32bitový dvoujádrový procesor, který nabízí vyšší zpracování výkon a výkon ve srovnání s čipem ATmega328P použitým v základním modelu Arduino Nano, což je 8bitový procesor.

Čip RP2040 také přichází s unikátní funkcí: stavové automaty PIO (Programmable Input/Output), které umožňují vysokorychlostní paralelní přenosy dat a uživatelská periferní rozhraní. Díky tomu je vhodný pro aplikace, které vyžadují zpracování dat v reálném čase, jako je robotika a automatizace.

RAM

Stejně jako u CPU většina aplikací mikrokontroléru využívá pouze malé množství paměti RAM. Pokud však děláte úkoly, které vyžadují více paměti RAM, jako jsou projekty IoT, měli byste se rozhodnout pro desku s více vnitřní RAM – Raspberry Pi Pico.

Programování ekosystémů

Programovací ekosystémy Raspberry Pi Pico a Arduino jsou také důležitými faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru mezi těmito dvěma deskami. Raspberry Pi Pico používá MicroPython a C/C++ jako své primární programovací jazyky.

Arduino používá jako své primární programovací prostředí Arduino IDE, které je založeno na C/C++. Arduino IDE je známé pro svou jednoduchost a snadné použití, s uživatelsky přívětivým rozhraním a velkou sbírkou knihoven a příkladů. Má také velkou a aktivní komunitu uživatelů, která poskytuje rozsáhlou podporu a zdroje pro začátečníky i zkušené vývojáře.

C/C++ je výkonný a všestranný jazyk, který poskytuje nízkoúrovňový přístup k hardwaru a umožňuje tak složitější a výkonově kritické aplikace.

MicroPython je programovací jazyk založený na Pythonu, který nabízí jednoduchý a intuitivní způsob programování deska, takže je ideální, pokud již znáte Python nebo dáváte přednost jazyku vyšší úrovně. Pokud stále preferujete prostředí Arduino, ale chcete pracovat s MicroPythonem, probrali jsme to co je Arduino MicroPython IDE podrobně.

Náklady

Ignorováním všech klonovacích desek od výrobců třetích stran je Raspberry Pi Pico mnohem levnější než všechny autentické modely Arduino Nano – včetně ten, na kterém běží stejný procesor RP2040 od ​​Raspberry Pi. Například standardní Pico stojí jen 4 dolary ve srovnání s 25 dolary za základní model Arduino Nano.

Pro další funkce byste měli být ochotni sáhnout hlouběji do kapsy – bez ohledu na to, pro kterou platformu se rozhodnete.

Kompatibilita s jiným hardwarem a stávajícími knihovnami

Pico i Arduino mají širokou škálu kompatibilních hardwarových modulů a štítů, které lze rozšířit jejich funkčnost a umožňují snadnou integraci se senzory, akčními členy, displeji a dalšími zařízení.

Arduino existuje již dlouhou dobu a má obrovskou sbírku štítů, které jsou široce používané a dobře zdokumentované. Komunita Arduino vyvinula nespočet knihoven kódů pro různé funkce, takže je snadné najít předem napsaný kód pro širokou škálu aplikací. A co víc, dokonce i desky třetích stran jsou kompatibilní s Arduinem, což usnadňuje škálování vašeho projektu.

Je Raspberry Pi Pico lepší?

Pojem „lepší“ deska je subjektivní a závisí na individuálních požadavcích projektu a kompromisech. Zatímco Raspberry Pi Pico vyniká výkonem zpracování a pokročilými funkcemi, jako je PIO, větší komunita a softwarová knihovna Arduina z něj činí vynikající volbu pro mnoho projektů.