Raspberry Pi Pico vs. Arduino: Který mikrokontrolér byste měli použít?

Mezi nejlepšími uchazeči na současném trhu s mikrokontroléry vynikají Raspberry Pi Pico a Arduino jako oblíbené volby. Oba nabízejí jedinečné vlastnosti a výhody, které vyhovují různým potřebám a úrovním dovedností. Je pravda, že to nemusí být vždy na první pohled zřejmá volba – zvláště když jste nový DIY elektronika.

Proto dnes porovnáváme Raspberry Pi Pico a Arduino v různých aspektech, abychom vám pomohli rozhodnout, který mikrokontrolér nejlépe vyhovuje vašim projektům.

Procesní výkon

S představením Arduino Uno R4 udělala krajina mikrokontrolérů významný skok vpřed.

Začněme jeho nejpozoruhodnějším upgradem, kterým je výkonný procesor Renesas RA4M1 (32bitový Arm Cortex-M4), který běží na působivých 48 MHz. To představuje podstatné 3x až 16x zvýšení výpočetního výkonu ve srovnání s předchozím Arduino Uno R3. Architektura Cortex-M4 poskytuje vyšší výkon, rychlejší takt a pokročilejší instrukční sady, což umožňuje Uno R4 provádět kód efektivněji a rychlejším tempem.

Spotřeba energie Arduino Uno se liší v závislosti na celkové zátěži a rychlosti hodin, ale na Uno R4 má každý pin GPIO maximální odběr proudu 8 mA – mnohem nižší než 20 mA R3. Deska Uno R4 WiFi může být napájena přes VIN pin nebo barel jack při napětí 6-24V DC, nebo jen 5V přes USB-C port. Uno R4 Minima je pouze 5V.

Po přechodu na Raspberry Pi Pico je tato deska mikrokontroléru vybavena dvoujádrovým Arm Cortex M0+ běžícím na na 133 MHz. Zatímco Cortex M0+ je schopný procesor, Cortex-M4 od Uno R4 jej překonává o významný okraj.

Spotřeba energie Raspberry Pi Pico, obvykle kolem 40 mA celkem, je velmi vhodná pro aplikace s nízkou spotřebou a vstupní napětí pro napájecí port micro-USB se může pohybovat od 1,8 do 5,5 V DC.

Ve srovnání s Uno R4 a Raspberry Pi Pico stojí Arduino Portenta H7 jako impozantní (i když mnohem dražší) uchazeč. Portenta H7 je vybavena dvoujádrovým Arm Cortex M7 + M4, který je schopen pracovat na frekvenci až 480 MHz. Tento působivý výpočetní výkon spolu Díky 2 MB flash paměti a 1 MB RAM je Portenta H7 preferovanou volbou pro náročnější a náročnější na zdroje. aplikací.

Zatímco stále zaostává za Arduino Portenta H7, pokud jde o schopnosti surového zpracování, levnější Uno R4 tuto mezeru překlenuje. mezi staršími deskami Arduino a pokročilejšími mikrokontroléry, což z něj dělá vynikající volbu pro širokou škálu výrobců projekty.

Porovnání hardwaru

Platformy Arduino i Raspberry Pi Pico nabízejí výběr variant desek a také řadu přídavných hardwarových štítů a modulů.

Shield kompatibilita desek Arduino

Desky Arduino mají významnou výhodu, pokud jde o kompatibilitu hardwaru. Obrovský ekosystém Arduino má nespočet štítů a modulů, což usnadňuje rozšíření vašich projektů o další funkce, jako jsou štíty motoru a další vlastní plug-and-play zapojovací desky.

Raspberry Pi Pico má rostoucí ekosystém hardwarových doplňků. Jako relativně novému uchazeči může chvíli trvat, než dohoní rozsáhlé možnosti, které nabízí Arduino.

Varianty desky

Arduino nabízí širokou škálu desek přizpůsobených různým aplikacím. Od Arduino Uno R4 pro začátečníky až po pokročilejší Arduino Due je zde deska Arduino vhodné pro téměř jakýkoli projekt – v závislosti na tom, jaký výpočetní výkon a kolik GPIO pinů máte potřeba. Kromě toho jsou desky Arduino k dispozici v různých cenových bodech, které vyhovují různým rozpočtovým omezením.

Naproti tomu Raspberry Pi Pico je jednodeskový mikrokontrolér s omezenými variantami: standardní Pico, Pico H (s předpájenými hlavičkami GPIO) a Pico W/WH (s bezdrátovým připojením a možností předpájeného hlavičky).

Kompenzuje to však extrémně nízkou cenou, od pouhých 4 USD, což z něj dělá atraktivní volbu pro fandy a pedagogy, kteří hledají cenově dostupný vstupní bod do světa mikrokontrolérů.

IoT (internet věcí)

Svět vývoje IoT se rychle rozšiřuje a jak Raspberry Pi Pico, tak sada desek IoT od Arduino nabízejí působivé funkce, které tomuto trendu uspokojí.

Arduino Uno R4 WiFi

Arduino Uno R4 WiFi je postaveno na 32bitovém mikrokontroléru Renesas RA4M1 a obsahuje modul ESP32 pro připojení Wi-Fi a Bluetooth. Je to vaše základní deska od základního modelu Uno pouze s podporou IoT.

Raspberry Pi Pico W

Verze Pico W/WH Raspberry Pi Pico integruje funkce Wi-Fi pomocí čipu Infineon CYW43439, který také podporuje Bluetooth a Bluetooth Low Energy (LE).

V současné době je bezdrátový stack založen na implementaci lwIP TCP/IP, pomocí libcyw43 k ovládání bezdrátového hardwaru a Raspberry Pi zajistilo bezplatné licence pro komerční použití pro libcyw43, která vám umožní vytvářet komerční hardware pomocí Pico W/WH nebo dokonce vytvářet vlastní desky kombinující jeho čip RP2040 a CYW43439. Zjistěte více o jak číst hodnoty senzoru pomocí Bluetooth na Raspberry Pi Pico W.

Připojení Arduino Nano RP2040

Na druhou stranu je Arduino Nano RP2040 Connect navržen tak, aby vyhovoval oblíbenému formátu Nano a zároveň obsahoval řadu funkcí přátelských k internetu věcí. Nano RP2040 je poháněn křemíkovým Raspberry Pi RP2040 s dvoujádrovým Arm Cortex M0+ běžícím na 133 MHz. Connect se může pochlubit 264 kB SRAM a 16 MB off-chip flash paměti, které poskytují dostatek prostoru a výpočetního výkonu pro IoT projekty.

Zahrnutí rádiového modulu u-blox NINA-W102 umožňuje bezproblémovou a spolehlivou bezdrátovou komunikaci. Jeho kompatibilita s Arduino Cloud zajišťuje snadnou integraci s cloudovými službami a zjednodušuje proces vytváření a správy IoT projektů na dálku.

Navíc je deska vybavena vestavěnými senzory včetně mikrofonu a pohybového senzoru, odemykání mnoha možností pro vytváření aplikací IoT bohatých na senzory, to vše v kompaktní formě faktor.

Arduino Nano ESP32

Deska Arduino Nano ESP32 dále obohacuje ekosystém internetu věcí svými působivými schopnostmi. Nano ESP32 byl navržen s ohledem na populární tvarový faktor Nano a díky kompaktní velikosti je vynikající volbou pro zabudování do samostatných projektů IoT.

Využitím výkonu mikrokontroléru ESP32-S3, dobře známého ve světě IoT, nabízí plnou podporu Arduino pro připojení Wi-Fi a Bluetooth. Díky tomu můžete snadno vytvářet projekty bezdrátového internetu věcí a využívat výhody platformy ESP32. Je pozoruhodné, že Nano ESP32 také podporuje programování Arduino a MicroPython, což poskytuje vývojářům flexibilitu při výběru preferovaného jazyka.

Navíc je kompatibilní s Arduino IoT Cloud, což umožňuje rychlý a snadný vývoj projektů IoT s několika řádky kódu a vestavěnými bezpečnostními funkcemi pro vzdálené monitorování a ovládání. Zjistěte, jak se Arduino Nano ESP32 dělá z projektů IoT hračku.

Podpora komunity a knihoven

Prosperující komunita a rozsáhlá podpora knihoven jsou nezbytné pro jakoukoli platformu mikrokontrolérů. Arduino má obrovskou komunitu vývojářů a nadšenců po celém světě, což vede k rozsáhlé sbírce knihoven, návodů a projektů dostupných online. Tato silná komunitní podpora usnadňuje odstraňování problémů a urychluje proces učení.

Raspberry Pi Pico, i když je relativně nový, rychle získal trakci díky pověsti Raspberry Pi Foundation. Přestože její komunita není tak rozsáhlá jako u Arduina, neustále roste a těží z popularity ostatních produktů Raspberry Pi.

I tak je pravděpodobnější, že na internetu najdete projekt velmi podobný tomu vašemu, který využívá platformu Arduino spíše než ekosystém Raspberry Pi Pico.

IDE (programovací ekosystém)

Integrované vývojové prostředí (IDE) je kritickým aspektem programování. Arduino IDE je dobře známé pro svou jednoduchost a uživatelsky přívětivé rozhraní, díky čemuž je vynikající volbou pro začátečníky. Kromě toho Arduino IDE podporuje programování C/C++, které je široce používáno v doméně vestavěných systémů.

Raspberry Pi Pico lze naprogramovat pomocí MicroPython, C/C++ a dokonce CircuitPython, což poskytuje větší flexibilitu pro vývojáře s různými preferencemi programování. Volba IDE však může být věcí osobních preferencí a obě platformy nabízejí alternativy jako VS Code s PlatformIO, takže přechod mezi těmito dvěma je relativně hladký.

Raspberry Pi Pico vs. Arduino: Který je lepší?

Výběr správného mikrokontroléru pro vaše projekty závisí na vašich konkrétních požadavcích, odbornosti a rozpočtu. Pokud hledáte nezpracovaný výkon zpracování, nízké náklady, flexibilitu GPIO a rostoucí ekosystém, Raspberry Pi Pico je přesvědčivou volbou. Na druhou stranu, pokud jsou vaší prioritou hardwarová kompatibilita, rozsáhlá komunita a snadno použitelné IDE, Arduino zůstává solidní volbou.