Arduino vs Raspberry Pi Un confronto dettagliato

Quando si tratta di scegliere un computer a scheda singola, Arduino e Raspberry Pi sono i grandi nomi che prenderai in considerazione. Ma quale scegliere? A cosa serve Arduino? Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo di un Raspberry Pi? E come si decide tra i due? Può essere una decisione difficile, quindi la analizzeremo qui per te.

Ai fini di questo articolo, parlerò dell'Arduino Uno R3 e del Raspberry Pi 2 modello B. Esistono molte versioni di entrambe le schede e ci sono molte alternative al Pi e all'Arduino che forniscono diverse specifiche e capacità , ma questi due sono i pilastri di ogni linea al momento.

Arduino Vs Raspberry Pi

Scopo generale

Mentre sia Arduino che Raspberry Pi sono piccole macchine molto versatili, entrambi hanno cose specifiche in cui sono bravi.

Arduino, ad esempio, è un microcontrollore, il che significa che eccelle nel controllo di piccoli dispositivi come sensori, motori e luci. Questo è il motivo per cui Arduino viene utilizzato al meglio per progetti come la costruzione di una luce di sveglia, un rilevatore di movimento o persino un piccolo robot. Sentirai anche le persone parlare di "prototipazione" con un Arduino, che è il processo di creazione rapida di un prototipo di dispositivo elettronico. Se il prototipo ha esito positivo e il dispositivo funziona, può essere realizzato su larga scala con circuiti stampati.

Il Raspberry Pi, d'altra parte, non è un microcontrollore e non è progettato per il controllo di sensori e altre cose del genere. È un intero computer, con un proprio sistema operativo, ed è inteso per essere usato come uno. Il sistema operativo è piuttosto minimo, quindi avrai bisogno di alcune conoscenze di codifica per ottenere il massimo, ma questa è una delle cose in cui Raspberry Pi è eccezionale: aiutare le persone a imparare a programmare. È anche molto bravo a fungere da server: può comunicare con altri computer, servire come alternativa a un Chromecast, fornire informazioni e registrare dati.

Un redattore lo ha detto perfettamente: “My Pi è più bravo a parlare con le persone (gestendo un web server). Il mio Arduino è più bravo a parlare con parti di macchine (motori in movimento). ”

Hardware

Quando guardi un Arduino accanto a un Raspberry Pi, è molto chiaro che l'hardware differisce abbastanza tra i due. Analizziamolo.

Energia

I requisiti di alimentazione di Arduino sono molto semplici; puoi collegarlo al tuo computer o ad un pacco batteria e inizierà immediatamente l'esecuzione del codice. Se l'alimentazione viene disconnessa, si interromperà; non è necessario eseguire un processo di spegnimento. Il Raspberry Pi, d'altra parte, poiché dispone di un sistema di elaborazione più completo, dovrebbe essere spento come un normale computer e può essere danneggiato da interruzioni di corrente.

Sia Arduino che Raspberry Pi hanno un assorbimento di potenza molto basso e possono funzionare per molto tempo senza consumare molta elettricità.

Connettività

Il Raspberry Pi è pronto per essere collegato a Internet; ha una porta Ethernet integrata ed è molto facile ottenere un dongle WiFi USB per fornire anche la connettività wireless (puoi vederne una molto piccola nell'immagine qui sotto). Questo è uno dei motivi per cui Pi è il dispositivo preferito per cose come server web personali, server di stampa e VPN.

Arduino, d'altra parte, non ha alcuna funzionalità integrata per la connettività. Se si desidera collegarlo a Internet, è necessario aggiungere un ulteriore componente hardware che includa una porta Ethernet. Se vuoi la connettività wifi, avrai di nuovo bisogno di un altro hardware. Poiché Arduino è pensato per progetti hardware anziché per software, ha bisogno di un po 'di aggiustamenti per collegarlo.

Pin I / O

I pin di input / output sono ciò che consente al computer a scheda singola di comunicare con le cose ad esso collegate. Ad esempio, il tuo Raspberry Pi potrebbe accendere un LED. Oppure il tuo Arduino potrebbe attivare un motore. Se stai cercando connessioni hardware, questi pin sono ciò di cui hai bisogno. Il Raspberry Pi 2 contiene 17 di questi pin, mentre l'Arduino Uno ne offre 20; puoi vederne alcuni utilizzati nell'immagine qui sotto.

Un'altra differenza significativa nei pin I / O tra le due schede è la risoluzione temporale alla quale è possibile controllarli. Poiché Raspberry Pi è un computer completo, ha una serie di cose che si contendono il tempo della CPU, il che significa che può avere qualche difficoltà a ridurre i tempi a piccole frazioni di secondo. E ha bisogno di software per interfacciarsi correttamente con sensori e altri dispositivi. L'Arduino, d'altra parte, può cambiare l'uscita e monitorare l'ingresso sui suoi pin fino a un tempo molto piccolo.

Conservazione

Arduino viene fornito con 32 KB di memoria integrata, che è appena sufficiente per memorizzare il codice che fornisce le istruzioni per il suo programma attuale. Non puoi utilizzare questo spazio di archiviazione per app, video, foto o altro. Il Raspberry Pi, d'altra parte, non viene fornito con alcuna memoria integrata, ma ha una porta micro SD, quindi puoi aggiungere tutta la memoria che desideri. L'aggiunta di 32 GB di spazio di archiviazione ti costerà solo circa $ 12 con una scheda micro SD SanDisk e puoi facilmente aggiungere fino a 128 o 256 GB se ne hai bisogno.

USB

Poiché Arduino non è progettato per comunicare con i computer, non viene fornito di serie con le porte USB che è possibile utilizzare per questo tipo di comunicazione. Una singola porta può essere utilizzata per connettere Arduino al tuo computer tramite la porta USB del tuo computer, ma il gioco è fatto. Il Raspberry Pi, d'altra parte, ha quattro porte USB che è possibile utilizzare per collegarlo a un router, una stampante, un disco rigido esterno o un'ampia varietà di altri dispositivi.

Software

Ora che abbiamo esposto le differenze tra l'hardware di Arduino e Raspberry Pi, possiamo parlare di software. Per capire veramente quando vuoi usare una scheda o l'altra, devi sapere cosa possono fare ciascuno fare, e molto dipende dal software.

Per complicare il problema, Arduino non viene fornito con alcun software in sé. Ha capacità di base per interpretare il codice che riceve e alterare le funzioni dell'hardware a cui è collegato, ma la scheda non ha un sistema operativo o alcun tipo di interfaccia oltre all'ambiente di sviluppo integrato Arduino (IDE).

Ciò significa in pratica che è necessario creare il software che funziona su Arduino. Usando l'IDE, creerai una serie di comandi che Arduino interpreterà e metterà in atto. Un semplice set di istruzioni potrebbe dire qualcosa come "accendi la luce rossa per tre secondi, spegnila, accendi la luce verde per tre secondi, spegnila, ripeti". Ovviamente, puoi fare cose molto più complicate, ma dovrai comunque creare tu stesso il programma.

Fortunatamente, c'è un'enorme comunità Arduino che abbraccia tutto il mondo, il che significa che se c'è qualcosa che vuoi fare con un Arduino, qualcuno probabilmente l'ha fatto. Puoi guardare il loro codice, modificarlo e fare in modo che il tuo Arduino faccia esattamente quello che vuoi. Questo è un ottimo modo per apprendere anche i principi di codifica e prototipazione, motivo per cui Arduino è un'ottima scelta per chiunque sia interessato all'elettronica.

Al contrario, il Raspberry Pi viene fornito con un sistema operativo completamente funzionale chiamato Raspbian. Questo sistema operativo si basa su Debian Linux ed è stato creato appositamente per il Pi. Esistono numerosi altri sistemi operativi che è possibile utilizzare con la scheda, la maggior parte dei quali basati su Linux, ma è possibile installare anche Android.

I sistemi operativi non sono gli unici software in esecuzione sul Pi; ci sono anche una serie di app utili che puoi usare per svolgere diverse attività. Uno degli usi più comuni di un Raspberry Pi è come media server, per il quale sia Kodi che Plex sono app popolari. Puoi scaricare giochi, applicazioni server, calcolatrici e persino la suite per ufficio LibreOffice.

Ovviamente, puoi anche scrivere i tuoi programmi per Raspberry Pi, ed è uno dei migliori motivi per ottenerne uno: imparare a programmare. Python è la lingua consigliata per Pi, ma C, C ++, Java e Ruby sono tutti preinstallati sulla scheda. Mentre Arduino può essere ottimizzato per supportare altre lingue, la lingua nativa di Arduino è la scelta migliore; se stai cercando di imparare una lingua più utile, il Pi ti darà più opzioni.

Espansione in avanti

Sia Arduino che Raspberry Pi sono piccole macchine molto capaci che possono aiutarti a imparare e fare molte cose, ma a un certo punto probabilmente vorrai andare oltre le basi e provare qualcosa di un po 'più avanzato.

Questo è uno dei luoghi in cui brilla l'Arduino. Ci sono centinaia di chip che ti consentono di espandere le capacità della scheda madre con cose come la connettività ethernet e wifi, un migliore controllo del motore, capacità di altoparlanti e microfono, un touchscreen, telecamere, trasmettitori radio, elaborazione grafica e quasi tutto ciò che puoi pensare di. Da $ 20 a $ 40, puoi trasformare il tuo Arduino in qualcosa di completamente diverso (come questo scudo GPS Adafruit).

Questi chip sono chiamati shield e sono molto facili da installare; tutto ciò che fai è posizionarli sul tuo Arduino e, in alcuni casi, saldarli al loro posto. Molti possono semplicemente sedersi in cima, rendendo l'installazione un gioco da ragazzi.

Il Raspberry Pi è una scheda più autonoma e non ha le stesse capacità di espansione dell'Arduino. Ci sono un certo numero di "cappelli" disponibili che aggiungono hardware aggiuntivo al Pi, tuttavia, che offrono alcune possibilità molto interessanti. Ad esempio, puoi aggiungere sensori capacitivi, GPS, touchscreen, pannelli RGB e persino un sensore di gesti 3D.

Le porte USB consentono inoltre di aggiungere funzionalità con dongle; per esempio, per ottenere la connettività wifi, tutto ciò che devi fare è collegare il dongle wifi. Tuttavia, anche con queste opzioni, il Raspberry Pi non ha così tante opzioni per aggiungere funzionalità. Per non dire che il Pi non è capace; puoi ancora fare quasi tutto quello che vuoi con esso, potresti solo aver bisogno di diventare un po 'più creativo (o collegarlo a un Arduino!).

Come decidere tra Arduino e Raspberry Pi

Ora che hai visto esattamente come Arduino e Raspberry Pi sono diversi, dovresti avere una buona idea di come decidere tra i due se vuoi ottenerne uno. Se vuoi creare dispositivi, come robot, timer e sensori, Arduino è la strada da percorrere; la sua interfaccia di basso livello e le facili connessioni I / O lo rendono il modo migliore se vuoi costruire qualcosa. Il Raspberry Pi, d'altra parte, è un fantastico server o sistema di archiviazione dei dati ed è ottimo per imparare a programmare in lingue tradizionali. Se vuoi comunicare con altri computer, il Pi è la tua scheda.

Ma perché limitarti a uno? Perché non ottenere entrambi? Sono entrambi molto convenienti e puoi ottenere kit di partenza per meno di $ 100 che includono tutto il necessario per iniziare a lavorare sui progetti. Da un semplice robot a un web server completo, puoi ottenere un semplice kit che ti aiuta attraverso il processo di installazione.

E quando inizi a diventare ancora più avanzato, puoi utilizzare sia Arduino che Pi insieme per azionare sensori e servi con istruzioni o feedback online! Le opzioni sono infinite.

Raspberry Pi vs. Arduino: tabella di confronto

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Crediti immagine: Sho Hashimoto via flickr, Manoel Lamos via flickr, Simon Monk via raspberrypi.org.