Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: Ποιο είναι το καλύτερο για το έργο σας;

Στον συναρπαστικό κόσμο των μικροελεγκτών, η εύρεση της σωστής ισορροπίας μεταξύ μεγέθους και ισχύος επεξεργασίας για το ενσωματωμένο ηλεκτρονικό σας έργο αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα. Όταν ψάχνετε για αυτό το ταίρι, το Arduino Nano και το Raspberry Pi Pico είναι δύο δημοφιλείς επιλογές που έρχονται συχνά στο μυαλό.

Δυστυχώς, οι συγκεκριμένες ανάγκες του έργου σας μπορεί να μην είναι εμφανείς σε εσάς μέχρι να φτάσετε στα γόνατα στη διαδικασία υλοποίησης. Ας δούμε μερικές από τις βασικές διαφορές και χαρακτηριστικά που πρέπει να αναζητήσετε μεταξύ αυτών των δύο αντίπαλων πλακών για να σας βοηθήσουν να επιλέξετε τον σωστό μικροελεγκτή για το έργο σας.

Σύγκριση υλικού

Πρώτον, αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχουν διαφορετικές επιλογές για να διαλέξετε και στις δύο σειρές Arduino Nano και Pico, όχι μόνο στα βασικά τους μοντέλα. Ορισμένες είναι αναβαθμίσεις στο βασικό μοντέλο, ενώ άλλες έχουν αποκλειστικές λειτουργίες που ταιριάζουν σε ορισμένες εφαρμογές. Αλλά αυτό πρέπει να παραμείνει: δεν υπάρχει «καλύτερος» πίνακας για το έργο σας καθεαυτό, μόνο συμβιβασμούς.

Arduino Nano

Το Arduino Nano, που τροφοδοτείται από το ATmega328, είναι μια συμπαγής και φιλική προς το breadboard πλακέτα που προσφέρει παρόμοια λειτουργικότητα με το Arduino Duemilanove, αλλά σε διαφορετική μορφή. Δεν διαθέτει υποδοχή τροφοδοσίας DC και χρησιμοποιεί καλώδιο USB Mini-B αντί για τυπικό.

Raspberry Pi Pico

Αν και το Raspberry Pi Pico κυκλοφόρησε μόλις το 2021, είναι ήδη μια δημοφιλής επιλογή στον κόσμο του MCU. Στην καρδιά του Pico βρίσκεται ένα τσιπ μικροελεγκτή RP2040 που βασίζεται σε ένα διπύρηνο Arm Cortex-M0+ επεξεργαστή.

Όσον αφορά τις δυνατότητες υλικού, το Raspberry Pi Pico έχει ξεκάθαρα ένα πλεονέκτημα έναντι του τυπικού Arduino Nano, με ταχύτερο επεξεργαστή, περισσότερη μνήμη flash, περισσότερες ακίδες GPIO και εκτεταμένο έλεγχο του PWM σήματα. Επίσης, ο επεξεργαστής διπλού πυρήνα που υπάρχει στο Pico είναι καλός για προγράμματα πολλαπλών νημάτων.

Ωστόσο, το Raspberry Pi Pico στερείται EEPROM, που είναι συχνά απαραίτητο για έργα που βασίζονται σε μικροελεγκτές. Επιπλέον, δεν θα μπορείτε να εκτελέσετε το έργο σας από μπαταρία 9V χωρίς ρυθμιστή τάσης.

Εφαρμογές IoT

Ενώ τα βασικά μοντέλα δεν διαθέτουν ασύρματη συνδεσιμότητα, οι σειρές Raspberry Pi Pico και Arduino Nano προσφέρουν μια επιλογή από ειδικές πλακέτες με ασύρματη συνδεσιμότητα για εφαρμογές IoT. Ορισμένες δημοφιλείς πλακέτες IoT στη σειρά Nano περιλαμβάνουν τις Arduino Nano 33 IoT και το Arduino Nano RP2040 Connect (το οποίο χρησιμοποιεί το ίδιο SoC με το Raspberry Pi Pico).

Στην περίπτωση των πλακών Raspberry Pi Pico IoT, έχετε την επιλογή των Pico W και Pico WH. Και τα δύο έχουν συνδεσιμότητα Wi-Fi και Bluetooth, αλλά το Pico WH έρχεται με κεφαλίδες καρφιτσών ήδη συνδεδεμένες, επομένως δεν χρειάζεται να τις κολλήσετε στην πλακέτα.

Κανάλια Επικοινωνίας

Τόσο το Raspberry Pi Pico όσο και το Arduino Nano προσφέρουν πολλαπλά κανάλια επικοινωνίας για διασύνδεση με άλλες συσκευές. Το Raspberry Pi Pico έχει 2 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), δύο I2C (Inter-Integrated Circuit) και δύο διασυνδέσεις SPI (Serial Peripheral Interface), οι οποίες παρέχουν επιλογές για επικοινωνία με άλλους συσκευές.

Εάν δεν γνωρίζετε ήδη τι είναι αυτά, ρίξτε μια ματιά πώς λειτουργούν οι σειριακές επικοινωνίες UART, SPI και I2C και γιατί εξακολουθούμε να τις χρησιμοποιούμε.

Το τυπικό μοντέλο Arduino Nano έχει μόνο ένα από τα κανάλια επικοινωνίας: UART, I2C και SPI. Ωστόσο, εκτός και αν πρόκειται για μεγάλο έργο, δεν θα χρειαστείτε όλα τα κανάλια επικοινωνίας που είναι διαθέσιμα στο Pi Pico ταυτόχρονα — πιθανότατα ούτε καν όταν χρησιμοποιείτε τη δυνατότητα PIO (δείτε παρακάτω). Και ούτε η ύπαρξη περισσότερων διεπαφών υπονοεί ότι είναι αυτόματα καλύτερο καθώς γνωρίζουμε ότι και άλλοι παράγοντες παίζουν ρόλο.

Επεξεργαστικη ΙΣΧΥΣ

Τα τσιπ μικροελεγκτών που χρησιμοποιούνται στις πλακέτες Raspberry Pi Pico και Arduino Nano έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και αδυναμίες. Και εδώ είναι που θα χρειαστεί να κάνετε τον απόλυτο συμβιβασμό.

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ

Στα περισσότερα έργα Arduino, η CPU είναι πιθανό να ξοδεύει το 99,9% του χρόνου της στον ύπνο. Αυτό υποδηλώνει ότι η ταχύτητα της CPU δεν είναι τόσο σημαντική όσο θα φανταζόσασταν, εκτός από ειδικά σενάρια όπως η επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Το τσιπ RP2040 που χρησιμοποιείται στο Raspberry Pi Pico είναι ένας επεξεργαστής διπλού πυρήνα 32-bit που προσφέρει υψηλότερη επεξεργασία ισχύς και απόδοση σε σύγκριση με το τσιπ ATmega328P που χρησιμοποιείται στο βασικό μοντέλο Arduino Nano, το οποίο είναι 8-bit επεξεργαστή.

Το τσιπ RP2040 διαθέτει επίσης ένα μοναδικό χαρακτηριστικό: μηχανές κατάστασης PIO (Προγραμματιζόμενη είσοδο/έξοδο), που επιτρέπουν παράλληλες μεταφορές δεδομένων υψηλής ταχύτητας και προσαρμοσμένες περιφερειακές διεπαφές. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, όπως η ρομποτική και ο αυτοματισμός.

ΕΜΒΟΛΟ

Όπως και με την CPU, οι περισσότερες εφαρμογές μικροελεγκτών χρησιμοποιούν μόνο μικρή ποσότητα μνήμης RAM. Ωστόσο, εάν κάνετε εργασίες που απαιτούν περισσότερη μνήμη RAM, όπως τα έργα IoT, θα πρέπει να επιλέξετε την πλακέτα με περισσότερη ενσωματωμένη μνήμη RAM—το Raspberry Pi Pico.

Προγραμματισμός Οικοσυστημάτων

Τα οικοσυστήματα προγραμματισμού του Raspberry Pi Pico και του Arduino είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή μεταξύ των δύο σανίδων. Το Raspberry Pi Pico χρησιμοποιεί MicroPython και C/C++ ως κύριες γλώσσες προγραμματισμού.

Το Arduino χρησιμοποιεί το Arduino IDE ως κύριο περιβάλλον προγραμματισμού του, το οποίο βασίζεται σε C/C++. Το Arduino IDE είναι γνωστό για την απλότητα και την ευκολία χρήσης του, με φιλική προς το χρήστη διεπαφή και μια μεγάλη συλλογή βιβλιοθηκών και παραδειγμάτων. Διαθέτει επίσης μια μεγάλη και ενεργή κοινότητα χρηστών, παρέχοντας άφθονη υποστήριξη και πόρους για αρχάριους και έμπειρους προγραμματιστές.

Η C/C++ είναι μια ισχυρή και ευέλικτη γλώσσα που παρέχει πρόσβαση χαμηλού επιπέδου στο υλικό, επιτρέποντας πιο σύνθετες και κρίσιμες για την απόδοση εφαρμογές.

Η MicroPython είναι μια γλώσσα προγραμματισμού που βασίζεται στην Python που προσφέρει έναν απλό και διαισθητικό τρόπο προγραμματισμού τον πίνακα, καθιστώντας τον ιδανικό εάν είστε ήδη εξοικειωμένοι με την Python ή προτιμάτε μια γλώσσα υψηλότερου επιπέδου. Εάν εξακολουθείτε να προτιμάτε το περιβάλλον Arduino αλλά θέλετε να εργαστείτε με τη MicroPython, καλύψαμε τι είναι το Arduino MicroPython IDE λεπτομερώς.

Κόστος

Αγνοώντας όλες τις πλακέτες κλώνων από τρίτους κατασκευαστές, το Raspberry Pi Pico είναι πολύ φθηνότερο από όλα τα αυθεντικά μοντέλα Arduino Nano—συμπεριλαμβανομένων αυτός που τρέχει τον ίδιο επεξεργαστή RP2040 από το Raspberry Pi. Για παράδειγμα, το τυπικό Pico είναι μόλις $4, σε σύγκριση με $25 για το βασικό μοντέλο Arduino Νανο.

Για πρόσθετη λειτουργικότητα, θα πρέπει να είστε πρόθυμοι να σκάψετε βαθύτερα στην τσέπη σας, όποια πλατφόρμα κι αν επιλέξετε.

Συμβατότητα με άλλο υλικό και υπάρχουσες βιβλιοθήκες

Τόσο το Pico όσο και το Arduino διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα συμβατών μονάδων υλικού και ασπίδων που μπορούν να επεκταθούν τη λειτουργικότητά τους και επιτρέπουν την εύκολη ενσωμάτωση με αισθητήρες, ενεργοποιητές, οθόνες και άλλα συσκευές.

Το Arduino υπάρχει εδώ και πολύ καιρό και έχει μια τεράστια συλλογή από ασπίδες που χρησιμοποιούνται ευρέως και καλά τεκμηριωμένα. Η κοινότητα του Arduino έχει αναπτύξει αμέτρητες βιβλιοθήκες κωδικών για διαφορετικές λειτουργίες, καθιστώντας εύκολη την εύρεση προγραμμένου κώδικα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Επιπλέον, ακόμη και οι πλακέτες τρίτων κατασκευαστών είναι συμβατές με το Arduino, γεγονός που διευκολύνει την κλίμακα του έργου σας.

Είναι καλύτερο το Raspberry Pi Pico;

Η ιδέα ενός "καλύτερου" πίνακα είναι υποκειμενική και εξαρτάται από τις ατομικές απαιτήσεις του έργου και τους συμβιβασμούς. Ενώ το Raspberry Pi Pico υπερέχει σε επεξεργαστική ισχύ και προηγμένες δυνατότητες όπως το PIO, η μεγαλύτερη κοινότητα και η βιβλιοθήκη λογισμικού του Arduino το καθιστούν εξαιρετική επιλογή για πολλά έργα.