Raspberry Pi Pico vs. Arduino: jakiego mikrokontrolera użyć?

Wśród czołowych konkurentów na dzisiejszym rynku mikrokontrolerów, Raspberry Pi Pico i Arduino wyróżniają się jako popularne wybory. Obydwa oferują unikalne funkcje i zalety, zaspokajając różne potrzeby i poziomy umiejętności. To prawda, że ​​nie zawsze jest to oczywisty wybór na pierwszy rzut oka – zwłaszcza jeśli dopiero zaczynasz przygodę z elektroniką typu „zrób to sam”.

Dlatego dzisiaj porównujemy Raspberry Pi Pico i Arduino pod różnymi względami, aby pomóc Ci zdecydować, który mikrokontroler najlepiej pasuje do Twoich projektów.

Moc przetwarzania

Wraz z wprowadzeniem Arduino Uno R4, krajobraz mikrokontrolerów zrobił znaczący krok naprzód.

Zacznijmy od najbardziej godnego uwagi uaktualnienia, jakim jest potężny procesor Renesas RA4M1 (32-bitowy Arm Cortex-M4), działający z szybkością imponujące 48 MHz. Oznacza to znaczny wzrost mocy obliczeniowej od 3 do 16 razy w porównaniu z poprzednim Arduino Uno R3. Architektura Cortex-M4 zapewnia wyższą wydajność, wyższe częstotliwości zegara i bardziej zaawansowane zestawy instrukcji, umożliwiając Uno R4 wydajniejsze i szybsze wykonywanie kodu.

Zużycie energii przez Arduino Uno różni się w zależności od całkowitego obciążenia i szybkości zegara, ale w Uno R4 każdy pin GPIO ma maksymalny pobór prądu wynoszący 8 mA — znacznie mniej niż 20 mA w R3. Płytkę WiFi Uno R4 można zasilać poprzez pin VIN lub gniazdo typu jack przy napięciach od 6-24 V DC lub po prostu 5 V przez port USB-C. Uno R4 Minima ma tylko 5 V.

Przechodząc do Raspberry Pi Pico, ta płyta mikrokontrolera jest wyposażona w dwurdzeniowy procesor Arm Cortex M0+ pracujący z prędkością do 133 MHz. Chociaż Cortex M0+ jest wydajnym procesorem, Cortex-M4 w Uno R4 przewyższa go znacznie margines.

Pobór mocy Raspberry Pi Pico, zazwyczaj ogółem około 40 mA, jest bardzo odpowiedni do zastosowań o niskim poborze mocy, a napięcie wejściowe dla portu zasilania micro-USB może wynosić od 1,8 do 5,5 V DC.

W porównaniu z Uno R4 i Raspberry Pi Pico, Arduino Portenta H7 jest potężnym (choć znacznie droższym) konkurentem. Portenta H7 jest wyposażona w dwurdzeniowy procesor Arm Cortex M7 + M4, który może pracować z częstotliwością do 480 MHz. Ta imponująca moc obliczeniowa wraz z dzięki 2 MB pamięci flash i 1 MB pamięci RAM sprawia, że ​​Portenta H7 jest preferowanym wyborem dla bardziej wymagających i wymagających dużej ilości zasobów Aplikacje.

Choć nadal pozostaje w tyle za Arduino Portenta H7 pod względem możliwości przetwarzania surowców, tańszy Uno R4 wypełnia tę lukę pomiędzy starszymi płytkami Arduino a bardziej zaawansowanymi mikrokontrolerami, co czyni go doskonałym wyborem dla szerokiej gamy producentów projektowanie.

Porównanie sprzętu

Zarówno platformy Arduino, jak i Raspberry Pi Pico oferują wybór wariantów płytek, a także szereg dodatkowych osłon i modułów sprzętowych.

Kompatybilność tarcz Arduino

Płyty Arduino mają znaczną przewagę, jeśli chodzi o kompatybilność sprzętową. Rozległy ekosystem Arduino zawiera niezliczoną ilość nakładek i modułów, co ułatwia rozbudowę projektów o dodatkowe funkcje, takie jak osłony silników i inne niestandardowe płytki przyłączeniowe typu plug-and-play.

Raspberry Pi Pico ma rosnący ekosystem dodatków sprzętowych. Ponieważ jesteśmy stosunkowo nowym konkurentem, dogonienie rozbudowanych opcji oferowanych przez Arduino może zająć trochę czasu.

Warianty planszy

Arduino oferuje szeroką gamę płytek dostosowanych do różnych zastosowań. Od przyjaznego dla początkujących Arduino Uno R4 po bardziej zaawansowaną Arduino Due – dostępna jest płytka Arduino nadaje się do niemal każdego projektu — w zależności od tego, ile mocy obliczeniowej i ile pinów GPIO posiadasz potrzebować. Ponadto płytki Arduino są dostępne w różnych przedziałach cenowych, co pozwala dostosować się do różnych ograniczeń budżetowych.

Natomiast Raspberry Pi Pico jest mikrokontrolerem jednopłytkowym o ograniczonych wariantach: standardowym Pico, Pico H (z wlutowanymi złączami GPIO) oraz Pico W/WH (z łącznością bezprzewodową i możliwością wlutowania nagłówki).

Rekompensuje to jednak niezwykle niski koszt, już od 4 dolarów, co czyni go atrakcyjną opcją dla hobbystów i nauczycieli poszukujących niedrogiego punktu wejścia do świata mikrokontrolerów.

IoT (Internet rzeczy)

Świat rozwoju IoT szybko się rozwija, a zarówno Raspberry Pi Pico, jak i zestaw płytek IoT Arduino oferują imponujące funkcje, które odpowiadają temu trendowi.

Arduino Uno R4 Wi-Fi

Arduino Uno R4 WiFi jest zbudowany w oparciu o 32-bitowy mikrokontroler Renesas RA4M1 i zawiera moduł ESP32 zapewniający łączność Wi-Fi i Bluetooth. To Twoja ulubiona płyta główna z podstawowego modelu Uno, tylko z obsługą IoT.

Raspberry Pi Pico W

Wersja Pico W/WH Raspberry Pi Pico integruje funkcje Wi-Fi za pomocą chipa Infineon CYW43439, który obsługuje również Bluetooth i Bluetooth Low Energy (LE).

Obecnie stos bezprzewodowy oparty jest na implementacji lwIP TCP/IP, wykorzystujący bibliotekę libcyw43 do sterowania sprzętem bezprzewodowym, a Raspberry Pi zabezpieczyło darmowe licencja do użytku komercyjnego dla libcyw43, umożliwiająca budowanie komercyjnego sprzętu przy użyciu Pico W/WH lub nawet tworzenie niestandardowych płytek łączących chip RP2040 i CYW43439. Dowiedz się więcej o jak odczytać wartości czujników za pomocą Bluetooth na Raspberry Pi Pico W.

Połączenie Arduino Nano RP2040

Z drugiej strony Arduino Nano RP2040 Connect zaprojektowano tak, aby pasował do popularnej obudowy Nano, a jednocześnie zawierał wiele funkcji przyjaznych IoT. Zasilany przez krzem Raspberry Pi RP2040, z dwurdzeniowym procesorem Arm Cortex M0+ pracującym z częstotliwością 133 MHz, Nano RP2040 Connect oferuje 264 kB pamięci SRAM i 16 MB zewnętrznej pamięci flash, zapewniając wystarczającą przestrzeń i moc obliczeniową dla IoT projektowanie.

Dołączenie modułu radiowego u-blox NINA-W102 umożliwia płynną i niezawodną komunikację bezprzewodową. Jego kompatybilność z Arduino Cloud zapewnia łatwą integrację z usługami chmurowymi, upraszczając proces zdalnego tworzenia i zarządzania projektami IoT.

Ponadto tablica posiada wbudowane czujniki, w tym mikrofon i czujnik ruchu, odblokowując bogactwo możliwości tworzenia aplikacji IoT bogatych w czujniki, a wszystko to w kompaktowej formie czynnik.

Arduino Nano ESP32

Płyta Arduino Nano ESP32 dodatkowo wzbogaca ekosystem IoT dzięki swoim imponującym możliwościom. Zaprojektowany z myślą o popularnej obudowie Nano, kompaktowy rozmiar Nano ESP32 sprawia, że ​​jest to doskonały wybór do osadzania w samodzielnych projektach IoT.

Wykorzystując moc doskonale znanego w świecie IoT mikrokontrolera ESP32-S3, oferuje pełną obsługę Arduino w zakresie łączności Wi-Fi i Bluetooth. Ułatwia to tworzenie projektów bezprzewodowego IoT i wykorzystanie zalet platformy ESP32. Warto zauważyć, że Nano ESP32 obsługuje również programowanie Arduino i MicroPython, zapewniając programistom elastyczność w wyborze preferowanego języka.

Co więcej, jest kompatybilny z Arduino IoT Cloud, umożliwiając szybkie i łatwe tworzenie projektów IoT za pomocą zaledwie kilku linii kodu i wbudowanych funkcji bezpieczeństwa do zdalnego monitorowania i kontroli. Dowiedz się, jak Arduino Nano ESP32 sprawia, że ​​projekty IoT są dziecinnie proste.

Wsparcie społeczności i bibliotek

Dobrze prosperująca społeczność i rozbudowana obsługa bibliotek są niezbędne dla każdej platformy mikrokontrolerów. Arduino ma ogromną społeczność programistów i entuzjastów na całym świecie, co skutkuje ogromną kolekcją bibliotek, samouczków i projektów dostępnych online. To silne wsparcie społeczności ułatwia rozwiązywanie problemów i przyspiesza proces uczenia się.

Raspberry Pi Pico, choć stosunkowo nowe, szybko zyskało na popularności dzięki reputacji Fundacji Raspberry Pi. Chociaż jego społeczność nie jest tak rozległa jak Arduino, stale się rozwija i czerpie korzyści z popularności innych produktów Raspberry Pi.

Mimo to jest bardziej prawdopodobne, że znajdziesz w Internecie projekt bardzo podobny do Twojego, który wykorzystuje platformę Arduino, a nie ekosystem Raspberry Pi Pico.

IDE (ekosystem programowania)

Zintegrowane środowisko programistyczne (IDE) jest krytycznym aspektem programowania. Arduino IDE jest dobrze znane ze swojej prostoty i przyjaznego interfejsu, co czyni go doskonałym wyborem dla początkujących. Ponadto Arduino IDE obsługuje programowanie w języku C/C++, które jest szeroko stosowane w domenie systemów wbudowanych.

Raspberry Pi Pico można programować przy użyciu MicroPython, C/C++, a nawet CircuitPython, zapewniając większą elastyczność programistom o różnych preferencjach programistycznych. Jednakże wybór IDE może być kwestią osobistych preferencji, a obie platformy oferują alternatywy, takie jak VS Code z PlatformIO, dzięki czemu przejście między nimi jest stosunkowo płynne.

Raspberry Pi Pico vs. Arduino: który jest lepszy?

Wybór odpowiedniego mikrokontrolera do Twoich projektów zależy od konkretnych wymagań, wiedzy specjalistycznej i budżetu. Jeśli szukasz surowej mocy obliczeniowej, niskich kosztów, elastyczności GPIO i rozwijającego się ekosystemu, Raspberry Pi Pico będzie przekonującym wyborem. Z drugiej strony, jeśli Twoimi priorytetami są kompatybilność sprzętowa, ogromna społeczność i łatwe w obsłudze IDE, Arduino pozostaje solidną opcją.