Jste zmateni, který z nich použít, Raspberry Pi nebo Arduino? Snažíte se zjistit případy použití obou?
Raspberry Pi i Arduino jsou v technologickém světě her, které mění hry, ale měli byste znát rozdíl mezi nimi, abyste věděli, jak a kdy je používat.
V tomto článku vás provedeme tím, co je Raspberry Pi a Arduino, a probereme rozdíl v jejich použití v závislosti na případech použití.
Začněme.
Table of Contents
Vše, co byste měli vědět o Raspberry Pi
Raspberry Pi je cenově dostupný počítač o velikosti kreditní karty vyrobený společností Nadace Raspberry Pi – nezisková organizace ve Spojeném království.
Byl navržen tak, aby vzdělával lidi v oblasti výpočetní techniky, zejména ty, kteří si nemohou dovolit plnohodnotný počítač.
Dokáže téměř vše, co běžný počítač – procházení internetu, přehrávání 4K videí, vytváření tabulek, hraní her a další.
Pi také umožňuje lidem všech věkových kategorií naučit se programovat v jazycích, jako je Scratch a Python.
Nyní, když víme, co je Pi, pojďme se ponořit do technického žargonu Raspberry Pi.
Raspberry Pi bylo uvedeno na trh v roce 2012. Od té doby však proběhlo několik iterací. Původní Pi měl jednojádrový 700MHz CPU a pouhých 256 MB RAM.
Zatímco nejnovější model, Raspberry Pi 4 Model B, dostáváme čtyřjádrový procesor s taktem přes 1,5 GHz a 4 GB RAM.
Cena Raspberry Pi byla vždy pod 80 $ (obvykle kolem 35 $).
Ve skutečnosti stojí Pi Zero 5 $ – jak jsme řekli, kompaktní, cenově dostupné a efektivní.
A co víc, Raspberry Pi bylo široce používáno v různých odvětvích, od hudby po meteorologické stanice.
Případy použití Raspberry Pi
#1. Rozhlasová stanice FM
Máte zprávu, kterou chcete sdílet se skupinou nebo komunitou? Raspberry Pi vám může pomoci vysílat vaši zprávu v rádiu FM.
Poznámka: Vysílání zpráv přes FM rádio je bez licence nezákonné. Naštěstí Pi může vysílat pouze na krátkou vzdálenost, takže byste se měli vyhnout problémům.
Vše, co potřebujete, je přenosné bateriové řešení a některé výjimečné pájecí dovednosti.
Poté můžete předem nahrát zvuk (který chcete vysílat) na kartu microSD a je hotovo!
#2. DIY Retro herní nastavení
Další oblíbené využití Raspberry Pi je jako retro herní stroj. Je dostatečně kompaktní a výkonný, aby jej bylo možné využít mnoha způsoby pro hraní her.
Prvním z nich je instalace samostatného emulátoru, načtení ROM a nastavení hry.
Za druhé, můžete hrát hry prostřednictvím retro herních platforem vyvinutých pro Raspberry Pi, jako jsou RetroPie, RecalBox a PiPlay.
Můžete dokonce emulovat mnoho populárních platforem, jako je MS-DOS PC hraní a Commodore 64. Raspberry Pi vám navíc může pomoci oživit mnoho oblíbených 16bitových herních konzolí.
#3. webové servery
Další fantastické využití Raspberry Pi je jako webový server. To znamená, že tyto servery jsou dostatečně výkonné, aby hostily webové stránky. Řekněme, že dost dobrý na to, aby hostil váš blog.
Chcete-li začít, musíte nainstalovat software Apache nebo plný zásobník LAMP s PHP a MySQL vedle Apache.
Jakmile budete s nastavením hotovi, můžete nahrát svůj HTML soubor do adresáře (www) a váš server bude aktivní.
Poznámka: Chcete-li svůj web zprovoznit a spustit, budete od svého poskytovatele internetu vyžadovat statickou IP adresu.
Pojďme se nyní podívat, co je Arduino a jak se liší od Raspberry Pi.
Vše, co byste měli vědět o Arduinu
Arduino je platforma s otevřeným zdrojovým kódem, která přichází se snadno použitelným hardwarem (často označovaným jako mikrokontrolér) a Software Arduino nebo IDE (Integrated Development Environment).
Integrovaný vývojový software Arduino byl vyvinut v Ivrea Interaction Design Institute. Sdílí podobný cíl jako Raspberry Pi – vzdělávat studenty bez znalosti technologií a programování.
Desky Arduino umí číst vstupy – LED světlo na senzoru, prst na tlačítku a přeměnit je na výstupy – aktivace motoru, rozsvícení LED atd.
Arduino bylo hlavním mozkem několika jednoduchých i složitých vědeckých projektů. Díky uživatelsky přívětivému zážitku, který usnadňuje používání pro nováčky a zároveň je dostatečně flexibilní pro pokročilé uživatele.
Arduinu můžete doslova říct, co má dělat, zadáním sady instrukcí nebo nakódováním programu ve zjednodušeném C++ v integrovaném vývojovém prostředí Arduino (IDE).
Poznámka: IDE je místo, kde zadáváte kód programu před jeho nahráním na desku.
Případy použití Arduina
#1. Hudební nástroje
Několik hudebních nástrojů jako Synths, Drums a Theremins je vytvořeno pomocí Arduina.
Chcete-li začít, potřebujete flick board a Arduino UNO.
Flick board je deska plošných spojů, která detekuje vaše gesta z výšky 15 cm nad povrchem. To vám umožní mávat rukama ve vzduchu a vaše gesta se automaticky převedou na hudbu.
Toto je opravdu skvělý projekt Arduino!
#2. Zámek dveří s otiskem prstu
Už vás nebaví ztrácet klíče, ale nejste ochotni nainstalovat zámek otisků prstů kvůli vysokým cenám?
Studna! Co když vám řekneme, že můžete nainstalovat zámek otisků prstů s Arduinem za minimální náklady 70 $?
Chcete-li začít s projektem, kromě desky Arduino UNO, potřebujete:
- Snímač otisků prstů
- Infračervený reflexní senzor
- Servomotor
- LCD RGB podsvícení
- Energetický štít
Jak to funguje?
Nejprve zaregistrujte svůj otisk prstu do systému. Po dokončení přiložte prst na snímač otisků prstů.
Pokud je váš prst rozpoznán, servomotory otočí zámek a automaticky za vás otevřou dveře.
Jakmile se dveře opět zavřou, infračervené reflexní senzory zaznamenají pohyb a dveře uzamknou. Zní to skvěle, že?
#3. RoboCar
Ne ledajaký robocar, ale překážka vyhýbající se robocaru!
Toto inteligentní zařízení dokáže automaticky rozpoznat překážku před sebou a podle toho změnit směr. Pravděpodobně primární požadavek pro každého mobilního robota.
Komerční a vojenské organizace používají tuto technologii k provádění rizikových bezpilotních prací.
Co potřebuješ?
Nic víc než autíčko, ultrazvukový senzor (dost dobrý na to, aby zjistil zátaras), 9V/12V 1A baterie a pár jednožilových drátů.
Na internetu je několik videí, která vám mohou pomoci postavit robotické auto poháněné Arduinem s tímto příslušenstvím.
Výhody používání Raspberry Pi přes Arduino
- Rozsáhlá podpora periferních zařízení: Dodává se s 26 GPIO piny, které umožňují připojit více displejů, modulů a senzorů najednou
- Podporuje více jazyků: Podporuje všechny typy kódovacích jazyků jako C, C++, Java, Python, Ruby atd.
- Cenově dostupné a výkonné: poměr cena/výkon Raspberry Pi je nesrovnatelný; je dodáván s 1,6 GHz procesorem, který je dostatečně dobrý na to, aby jej nenašel žádný jiný jednodeskový počítač
- Pocket Desktop: Snadno přeměňte Raspberry Pi na kapesní linuxové distro tím, že jej nakonfigurujete na obrazovku; pak jej můžete použít pro kódování, úpravu fotografií, procházení a další výpočetní úlohy
Výhody používání Arduina přes Raspberry Pi
- Cenově dostupný a multiplatformní mikrokontrolér: Arduino deska je nejdostupnější mikrokontrolér na trhu, který je schopen běžet na Windows, Mac, Linux OS
- Snadné použití: Vychází z prostředí pro zpracování a je flexibilní pro začátečníky i pokročilé uživatele
- Open-Source Software: Je publikován jako open-source nástroj a lze jej kdykoli rozšířit prostřednictvím knihoven C++
- Rozšiřitelný hardware: Dodává se pod licencí Creative Commons, která umožňuje návrhářům obvodů zarámovat jejich verzi modulu
Raspberry Pi vs. Arduino – kdy co použít?
Chcete vytvářet inovativní domácí aplikace a robotiku a přemýšlíte: kdy použít Raspberry Pi vs. Arduino?
Nejprve pochopíme základní rozdíl mezi Raspberry Pi a Arduino.
Deska Raspberry Pi obsahuje mikroprocesor. Jeho CPU má architekturu ARM a může provozovat plný operační systém (Raspbian, Ubuntu).
Raspberry Pi můžete v podstatě používat stejným způsobem, jakým používáte počítač (s určitými omezeními výkonu).
Zatímco deska Arduino obsahuje mikrokontrolér. V závislosti na typu Arduina můžete mít jiný mikrokontrolér.
Základní rozdíl spočívá ve skutečnosti, že mikrokontrolér není totéž co mikroprocesor. Na mikrokontrolér Arduino nemůžete nainstalovat operační systém. Máte jen program běžící ve smyčce. A je to!
Kdy použít Raspberry Pi
Existují projekty, které lze provést pouze s Raspberry Pi.
#1. Když máte složitou aplikaci
Mezi programováním na mikroprocesoru (Raspberry Pi) a mikrokontroléru (Arduino) je obrovský rozdíl.
Arduino je oblíbené pro svůj opakující se framework. Je omezena na jedno vlákno s jednou řídicí smyčkou.
Jedno vlákno samozřejmě nestačí k vytvoření algoritmu snímání pohybu, kapesního počítače nebo dokonce streamování obrázků z kamery.
Arduino je navrženo pro ovládání na nízké úrovni, stačí k přímé komunikaci s hardwarem.
Pokud chcete vytvořit něco složitějšího, budete potřebovat výkonný mikroprocesor, jako je Raspberry Pi.
#2. Když chcete programovat s více Cpp
Jazyk Arduino je podskupinou C/Cpp a neumožňuje používat všechny funkce Cpp jako C++14 nebo C++17 při kódování.
S Raspberry Pi však můžete využívat všechny funkce Cpp.
Knihovna std, výjimky, klíčová slova „new“ a „delete“ – co si jen řeknete, máte to.
Kromě toho budete moci své soubory Cpp zkompilovat sami, aniž byste potřebovali jakékoli vnější znalosti.
#3. Skutečné vícevláknové zpracování
Pokud vytváříte aplikaci, která vyžaduje multi-threading, Raspberry Pi je vaší volbou!
S Arduinem však můžete svůj program vyladit tak, abyste dosáhli něčeho blízkého multi-threadingu. Ale dokonalé to nebude!
To je důvod, proč k dosažení „skutečného“ multi-threadingu potřebujete Raspberry Pi k vytvoření libovolného vlákna ve vašem požadovaném programovacím jazyce.
Kdy použít Arduino
Protože deska Arduino používá mikrokontrolér, nelze ji použít jako OS. Některé věci však lze provést pouze prostřednictvím desky Arduino.
#1. Zpracování v reálném čase
S Arduinem je snazší dosáhnout omezení v reálném čase. Důvodem je, že Raspberry Pi má výkonný CPU s více jádry a mnohem více RAM, vhodný pro větší a složitější programy.
Konkrétně máte při používání desky Raspberry Pi menší kontrolu nad zdroji, protože operační systém spravuje zdroje za vás.
A pokud spouštíte více programů současně, je méně pravděpodobné, že dosáhnete zpracování v reálném čase prostřednictvím Raspberry Pi.
V některých případech však můžete pomocí Raspberry Pi dosáhnout omezení v reálném čase, jako je oprava RT-Preempt. Ale rozhodně je to složitější a méně vhodné.
Na druhou stranu Arduino přichází s mnohem nižšími CPU a minimálními KB RAM.
Možná máte pocit, že něco s menším výpočetním výkonem je srovnatelně lepší než Raspberry Pi. No, není tomu tak.
Arduino běží na výkonném programovacím jazyce (C/C++). Vzhledem k tomu, že máte pouze jeden program spuštěný ve smyčce v jednom vlákně, odhadování času potřebného k provedení úkolu se zjednoduší.
#2. Když děláte jednoduchý projekt
Až dosud jste možná pochopili dvě věci:
- Raspberry Pi je vhodné pro komplexní projekty
- Arduino je nejlepší pro jednoduché programy obsahující opakující se instrukce
Pokud je tedy vaše aplikace o čtení vstupů ze senzorů (teplota, infračervené záření, otisky prstů), jejich zpracování v reálném čase a generování základních výstupů, Arduino to může snadno provést.
Navíc, na rozdíl od Raspberry Pi, Arduino přichází s předintegrovanými hardwarovými funkcemi a srovnatelně zabere mnohem méně času na vývoj.
#3. Když potřebujete silné hardwarové kolíky
Přestože obě desky sdílejí podobné hardwarové funkce, některé zásadní rozdíly činí Arduino lepším než Raspberry Pi v některých případech, jako jsou dva uvedené níže.
- Analogově digitální převodník (ADC): Arduino UNO ADC umožňuje číst hodnoty mezi 0 až 5 V, což usnadňuje čtení procentuálních hodnot ze senzorů
- Integrované PWM: Některé piny Arduino vám umožňují vytvářet a používat PWM k odesílání analogových signálů přes zařízení a mít nad ním úplnou kontrolu
Nyní, když víte, co se k čemu nejlépe hodí. Pojďme zjistit několik tržišť, kde si můžete koupit Raspberry Pi a Arduino.
Kde koupit Raspberry Pi?
Chcete-li zakoupit Raspberry Pi, můžete skočit na tyto důvěryhodné platformy.
#1. Amazonka
Amazon je masivní internetový podnik prodávající téměř vše, co chcete. Tím vším jsme měli na mysli desku Raspberry Pi.
Na Amazonu můžete získat nejnovější verzi Raspberry Pi, tedy Raspberry Pi 4 Model B, uvedený na trh v roce 2019.
Amazon má některá vynikající hodnocení a recenze. Navíc můžete porovnávat ceny produktů od různých dodavatelů v reálném čase a získat nejlepší nabídku.
#2. Okdo
Okdo dodává jedinečnou kombinaci softwaru, podpory vývoje a výrobních služeb, které zákazníkům umožňují vytvářet inovativní nápady a převádět je do komerční reality.
Nabízí svůj Raspberry Pi 4 Model B s 8dílnou startovací sadou.
Nejenže získáte výkonnou sadu Raspberry, ale získáte také bezplatný přístup k online průvodci nastavením a řadě skvělých projektů, na kterých můžete pracovat.
Kde koupit Arduino?
#1. Arduino.cc
Arduino.cc je vaším jediným cílem pro všechny produkty a příslušenství Arduino. Nabízí širokou škálu produktů Arduino, mezi nimiž je nejoblíbenější balíček certifikace Arduino.
Balíček je dodáván se sadou Arduino Starter Kit a online certifikační zkouškou.
Certifikační zkouška je obvykle založena na praktických úkolech prováděných prostřednictvím startovací sady Arduino. Je to vynikající volba pro nováčky, kteří se chtějí naučit Arduino od úplných základů.
Zkouška je k dispozici v angličtině, španělštině, němčině, italštině a čínštině.
#2. Amazonka
Opět, Amazonka slouží jako perfektní tržiště pro nákup desek Arduino a jejich příslušenství.
To vše můžete získat zde, od nákupu jednodílné desky Arduino UNO až po kompletní balíček Arduino.
Mezi nimi je Arduino Uno REV 3 bestsellerem řady Arduino od Amazonu. Je to samostatná deska Arduino s působivým hodnocením a recenzemi zákazníků.
Co je lepší: Raspberry Pi nebo Arduino?
Z výše uvedené diskuse je zřejmé, že Raspberry Pi i Arduino mají své výhody a nevýhody.
Výběr mezi těmito dvěma velmi závisí na typu aplikace, na které byste pracovali.
Arduino je vhodné pro provádění opakujících se úloh, které zahrnují vstup jediného vlákna a základní výstupy, jako je otevírání dveří, zapínání a vypínání světel, čtení teploty pomocí senzorů atd.
Na druhou stranu je Raspberry Pi doporučováno pro komplexní aplikace, které vyžadují více programů a různé výstupy – například řízení robotů, vytváření kapesního počítače, vytváření webových stránek, zveřejňování na internetu atd.