Arduino vs Raspberry Pi: un confronto dettagliato

• 2019

Quando si tratta di scegliere un computer a scheda singola, Arduino e Raspberry Pi sono i grandi nomi che starete considerando. Ma quale scegliere? A cosa serve l'Arduino? Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo di un Raspberry Pi? E come decidi tra i due? Può essere una decisione difficile, quindi lo scomporremo qui per te.

Per gli scopi di questo articolo, parlerò dell'Arduino Uno R3 e del Raspberry Pi 2 Model B. Ci sono 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 l'Arduino che il Raspberry Pi sono macchine molto versatili, entrambi hanno cose specifiche in cui sono bravi.

L'Arduino, ad esempio, è un microcontrollore, il che significa che eccelle nel controllare piccoli dispositivi come sensori, motori e luci. Questo è il motivo per cui Arduino è utilizzato al meglio per progetti come la costruzione di una luce di risveglio, un allarme per rilevatori di movimento o persino un piccolo robot. Sentirai anche parlare di "prototipazione" con un Arduino, che è il processo di creazione rapida di un prototipo di dispositivo elettronico. Se il prototipo ha successo e il dispositivo funziona, può essere realizzato su una scala più grande con circuiti stampati.

Il Raspberry Pi, d'altra parte, non è un microcontrollore e non è fatto per controllare sensori e altre cose del genere. È un intero computer, con un proprio sistema operativo, ed è concepito per essere usato come tale. Il sistema operativo è piuttosto minimale, quindi avrai bisogno di conoscenze di programmazione per sfruttarlo al massimo, ma questa è una delle cose su cui Raspberry Pi è bravo: aiutare le persone a imparare a programmare. Funziona anche come server: può comunicare con altri computer, servire come alternativa a un Chromecast, fornire informazioni e registrare dati.

Un redattore lo ha messo perfettamente: "Il mio Pi è più bravo a parlare con le persone (gestendo un server web). Il mio Arduino è più bravo a parlare con le parti della macchina (motori in movimento). "

Hardware

Quando si guarda un Arduino vicino a un Raspberry Pi, è molto chiaro che l'hardware è abbastanza diverso tra i due. Scopriamolo.

Energia

I requisiti di alimentazione di Arduino sono molto semplici; è possibile collegarlo al computer o al pacco batteria e inizierà immediatamente a eseguire il codice. Se l'alimentazione è scollegata, si fermerà; non è necessario eseguire un processo di spegnimento. Il Raspberry Pi, d'altra parte, perché ha un sistema di elaborazione più completo, dovrebbe essere spento come un normale computer e può essere danneggiato da interruzioni di corrente.

Sia l'Arduino che il Raspberry Pi hanno un assorbimento di potenza molto basso e possono essere utilizzati per un tempo molto lungo senza utilizzare molta elettricità.

Connettività

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

L'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 si desidera la connettività wifi, è necessario un altro componente hardware. Poiché Arduino è pensato per progetti hardware invece di software, ha bisogno di un po 'di complicazioni per collegarlo.

Perni I / O

I pin di input / output sono ciò che consente al tuo computer a bordo singolo di comunicare con le cose che sono collegate ad esso. Ad esempio, il tuo Raspberry Pi potrebbe accendere un LED. O il tuo Arduino potrebbe attivare un motore. Se stai cercando connessioni hardware, questi pin sono quello che ti serve. Il Raspberry Pi 2 contiene 17 di questi pin, mentre l'Arduino Uno ne offre 20; puoi vedere un numero di essi utilizzati nell'immagine qui sotto.

Un'altra differenza significativa tra i pin di I / O tra le due schede è la risoluzione temporale a cui è possibile controllarli. Poiché il Raspberry Pi è un computer completo, ha un numero di cose che sono in competizione per il tempo della CPU, il che significa che può avere qualche difficoltà a ridurre i tempi a piccole frazioni di secondo. E ha bisogno del software per interfacciarsi correttamente con sensori e altri dispositivi. L'Arduino, d'altra parte, può cambiare l'output e monitorare l'input sui suoi pin in un tempo molto ridotto.

Conservazione

Arduino include 32 KB di memoria integrata, che è sufficiente per memorizzare il codice che fornisce le istruzioni per il programma corrente. Non è possibile utilizzare questo spazio di archiviazione per app, video, foto o qualsiasi altra cosa. Il Raspberry Pi, d'altra parte, non ha alcuna memoria integrata, ma ha una porta micro SD, quindi puoi aggiungere tutto lo spazio che desideri. L'aggiunta di 32 GB di spazio di archiviazione ti costerà solo $ 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 destinato a comunicare con i computer, non viene fornito di serie con nessuna porta USB che è possibile utilizzare per questo tipo di comunicazione. È possibile utilizzare un'unica porta per connettere l'Arduino al computer tramite la porta USB del 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 una vasta gamma di altri dispositivi.

Software

Ora che abbiamo definito le differenze tra l'hardware di Arduino e Raspberry Pi, possiamo parlare di software. Per comprendere veramente quando si desidera utilizzare una scheda o l'altra, è necessario sapere cosa ognuno può fare e molto dipende dal software.

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

Ciò significa in pratica che è necessario creare il software che gira su Arduino. Usando l'IDE, creerai una serie di comandi che Arduino interpreterà ed eseguirà. Una semplice serie 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 il programma da solo.

Fortunatamente, c'è un'enorme comunità di Arduino che si estende in tutto il mondo, il che significa che se c'è qualcosa che vuoi fare con un Arduino, qualcuno lo ha probabilmente fatto. Puoi guardare il loro codice, modificarlo e far fare al tuo Arduino esattamente quello che vuoi. Questo è un ottimo modo per imparare i principi della codifica e della prototipazione, ed è per questo che 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 SO è basato 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 è basata su Linux, ma è anche possibile installare Android.

I sistemi operativi non sono gli unici pezzi di software che il Pi gestisce, però; ci sono anche una serie di app utili che puoi usare per svolgere diversi compiti. Uno degli usi più comuni di un Raspberry Pi è come un server multimediale, per il quale sia Kodi che Plex sono app popolari. È possibile scaricare giochi, applicazioni server, calcolatrici e persino la suite per ufficio LibreOffice.

Naturalmente, puoi anche scrivere i tuoi programmi per il Raspberry Pi, e questo è uno dei migliori motivi per ottenerne uno: imparare a programmare. Python è la lingua consigliata per il 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 delle piccole macchine molto capaci che possono aiutarti ad imparare e fare un sacco di cose, ma a un certo punto, probabilmente vorrai andare oltre le basi e provare qualcosa di un po 'più avanzato.

Questo è uno dei posti dove splende l'Arduino. Ci sono centinaia di chip che ti permettono di espandere le capacità della scheda stock con elementi 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 qualsiasi altra cosa tu possa pensare di. Per $ 20 a $ 40, puoi trasformare il tuo Arduino in qualcosa di completamente diverso (come questo scudo Adafruit GPS).

Questi chip sono chiamati scudi e sono molto facili da installare; tutto ciò che fai è metterli in cima al tuo Arduino e, in alcuni casi, saldarli sul posto. Molti possono semplicemente sedersi sopra, 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 ti offrono alcune possibilità molto interessanti. Ad esempio, è possibile aggiungere sensori capacitivi, GPS, touchscreen, pannelli RGB e persino un sensore di gesti 3D.

Le porte USB consentono anche di aggiungere funzionalità con i dongle; ad 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 tante opzioni per aggiungere funzionalità. Per non dire che il Pi non è capace; puoi ancora fare quasi tutto ciò che vuoi con esso, potresti aver bisogno di essere un po 'più creativo (o collegarlo ad 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 su come decidere tra i due se vuoi ottenerne uno. Se vuoi creare dispositivi, come robot, timer e sensori, l'Arduino è la strada da percorrere; la sua interfaccia di basso livello e le facili connessioni I / O lo rendono il modo migliore di andare se vuoi costruire qualcosa. Il Raspberry Pi, d'altra parte, rende un fantastico server o sistema di archiviazione dati, ed è ottimo per imparare a programmare nelle lingue tradizionali. Se vuoi comunicare con altri computer, il Pi è il tuo consiglio di amministrazione.

Ma perché limitarti a uno? Perché non ottenere entrambi? Sono entrambi molto convenienti e puoi ottenere kit di avvio per meno di $ 100 che includono tutto il necessario per iniziare a lavorare sui progetti. Da un semplice robot a un server Web completo, è possibile ottenere un semplice kit per aiutarti durante il processo di installazione.

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

Raspberry Pi vs. Arduino: Tabella di confronto

Questa guida è stata utile? Avete altre domande sul fatto che dovreste prendere l'Arduino o il Pi? Lascia le tue domande e pensieri qui sotto!

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