Arduino与Raspberry Pi差异比较:哪个是最好的开发板?

2021年11月29日04:00:14 发表评论 322 次浏览
Arduino 与 Raspberry Pi:哪个是最好的开发板?
Arduino与Raspberry Pi差异比较

单板计算机在过去的几十年中变得非常流行,因为它们能够用于初学者的开发和学习过程。单板计算机只不过是一块电路板,而是作为一台配备微处理器、存储器和输入/输出以及多种其他功能的完整计算机工作。单板计算机最初被用作各个行业的演示和开发系统。与标准台式计算机相比,单板计算机通常不依赖扩展槽进行扩展或基本功能。

Arduino与Raspberry Pi哪个开发板最好?尽管有大量的单板计算机可用,但 Arduino 和 Raspberry Pi 是最受欢迎的两种设备。它们在学生和专业人士以及业余爱好者和业余爱好者中都非常受欢迎。每个板都有其优点和缺点,专业人士确切地知道何时何地使用哪个板以及何时切换到另一个。但是刚开始创建项目的程序员经常会在两者之间感到困惑,并且通常在为他们的项目学习和使用哪个板子上犹豫不决。

什么是Raspberry Pi?

Arduino与Raspberry Pi差异比较:哪个是最好的开发板?

尽管Raspberry Pi(系列)只有信用卡大小,但它是一台功能齐全的计算机,因为它具有专用内存、显卡和处理器。该板甚至可以运行Linux OS(特别设计的版本),并且很容易安装在大多数Linux软件中。这些板由 Raspberry Pi 基金会开发,旨在鼓励学校和发展中国家进行基础计算机科学学习。尽管专为教学而设计,但这些板的受欢迎程度超出了预期,并已用于机器人技术等高端应用。

什么是Arduino

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Arduino是由三个主要功能组成的单板计算机。第一个是硬件原型平台,第二个是 Arduino 语言,最后一个是集成开发环境 (IDE) 和库。Arduino 板更像是一个微控制器,而不是一个成熟的计算机。Arduino 板不能运行操作系统,但可以在其永久软件程序对其进行解释时编写和执行代码。Arduino 板的主要功能是与辅助设备和传感器接口,这使其非常适合需要最低复杂性且仅在传感器或手动输入上运行的项目。

Arduino 与 Raspberry pi 有什么区别

Arduino 和 Raspberry Pi 都巩固了它们在单板计算机行业中的地位,并受到全球数百万人的喜爱。尽管它们的特性和功能各不相同,但这一切都取决于哪种板最适合你的项目。本文将讨论 Arduino 和 Raspberry Pi 的特性,并比较它们最突出的特性,以帮助你为你的项目选择最佳的单板计算机。

1. 学习曲线

Arduino与Raspberry Pi差异比较:正如我们之前所讨论的,Pi 更像是一台计算机,而 Arduino 本质上是进入编程世界的大门。总的来说,Arduino 更容易学习,因为它的入门门槛要低得多。如果你对计算机和编程知之甚少或根本不了解但希望开始,Arduino 是你的正确选择。以下是你了解 Arduino 的速度教程。

另一方面,具有 Unix 或 Linux 计算背景的人可以轻松使用 Raspberry Pi,因为它可以轻松加载专为 Raspberry Pi 硬件创建的特殊 Linux 版本。安装操作系统后,就像在任何 Linux 机器上工作一样。

2. 简单

与 Raspberry Pi 相比,Arduino 板的使用要简单得多。只需几行代码,Arduino 板就可以轻松地与模拟传感器和其他电子元件连接。相反,仅仅从传感器读取输入会很麻烦,因为它需要安装多个库和软件来在电路板和传感器以及其他电子元件之间创建接口。Arduino 中的编码也比 Raspberry Pi 更容易,后者需要 Linux 及其命令的知识。

3. 可用的编程语言

Raspberry Pi 单板计算机的设计理念是鼓励年轻人加入编程领域。Raspberry Pi 中的 Pi 来自Python 语言,表示它在计算机中的使用。尽管Raspberry Pi在其问世的短时间内采用了多种编程语言,但也因此成为了广大程序员的首选。可用于 Raspberry Pi 的一些语言包括 Scratch、Python、HTML 5、JavaScript、JQuery、Java、C、C++、Perl 和 Erlang。

就 Arduino 而言,你将遇到 Arduino IDE——一个用于编写程序并将程序上传到开发板的跨平台 UI。它是用 Java 编程语言编写的,可以帮助任何人轻松开始 Arduino 编程。但在高端项目中,Arduino IDE 限制了可以完成的工作。如果你不想使用 IDE,你可以使用 C++ 语言对 Arduino 进行编码。

在 Arduino 中编程时,还有许多其他工具可供初学者和专业人士使用。其中一种工具是 ArduBlock,它可以帮助没有或极少编程经验的初学者可视化他们的代码而不是键入代码,帮助他们理解逻辑。另一个基于视觉的工具是 Snap4Arduino,它较少关注编程,而更多地关注帮助用户了解其工作原理,因为它是为年龄稍大的观众构建的。可以通过外部通信器直接或间接使用的其他语言是 C# 和 Python。

4. 联网能力

Arduino与Raspberry Pi有什么区别?Raspberry 的网络能力远远超过 Arduino。Raspberry Pi 3 具有蓝牙和无线连接功能。它还可以使用以太网连接到 Internet。该板带有 1 个 HDMI 端口、4 个 USB 端口、1 个摄像头端口、1 个 Micro USB 端口、1 个 LCD 端口和 1 个 DSI 显示端口,非常适合各种应用。但另一方面,Arduino 端口并非直接用于网络连接。即使有可能,它也需要一个配备以太网端口的额外芯片,这将需要进一步的布线和编码。

5. 处理器速度

Raspberry Pi 和 Arduino 在处理器速度上的差异非常明显和巨大,这是因为前者是一台完全可操作的计算机,而另一个是微处理器。比较 Arduino Uno 板和 Raspberry Pi Model B 板的时钟速度,我们分别看到值 16 MHz 和 700 MHz。因此,Raspberry 设备比 Arduino 板快 40 倍。此外,Pi 板的 RAM 比 Arduino 板的 RAM 大 128,000 倍,后者的 RAM 为 0.002 MB。

需要记住的一件重要事情是 Arduino 只是一个即插即用设备,可以随时打开和关闭而不会造成任何损坏。但是 Raspberry Pi 在操作系统上运行,并且本身就是一台完整的计算机,需要在断电前正确关闭。Raspberry Pi 的不当关机可能会损坏电路板、破坏应用程序,甚至可能影响处理器速度。

6. 输入/输出 (I/O) 引脚

Arduino与Raspberry Pi差异比较:哪个是最好的开发板?

Arduino与Raspberry Pi差异比较:单板计算机上的 I/O 引脚允许它与连接到它的其他设备通信。例如,如果你希望使用单板计算机激活电机或点亮 LED,你需要这些 I/O 引脚来执行这些任务。Raspberry Pi(模型 2)提供 17 个 I/O 引脚,而 Arduino (Uno) 板包含 20 个引脚。

另一个需要注意的关键是电路板可以控制这些引脚的时间分辨率。由于 Raspberry Pi 是一台完整的计算机,它的 CPU 可能会被多个其他任务占用,这可能导致难以将控制时间降至最低。然而,在 Arduino 的情况下,输入可以被监控到最短的时间值,以将输出更改为所需的级别。

7. 功耗

Arduino与Raspberry Pi哪个开发板最好?由于其强大(相对)的处理器,Pi 板需要连续的 5V 电源,并且在使用电池供电时可能会或可能不会理想地运行。但由于其低功耗要求,Arduino 可以与电池组无缝运行。但是,功耗可能会随着连接设备数量的增加而变化。

8. 存储

基本的 Arduino 板带有 32 KB 存储空间来存储代码,它为板提供指令。这足够了,因为存储不会用于应用程序、视频和照片。然而,Pi 没有任何存储空间,但它支持一个微型 SD 端口,允许用户添加他们喜欢的存储空间。

9. 可用性和流行度

Arduino 和 Raspberry Pi 板都赢得了来自世界各地的大量人士的赞誉。由于如此受欢迎,Arduino 和 Raspberry Pi 板很容易购买。相比之下,由于功能有限,Arduino 比 Raspberry Pi 板便宜得多。Arduino 板的价格通常为 20 美元及以上,具体取决于版本,而 Pi 板的价格约为 35 美元及以上,具体取决于版本。高端板的成本可能会增加。以下是 Google Trends 上全球对 Arduino 与 Raspberry Pi 的兴趣:

机器人和物联网中的 Arduino 与 Raspberry

为你的项目选择正确的单板系统非常重要,因为它将决定你完成任务的速度和效率。虽然 Arduino 和 Raspberry Pi 开发板各有利弊,但选择正确的开发板完全取决于你的要求。

例如,如果你的任务是读取传感器数据并实时对其做出反应,那么 Arduino 板比 Raspberry Pi 更适合你。这是由于其低功率要求和低维护。Arduino 非常适合需要在交互和反应很少或可以忽略的情况下连续运行的项目。这种任务的一个很好的例子是记录室外温度并将其显示在屏幕上。Arduino 开发板非常适合刚刚起步且未尝试任何高端项目的初学者。

另一方面,Raspberry Pi应该用于比上面提到的例子更复杂的项目。当需要同时执行多项任务,且其中部分或全部任务较为复杂时,应使用 Pi 板。例如,如果你的项目正在记录特定区域的温度,分析过去几周的温度趋势并预测接下来几天的天气,以及确定天气是否适合灌溉,那么 Raspberry Pi 板是你所需要的。简单地说,Raspberry Pi 板适用于构建复杂而强大的项目的专业人士,该项目需要能够同时执行多项任务,这是 Arduino 所缺乏的功能。

Arduino与Raspberry Pi差异比较

在这里,我们列出了 Arduino 与 Raspberry Pi 之间的完整正面比较:

设备ArduinoRaspberry Pi
家族Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC 微控制器 (AVR)高级 RISC 机器 (ARM)
内存(RAM)0.002 MB (Uno)512 MB(B 型)
时钟速度16兆赫700兆赫
操作系统没有任何Linux 发行版
输入/输出引脚2017
储存32 KB 存储空间无板载存储(SD 卡端口)
USB 端口没有任何4
使用的语言C/C++Python、HTML 5 和 JavaScript
Arduino与Raspberry Pi有什么区别

结论

Arduino与Raspberry Pi哪个开发板最好?Raspberry Pi 和 Arduino 展示了一些微妙而重要的差异。两块板都有相当长的优缺点列表,但如果要求正确,它们将完美契合。但无论它们看起来有多么不同,都存在一个场景,它们可以一起工作以帮助最大化项目的输出。你可以将 Arduino 板比作身体的脊髓,它会做出小规模的决定,例如点亮 LED 或测量液体的温度,而 Raspberry Pi 板是大脑,它会做出复杂的决定,例如分析过去的价值并预测未来的价值。

最后,正如我们所讨论的,如果你是初学者并希望了解电子学或具有电子学背景并希望从事简单项目的人,那么 Arduino 板是你的理想选择。如果你具有 Linux 知识并希望通过创建复杂的网络电子项目来构建它,那么 Raspberry Pi 非常适合你。

木子山

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