Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: Melyik a legjobb a projektjéhez?

A mikrokontrollerek izgalmas világában a beágyazott elektronikai projektekhez a méret és a feldolgozási teljesítmény közötti megfelelő egyensúly megtalálása a legfontosabb. Amikor ezt a meccset keresi, az Arduino Nano és a Raspberry Pi Pico két népszerű választás, amely gyakran eszünkbe jut.

Sajnos előfordulhat, hogy a projekt konkrét igényei nem lesznek nyilvánvalóak előtted, amíg térdig nem érsz a megvalósítási folyamatban. Tekintsünk át néhány kulcsfontosságú különbséget és funkciót a két rivális kártya között, amelyek segítenek kiválasztani a projektjéhez megfelelő mikrovezérlőt.

Hardver összehasonlítás

Először is érdemes megjegyezni, hogy mind az Arduino Nano, mind a Pico sorozatban különböző lehetőségek közül választhat, nem csak az alapmodelljeikben. Egyesek az alapmodell frissítései, míg mások dedikált funkciókkal rendelkeznek, hogy megfeleljenek bizonyos alkalmazásoknak. De ennek ragaszkodnia kell: önmagában nincs „legjobb” tábla a projekthez, csak kompromisszumok.

Arduino Nano

Az Arduino Nano, amelyet az ATmega328 hajt, egy kompakt és kenyérsütő-barát tábla, amely az Arduino Duemilanove-hoz hasonló funkcionalitást kínál, de más formában. Nem rendelkezik egyenáramú tápcsatlakozóval, és Mini-B USB-kábelt használ normál helyett.

Raspberry Pi Pico

Bár a Raspberry Pi Pico csak 2021-ben jelent meg, már most népszerű választás a világban. MCU-k. A Pico szívében egy RP2040 mikrokontroller chip található, amely kétmagos Arm Cortex-M0+-on alapul. processzor.

A hardveres képességek tekintetében a Raspberry Pi Pico egyértelműen előnyt jelent a szabványos Arduino-val szemben Nano, gyorsabb processzorral, több flash memóriával, több GPIO érintkezővel és széleskörű vezérléssel a PWM felett jeleket. Ezenkívül a Pico-n található kétmagos processzor jó a többszálú programokhoz.

A Raspberry Pi Pico-ból azonban hiányzik az EEPROM, ami gyakran elengedhetetlen a mikrokontroller-alapú projektekhez. Ezenkívül nem fogja tudni futtatni a projektet 9 V-os akkumulátorról feszültségszabályozó nélkül.

IoT alkalmazások

Míg az alapmodellekből hiányzik a vezeték nélküli kapcsolat, a Raspberry Pi Pico és Arduino Nano sorozatok speciális, vezeték nélküli kapcsolattal rendelkező kártyákat kínálnak az IoT-alkalmazásokhoz. A Nano sorozat néhány népszerű IoT kártyája tartalmazza a Arduino Nano 33 IoT és a Arduino Nano RP2040 Connect (amely ugyanazt az SoC-t használja, mint a Raspberry Pi Pico).

A Raspberry Pi Pico IoT táblák esetében a Pico W és a Pico WH lehetősége van. Mindkettő rendelkezik Wi-Fi- és Bluetooth-kapcsolattal, de a Pico WH-hoz már csatlakoztatott tűfejek tartoznak, így nem kell őket az alaplapra forrasztani.

Kommunikációs csatornák

Mind a Raspberry Pi Pico, mind az Arduino Nano több kommunikációs csatornát kínál más eszközökkel való interfészhez. A Raspberry Pi Pico 2 UART (univerzális aszinkron vevő/adó), két I2C (Inter-Integrated) áramkör) és két SPI (Serial Peripheral Interface) interfész, amelyek lehetőséget biztosítanak a kommunikációhoz eszközöket.

Ha még nem tudja, mik ezek, nézze meg hogyan működik az UART, SPI és I2C soros kommunikáció, és miért használjuk még mindig őket.

A szabványos Arduino Nano modell csak egy kommunikációs csatornával rendelkezik: UART, I2C és SPI. Ha azonban nem egy nagy projektről van szó, akkor nem lesz szüksége a Pi Pico-n elérhető összes kommunikációs csatornára egyszerre – valószínűleg még a PIO-képesség használatakor sem (lásd alább). És a több felület sem utal arra, hogy automatikusan jobb, hiszen tudjuk, hogy más tényezők is szerepet játszanak.

Feldolgozási teljesítmény

A Raspberry Pi Pico és Arduino Nano lapokban használt mikrokontroller chipeknek megvannak a maga erősségei és gyengeségei. És itt kell megtennie a végső kompromisszumot.

CPU

A legtöbb Arduino projektben a CPU valószínűleg ideje 99,9%-át alvással tölti. Ez arra utal, hogy a CPU-sebesség nem olyan fontos, mint gondolná, kivéve a speciális forgatókönyveket, például a valós idejű adatfeldolgozást. A Raspberry Pi Pico-ban használt RP2040 chip egy 32 bites kétmagos processzor, amely nagyobb feldolgozást kínál teljesítmény és teljesítmény az Arduino Nano alapmodellben használt ATmega328P chiphez képest, amely 8 bites processzor.

Az RP2040 chip egy egyedi tulajdonsággal is rendelkezik: PIO (Programmable Input/Output) állapotgépekkel, amelyek nagy sebességű párhuzamos adatátvitelt és egyedi periféria interfészeket tesznek lehetővé. Ez alkalmassá teszi a valós idejű adatfeldolgozást igénylő alkalmazásokhoz, mint például a robotika és az automatizálás.

RAM

A CPU-hoz hasonlóan a legtöbb mikrokontroller-alkalmazás csak kis mennyiségű RAM-ot használ. Ha azonban több RAM-ot igénylő feladatokat végez, mint például az IoT-projektek, válassza a több beépített RAM-mal rendelkező kártyát – a Raspberry Pi Pico-t.

Ökoszisztémák programozása

A Raspberry Pi Pico és az Arduino programozási ökoszisztémái szintén fontos tényezők, amelyeket figyelembe kell venni a két tábla közötti választás során. A Raspberry Pi Pico a MicroPythont és a C/C++-t használja elsődleges programozási nyelvként.

Az Arduino az Arduino IDE-t használja elsődleges programozási környezeteként, amely C/C++-on alapul. Az Arduino IDE egyszerűségéről és könnyű használatáról ismert, felhasználóbarát felülettel, valamint könyvtárak és példák nagy gyűjteményével. Nagy és aktív felhasználói közösséggel is rendelkezik, amely bőséges támogatást és erőforrásokat biztosít a kezdő és tapasztalt fejlesztők számára.

A C/C++ egy erőteljes és sokoldalú nyelv, amely alacsony szintű hozzáférést biztosít a hardverhez, lehetővé téve összetettebb és teljesítménykritikus alkalmazások használatát.

A MicroPython egy Python-alapú programozási nyelv, amely egyszerű és intuitív programozási módot kínál a tábla, így ideális, ha már ismeri a Pythont, vagy egy magasabb szintű nyelvet preferál. Ha továbbra is az Arduino környezetet részesíti előnyben, de a MicroPython-nal szeretne dolgozni, ezt megtudtuk mi az Arduino MicroPython IDE részletesen.

Költség

Figyelmen kívül hagyva a külső gyártók összes klónkártyáját, a Raspberry Pi Pico sokkal olcsóbb, mint az összes eredeti Arduino Nano modell – beleértve amelyik ugyanazt a Raspberry Pi RP2040 processzort használja. Például a standard Pico mindössze 4 dollár, szemben az Arduino alapmodell 25 dollárjával Nano.

A további funkcionalitás érdekében hajlandónak kell lennie mélyebbre ásni a zsebében – bármelyik platformot is választja.

Kompatibilitás más hardverekkel és meglévő könyvtárakkal

Mind a Pico, mind az Arduino kompatibilis hardvermodulok és pajzsok széles választékával rendelkezik, amelyek kiterjeszthetők funkcionalitásukat, és lehetővé teszik a könnyű integrációt érzékelőkkel, működtetőkkel, kijelzőkkel és másokkal eszközöket.

Az Arduino már régóta létezik, és széles körben használt és jól dokumentált pajzsok hatalmas gyűjteményével rendelkezik. Az Arduino közösség számtalan kódkönyvtárat fejlesztett ki a különböző funkciókhoz, amelyek megkönnyítik az előre megírt kódok megtalálását számos alkalmazáshoz. Sőt, még a harmadik féltől származó táblák is kompatibilisek az Arduino-val, ami megkönnyíti a projekt méretezését.

A Raspberry Pi Pico jobb?

A "jobb" tábla fogalma szubjektív, és az egyedi projektkövetelményektől és kompromisszumoktól függ. Míg a Raspberry Pi Pico kiemelkedik a feldolgozási teljesítményben és a fejlett funkciókban, mint például a PIO, az Arduino nagyobb közössége és szoftverkönyvtára számos projekthez kiváló választássá teszi.