Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: Čo je najlepšie pre váš projekt?

Vo vzrušujúcom svete mikrokontrolérov je najvyššou prioritou nájdenie správnej rovnováhy medzi veľkosťou a výkonom spracovania pre váš projekt vstavanej elektroniky. Pri hľadaní tejto zhody sú Arduino Nano a Raspberry Pi Pico dve obľúbené možnosti, ktoré často prichádzajú na myseľ.

Bohužiaľ, špecifické potreby vášho projektu vám nemusia byť zrejmé, kým nebudete po kolená v procese implementácie. Pozrime sa na niektoré kľúčové rozdiely a funkcie, ktoré treba hľadať medzi týmito dvoma súperiacimi doskami, aby sme vám pomohli vybrať ten správny mikrokontrolér pre váš projekt.

Porovnanie hardvéru

Po prvé, stojí za zmienku, že v radoch Arduino Nano a Pico sú na výber rôzne možnosti, nielen ich základné modely. Niektoré sú vylepšeniami základného modelu, zatiaľ čo iné majú špeciálne funkcie, ktoré vyhovujú určitým aplikáciám. Ale toto by malo platiť: neexistuje žiadna „najlepšia“ doska pre váš projekt ako taká, iba kompromisy.

Arduino Nano

Arduino Nano, poháňaný ATmega328, je kompaktná doska vhodná na krájanie, ktorá ponúka podobnú funkčnosť ako Arduino Duemilanove, ale v inom prevedení. Nemá DC napájací konektor a používa Mini-B USB kábel namiesto štandardného.

Malina Pi Pico

Hoci bol Raspberry Pi Pico uvedený na trh až v roku 2021, už teraz je populárnou voľbou vo svete MCU. Srdcom Pico je čip mikrokontroléra RP2040 založený na dvojjadrovom Arm Cortex-M0+ procesor.

Pokiaľ ide o hardvérové ​​možnosti, Raspberry Pi Pico má jednoznačne výhodu oproti štandardnému Arduinu Nano s rýchlejším procesorom, väčšou pamäťou flash, viacerými GPIO pinmi a rozsiahlou kontrolou nad PWM signály. Dvojjadrový procesor prítomný na Pico je tiež vhodný pre viacvláknové programy.

Raspberry Pi Pico však nemá EEPROM, ktorá je často nevyhnutná pre projekty založené na mikrokontroléroch. Okrem toho nebudete môcť spustiť svoj projekt z 9V batérie bez regulátora napätia.

IoT aplikácie

Zatiaľ čo základným modelom chýba bezdrôtová konektivita, rady Raspberry Pi Pico a Arduino Nano ponúkajú výber špeciálnych dosiek s bezdrôtovou konektivitou pre aplikácie IoT. Niektoré populárne dosky IoT v sérii Nano zahŕňajú Arduino Nano 33 IoT a Pripojenie Arduino Nano RP2040 (ktorý používa rovnaký SoC ako Raspberry Pi Pico).

V prípade dosiek Raspberry Pi Pico IoT máte na výber Pico W a Pico WH. Oba majú pripojenie Wi-Fi a Bluetooth, ale Pico WH sa dodáva s už pripojenými kolíkovými hlavičkami, takže ich nemusíte pripájať na dosku.

Komunikačné kanály

Raspberry Pi Pico aj Arduino Nano ponúkajú viacero komunikačných kanálov na prepojenie s inými zariadeniami. Raspberry Pi Pico má 2 UART (univerzálny asynchrónny prijímač/vysielač), dva I2C (inter-integrované Circuit) a dve rozhrania SPI (Serial Peripheral Interface), ktoré poskytujú možnosti komunikácie s inými zariadení.

Ak ešte neviete, čo to je, pozrite sa ako funguje sériová komunikácia UART, SPI a I2C a prečo ich stále používame.

Štandardný model Arduino Nano má len jeden z každého z komunikačných kanálov: UART, I2C a SPI. Ak však nejde o veľký projekt, nebudete potrebovať všetky komunikačné kanály dostupné na Pi Pico súčasne – pravdepodobne ani vôbec pri používaní jeho schopnosti PIO (pozri nižšie). A ani to, že máme viac rozhraní, nenaznačuje, že je to automaticky lepšie, keďže vieme, že úlohu zohrávajú aj iné faktory.

Výkon spracovania

Čipy mikrokontrolérov používané v doskách Raspberry Pi Pico a Arduino Nano majú svoje silné a slabé stránky. A tu budete musieť urobiť konečný kompromis.

CPU

Vo väčšine projektov Arduino bude CPU pravdepodobne tráviť 99,9 % svojho času spánkom. To naznačuje, že rýchlosť procesora nie je taká dôležitá, ako by ste si predstavovali, s výnimkou špeciálnych scenárov, ako je spracovanie údajov v reálnom čase. Čip RP2040 použitý v Raspberry Pi Pico je 32-bitový dvojjadrový procesor, ktorý ponúka vyšší výkon. výkon a výkon v porovnaní s čipom ATmega328P použitým v základnom modeli Arduino Nano, ktorý je 8-bitový procesor.

Čip RP2040 prichádza aj s jedinečnou funkciou: stavové automaty PIO (Programmable Input/Output), ktoré umožňujú vysokorýchlostné paralelné prenosy dát a vlastné periférne rozhrania. Vďaka tomu je vhodný pre aplikácie, ktoré vyžadujú spracovanie údajov v reálnom čase, ako je robotika a automatizácia.

RAM

Rovnako ako v prípade CPU, väčšina aplikácií mikrokontrolérov používa iba malé množstvo pamäte RAM. Ak však robíte úlohy, ktoré vyžadujú viac pamäte RAM, ako sú projekty internetu vecí, mali by ste sa rozhodnúť pre dosku s väčšou pamäťou RAM – Raspberry Pi Pico.

Programovanie ekosystémov

Programovacie ekosystémy Raspberry Pi Pico a Arduino sú tiež dôležitými faktormi, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere medzi týmito dvoma doskami. Raspberry Pi Pico používa MicroPython a C/C++ ako svoje primárne programovacie jazyky.

Arduino používa Arduino IDE ako svoje primárne programovacie prostredie, ktoré je založené na C/C++. Arduino IDE je známe svojou jednoduchosťou a jednoduchosťou použitia, s užívateľsky prívetivým rozhraním a veľkou zbierkou knižníc a príkladov. Má tiež veľkú a aktívnu komunitu používateľov, ktorí poskytujú dostatočnú podporu a zdroje pre začiatočníkov a skúsených vývojárov.

C/C++ je výkonný a všestranný jazyk, ktorý poskytuje nízkoúrovňový prístup k hardvéru, čo umožňuje komplexnejšie a na výkon kritické aplikácie.

MicroPython je programovací jazyk založený na Pythone, ktorý ponúka jednoduchý a intuitívny spôsob programovania doska, takže je ideálny, ak už poznáte Python alebo preferujete jazyk vyššej úrovne. Ak stále preferujete prostredie Arduino, ale chcete pracovať s MicroPythonom, prebrali sme to čo je Arduino MicroPython IDE podrobne.

náklady

Ignorovaním všetkých klonovacích dosiek od výrobcov tretích strán je Raspberry Pi Pico oveľa lacnejšie ako všetky autentické modely Arduino Nano – vrátane ten, na ktorom beží rovnaký procesor RP2040 od ​​Raspberry Pi. Napríklad štandardné Pico je len 4 doláre v porovnaní s 25 dolármi za základný model Arduino Nano.

Ak chcete získať ďalšie funkcie, mali by ste byť ochotní siahnuť hlbšie do vrecka – bez ohľadu na to, pre ktorú platformu sa rozhodnete.

Kompatibilita s iným hardvérom a existujúcimi knižnicami

Pico aj Arduino majú širokú škálu kompatibilných hardvérových modulov a štítov, ktoré sa dajú rozšíriť ich funkčnosť a umožňujú jednoduchú integráciu so senzormi, akčnými členmi, displejmi a inými zariadení.

Arduino existuje už dlho a má obrovskú zbierku štítov, ktoré sú široko používané a dobre zdokumentované. Komunita Arduino vyvinula nespočetné množstvo knižníc kódov pre rôzne funkcie, vďaka čomu je ľahké nájsť vopred napísaný kód pre širokú škálu aplikácií. A čo viac, dokonca aj dosky tretích strán sú kompatibilné s Arduino, čo uľahčuje škálovanie vášho projektu.

Je Raspberry Pi Pico lepší?

Koncept „lepšej“ dosky je subjektívny a závisí od individuálnych požiadaviek projektu a kompromisov. Zatiaľ čo Raspberry Pi Pico vyniká výkonom spracovania a pokročilými funkciami, ako je PIO, väčšia komunita a softvérová knižnica Arduina z neho robia vynikajúcu voľbu pre mnohé projekty.