Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: mikä on paras projektillesi?

Mikro-ohjainten jännittävässä maailmassa oikean tasapainon löytäminen koon ja prosessointitehon välillä sulautettuun elektroniikkaprojektiisi on ensiarvoisen tärkeää. Kun etsit tätä ottelua, Arduino Nano ja Raspberry Pi Pico ovat kaksi suosittua valintaa, jotka tulevat usein mieleen.

Valitettavasti projektisi erityistarpeet eivät ehkä ole sinulle ilmeisiä ennen kuin olet polven syvällä toteutusprosessissa. Käydään läpi joitakin keskeisiä eroja ja ominaisuuksia, joita etsitään näiden kahden kilpailevan levyn välillä, jotta voit valita oikean mikro-ohjaimen projektiisi.

Laitteiston vertailu

Ensinnäkin on syytä huomata, että Arduino Nano- ja Pico-sarjoissa on erilaisia ​​vaihtoehtoja, ei vain niiden perusmalleissa. Jotkut ovat perusmallin päivityksiä, kun taas toisissa on erityisiä ominaisuuksia, jotka sopivat tiettyihin sovelluksiin. Mutta tämän pitäisi pysyä: projektille sinänsä ei ole "parasta" levyä, vain kompromisseja.

Arduino Nano

ATmega328:lla toimiva Arduino Nano on kompakti ja leipälevyystävällinen levy, joka tarjoaa samanlaisia ​​toimintoja kuin Arduino Duemilanove, mutta eri muodossa. Siinä ei ole tasavirtaliitäntää ja se käyttää Mini-B USB-kaapelia tavallisen kaapelin sijaan.

Vadelma Pi Pico

Vaikka Raspberry Pi Pico lanseerattiin vasta vuonna 2021, se on jo suosittu valinta MCU: t. Picon ytimessä on RP2040-mikrokontrollerisiru, joka perustuu kaksiytimiseen Arm Cortex-M0+:aan. prosessori.

Laitteiston ominaisuuksien suhteen Raspberry Pi Picolla on selkeä etu verrattuna tavalliseen Arduinoon Nano, nopeampi prosessori, enemmän flash-muistia, enemmän GPIO-nastoja ja laaja PWM-hallinta signaaleja. Myös Picon kaksiytiminen prosessori on hyvä monisäikeisille ohjelmille.

Raspberry Pi Picosta puuttuu kuitenkin EEPROM, joka on usein välttämätön mikrokontrolleripohjaisissa projekteissa. Lisäksi et voi ajaa projektiasi 9 V akulla ilman jännitesäädintä.

IoT-sovellukset

Perusmalleista puuttuu langaton yhteys, mutta Raspberry Pi Pico- ja Arduino Nano -sarjat tarjoavat valikoiman erikoiskortteja, joissa on langaton yhteys IoT-sovelluksiin. Joitakin suosittuja Nano-sarjan IoT-levyjä ovat mm Arduino Nano 33 IoT ja Arduino Nano RP2040 Connect (joka käyttää samaa SoC: tä kuin Raspberry Pi Pico).

Raspberry Pi Pico IoT -levyjen tapauksessa sinulla on vaihtoehto Pico W ja Pico WH. Molemmissa on Wi-Fi- ja Bluetooth-yhteys, mutta Pico WH: ssa on jo kiinnitetty pin-otsikot, joten sinun ei tarvitse juottaa niitä levylle.

Viestintäkanavat

Sekä Raspberry Pi Pico että Arduino Nano tarjoavat useita viestintäkanavia liitäntään muiden laitteiden kanssa. Raspberry Pi Picossa on 2 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), kaksi I2C (Inter-Integrated) Circuit) ja kaksi SPI (Serial Peripheral Interface) -liitäntää, jotka tarjoavat vaihtoehtoja tiedonsiirtoon muiden kanssa. laitteet.

Jos et vielä tiedä, mitä nämä ovat, tarkista kuinka UART-, SPI- ja I2C-sarjaliikenne toimivat ja miksi käytämme niitä edelleen.

Vakio Arduino Nano -mallissa on vain yksi jokaisesta viestintäkanavasta: UART, I2C ja SPI. Kuitenkin, ellei kyseessä ole suuri projekti, et tarvitse kaikkia Pi Picon käytettävissä olevia viestintäkanavia samanaikaisesti – luultavasti ei ollenkaan, kun käytät sen PIO-ominaisuutta (katso alla). Eikä se, että on enemmän käyttöliittymiä, viittaa siihen, että se olisi automaattisesti parempi, koska tiedämme, että myös muut tekijät vaikuttavat asiaan.

Prosessointiteho

Raspberry Pi Pico- ja Arduino Nano -levyissä käytetyillä mikrokontrollerisiruilla on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Ja tässä sinun on tehtävä lopullinen kompromissi.

prosessori

Useimmissa Arduino-projekteissa suoritin viettää todennäköisesti 99,9 % ajastaan ​​nukkumiseen. Tämä vihjaa, että suorittimen nopeus ei ole niin tärkeä kuin kuvittelet, paitsi erikoistilanteissa, kuten reaaliaikainen tietojenkäsittely. Raspberry Pi Picossa käytetty RP2040-siru on 32-bittinen kaksiytiminen prosessori, joka tarjoaa paremman prosessoinnin tehoa ja suorituskykyä verrattuna Arduino Nano -perusmallissa käytettyyn ATmega328P-siruun, joka on 8-bittinen prosessori.

RP2040-sirun mukana tulee myös ainutlaatuinen ominaisuus: PIO (Programmable Input/Output) -tilakoneet, jotka mahdollistavat nopeat rinnakkaiset tiedonsiirrot ja mukautetut oheisliitännät. Tämä tekee siitä sopivan reaaliaikaista tietojenkäsittelyä vaativiin sovelluksiin, kuten robotiikkaan ja automaatioon.

RAM

Kuten CPU, useimmat mikro-ohjainsovellukset käyttävät vain pienen määrän RAM-muistia. Jos kuitenkin teet tehtäviä, jotka vaativat enemmän RAM-muistia, kuten IoT-projektit, sinun tulee valita levy, jossa on enemmän sisäistä RAM-muistia – Raspberry Pi Pico.

Ekosysteemien ohjelmointi

Raspberry Pi Picon ja Arduinon ohjelmointiekosysteemit ovat myös tärkeitä tekijöitä, jotka on otettava huomioon valittaessa kahden levyn välillä. Raspberry Pi Pico käyttää MicroPythonia ja C/C++:aa ensisijaisina ohjelmointikielinä.

Arduino käyttää Arduino IDE: tä ensisijaisena ohjelmointiympäristönä, joka perustuu C/C++:aan. Arduino IDE tunnetaan yksinkertaisuudestaan ​​ja helppokäyttöisyydestään, käyttäjäystävällisellä käyttöliittymällä ja suurella kokoelmalla kirjastoja ja esimerkkejä. Sillä on myös suuri ja aktiivinen käyttäjäyhteisö, joka tarjoaa runsaasti tukea ja resursseja aloittelijoille ja kokeneille kehittäjille.

C/C++ on tehokas ja monipuolinen kieli, joka tarjoaa matalan tason pääsyn laitteistoon, mikä mahdollistaa monimutkaisemmat ja suorituskykykriittiset sovellukset.

MicroPython on Python-pohjainen ohjelmointikieli, joka tarjoaa yksinkertaisen ja intuitiivisen tavan ohjelmoida levy, joten se on ihanteellinen, jos olet jo perehtynyt Pythoniin tai pidät korkeammasta kielestä. Jos pidät edelleen Arduino-ympäristöstä, mutta haluat työskennellä MicroPythonin kanssa, olemme kattaneet mikä Arduino MicroPython IDE on yksityiskohtaisesti.

Kustannus

Jättäen huomioimatta kaikki kolmansien osapuolien valmistajien kloonilevyt, Raspberry Pi Pico on paljon halvempi kuin kaikki aidot Arduino Nano -mallit - mukaan lukien jossa on sama Raspberry Pi: n RP2040-prosessori. Esimerkiksi tavallinen Pico on vain 4 dollaria verrattuna perusmallin Arduinon 25 dollariin Nano.

Lisätoimintojen saamiseksi sinun pitäisi olla valmis kaivamaan syvemmälle taskuusi – minkä alustan valitsetkin.

Yhteensopivuus muiden laitteistojen ja olemassa olevien kirjastojen kanssa

Sekä Picolla että Arduinolla on laaja valikoima yhteensopivia laitteistomoduuleja ja suojia, joita voidaan laajentaa niiden toiminnallisuus ja mahdollistaa helpon integroinnin antureiden, toimilaitteiden, näyttöjen ja muiden kanssa laitteet.

Arduino on ollut olemassa jo pitkään, ja sillä on valtava kokoelma kilpiä, jotka ovat laajalti käytettyjä ja hyvin dokumentoituja. Arduino-yhteisö on kehittänyt lukemattomia koodikirjastoja eri toimintoja varten, mikä tekee valmiiksi kirjoitetun koodin löytämisen helpoksi monenlaisia ​​sovelluksia varten. Lisäksi jopa kolmannen osapuolen levyt ovat yhteensopivia Arduinon kanssa, mikä tekee projektin skaalaamisesta helppoa.

Onko Raspberry Pi Pico parempi?

"Paremman" hallituksen käsite on subjektiivinen ja riippuu yksittäisten projektin vaatimuksista ja kompromisseista. Vaikka Raspberry Pi Pico loistaa prosessointitehon ja edistyneiden ominaisuuksien, kuten PIO, ansiosta, Arduinon laajempi yhteisö ja ohjelmistokirjasto tekevät siitä erinomaisen valinnan moniin projekteihin.