Raspberry Pi Pico срещу. Arduino Nano: Кое е най-доброто за вашия проект?

Във вълнуващия свят на микроконтролерите, намирането на правилния баланс между размер и мощност на обработка за вашия проект за вградена електроника е основен приоритет. Когато търсите това съвпадение, Arduino Nano и Raspberry Pi Pico са два популярни избора, които често идват на ум.

За съжаление специфичните нужди на вашия проект може да не са очевидни за вас, докато не сте затънали до колене в процеса на изпълнение. Нека да разгледаме някои от основните разлики и функции, които да търсите между тези две конкурентни платки, за да ви помогнем да изберете правилния микроконтролер за вашия проект.

Сравнение на хардуера

Първо, струва си да се отбележи, че има различни опции за избор в двете серии Arduino Nano и Pico, а не само техните базови модели. Някои са надстройки на базовия модел, докато други имат специални функции, които отговарят на определени приложения. Но това трябва да остане: няма „най-добра“ дъска за вашия проект сама по себе си, а само компромиси.

Ардуино Нано

Arduino Nano, захранван от ATmega328, е компактна и лесна за употреба платка, която предлага подобна функционалност на Arduino Duemilanove, но в различен форм фактор. Той няма жак за DC захранване и използва Mini-B USB кабел вместо стандартен.

Raspberry Pi Pico

Въпреки че Raspberry Pi Pico беше пуснат едва през 2021 г., той вече е популярен избор в света на MCU. В сърцето на Pico е микроконтролен чип RP2040, базиран на двуядрен Arm Cortex-M0+ процесор.

По отношение на хардуерните възможности, Raspberry Pi Pico очевидно има предимство пред стандартния Arduino Nano, с по-бърз процесор, повече флаш памет, повече GPIO пинове и обширен контрол над PWM сигнали. Освен това двуядреният процесор, присъстващ в Pico, е добър за многонишкови програми.

Въпреки това, Raspberry Pi Pico няма EEPROM, често от съществено значение за проекти, базирани на микроконтролер. Освен това няма да можете да управлявате проекта си от 9V батерия без регулатор на напрежението.

IoT приложения

Докато основните модели нямат безжична свързаност, гамите Raspberry Pi Pico и Arduino Nano предлагат селекция от специални платки с безжична свързаност за IoT приложения. Някои популярни IoT платки от серията Nano включват Arduino Nano 33 IoT и на Arduino Nano RP2040 Connect (който използва същия SoC като Raspberry Pi Pico).

В случая с платките Raspberry Pi Pico IoT имате възможност за Pico W и Pico WH. И двата имат Wi-Fi и Bluetooth свързаност, но Pico WH идва с вече прикрепени щифтове, така че не е необходимо да ги запоявате върху платката.

Комуникационни канали

Както Raspberry Pi Pico, така и Arduino Nano предлагат множество комуникационни канали за взаимодействие с други устройства. Raspberry Pi Pico има 2 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), два I2C (Inter-Integrated Circuit) и два интерфейса SPI (Serial Peripheral Interface), които предоставят опции за комуникация с други устройства.

Ако все още не знаете какви са те, вижте как работят серийните комуникации UART, SPI и I2C и защо все още ги използваме.

Стандартният модел Arduino Nano има само по един от всеки комуникационен канал: UART, I2C и SPI. Въпреки това, освен ако не е голям проект, няма да имате нужда от всички комуникационни канали, налични на Pi Pico едновременно - вероятно дори изобщо, когато използвате неговата PIO способност (вижте по-долу). И наличието на повече интерфейси също не подсказва, че автоматично е по-добро, тъй като знаем, че други фактори също играят роля.

Мощност на обработка

Микроконтролерните чипове, използвани в платките Raspberry Pi Pico и Arduino Nano, имат своите силни и слаби страни. И тук ще трябва да направите най-добрия компромис.

процесор

В повечето проекти на Arduino е вероятно процесорът да прекарва 99,9% от времето си в спящ режим. Това подсказва, че скоростта на процесора не е толкова важна, колкото си представяте, с изключение на специални сценарии като обработка на данни в реално време. Чипът RP2040, използван в Raspberry Pi Pico, е 32-битов двуядрен процесор, който предлага по-висока обработка мощност и производителност в сравнение с чипа ATmega328P, използван в базовия модел Arduino Nano, който е 8-битов процесор.

Чипът RP2040 идва и с уникална характеристика: PIO (Програмируем вход/изход) машини за състояние, които позволяват високоскоростен паралелен трансфер на данни и персонализирани периферни интерфейси. Това го прави подходящ за приложения, които изискват обработка на данни в реално време, като роботика и автоматизация.

RAM

Както при процесора, повечето приложения за микроконтролери използват само малко количество RAM. Въпреки това, ако изпълнявате задачи, които изискват повече RAM, като IoT проекти, трябва да изберете платката с повече вградена RAM – Raspberry Pi Pico.

Програмиране на екосистеми

Програмните екосистеми на Raspberry Pi Pico и Arduino също са важни фактори, които трябва да имате предвид, когато избирате между двете платки. Raspberry Pi Pico използва MicroPython и C/C++ като основни езици за програмиране.

Arduino използва Arduino IDE като основна среда за програмиране, която е базирана на C/C++. Arduino IDE е известна със своята простота и лекота на използване, с удобен за потребителя интерфейс и голяма колекция от библиотеки и примери. Той също така има голяма и активна общност от потребители, предоставящи достатъчно поддръжка и ресурси за начинаещи и опитни разработчици.

C/C++ е мощен и многофункционален език, който осигурява достъп на ниско ниво до хардуера, което позволява по-сложни и критични за производителността приложения.

MicroPython е базиран на Python език за програмиране, който предлага лесен и интуитивен начин за програмиране дъската, което го прави идеален, ако вече сте запознати с Python или предпочитате език от по-високо ниво. Ако все още предпочитате средата Arduino, но искате да работите с MicroPython, ние сме покрили какво представлява Arduino MicroPython IDE подробно.

цена

Пренебрегвайки всички платки за клониране от производители на трети страни, Raspberry Pi Pico е много по-евтин от всички автентични модели Arduino Nano – включително този, работещ със същия процесор RP2040 от Raspberry Pi. Например, стандартният Pico е само $4, в сравнение с $25 за базовия модел Arduino Нано.

За допълнителна функционалност, трябва да сте готови да бръкнете по-дълбоко в джоба си - която и платформа да изберете.

Съвместимост с друг хардуер и съществуващи библиотеки

Както Pico, така и Arduino имат широка гама от съвместими хардуерни модули и щитове, които могат да разширят тяхната функционалност и позволяват лесна интеграция със сензори, задвижващи механизми, дисплеи и други устройства.

Arduino съществува от дълго време и има огромна колекция от щитове, които са широко използвани и добре документирани. Общността на Arduino е разработила безброй библиотеки с кодове за различни функционалности, което улеснява намирането на предварително написан код за широк набор от приложения. Нещо повече, дори платките на трети страни са съвместими с Arduino, което улеснява мащабирането на вашия проект.

Raspberry Pi Pico по-добър ли е?

Концепцията за "по-добра" дъска е субективна и зависи от индивидуалните изисквания на проекта и компромисите. Докато Raspberry Pi Pico се отличава с мощност на обработка и разширени функции като PIO, по-голямата общност и софтуерна библиотека на Arduino го правят отличен избор за много проекти.