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树莓派和Arduino有什么区别?

Raspberry Pi和Arduino是两个非常受电子DIY爱好者甚至专业人士欢迎的板。Raspberry Pi和Arduino是完全不同的两块板。Arduino的目标是快速编程和电路原型设计,而树莓派则是一个学习计算机编程的工具(你可以发现树莓派也是几个DIY项目)。每个董事会都有自己的优点和缺点。

让我们仔细看看这两个板,了解覆盆子和arduino之间的差异,并建立了以表格形式的覆盆子PI与Arduino的比较。如果您想在两者之间决定,那么这取决于您的项目的要求,但我们希望本文有助于了解这两个板之间的差异,并帮助您为下一个项目选择合适的董事会。

Arduino

让我们从Arduino开始。Arduino是由意大利Ivrea的Massimo Banzi等人开发的。Arduino是一个简单的电子原型工具,使用开源硬件和软件。Arduino本质上是一个微控制器开发板,你可以使用它闪烁led,接受按钮的输入,从传感器读取数据,控制电机和许多其他“微控制器”相关的任务。

Arduino-UNO-Board

最流行的Arduino板是Arduino UNO,它是基于Atmel公司(现在的Microchip公司)的ATmega328P微控制器。接下来是Arduino的软件部分,所有的Arduino板都可以使用一种叫做Arduino IDE的特殊软件,用C和c++编程语言进行编程。Arduino IDE由Arduino板上用于编辑源代码、编译和编程微控制器的所有工具链组成。

如果你以前的经验微控制器8051,Atmel或PIC微控制器,然后您可能了解使用这些微控制器开发应用程序的冗长过程。如果您不熟悉,那么让我们简要介绍这个过程。

首先,您必须在专用IDE中编写应用程序软件(如Keil,Atmel Studio或Pic的MPLAB IDE)。然后,您必须编译代码并以.hex文件的形式生成二进制文件。现在使用称为“程序员”的特殊硬件,您必须使用程序员软件将十六进制文件上传到目标微控制器。

Arduino通过即插即用式的快速编程简化了这个过程。使用一个单一的软件(Arduino IDE),您可以编写代码,编译它,并上传到微控制器。你也不需要单独的硬件来上传程序。只需通过USB接口将Arduino板插入计算机,点击上传按钮,就可以了,Arduino板上的微控制器就可以完成它的任务了。

Arduino的另一个重要特点是它是开源的。这意味着软件和库的设计文件和源代码都是免费的。你可以使用硬件设计文件作为参考,本质上做你自己的Arduino板。

覆盆子π

树莓派是由英国剑桥大学的埃本·厄普顿(Eben Upton)开发的,目的是教授和提高发展中国家学生的编程技能。Arduino是一个基于微控制器的开发板,而Raspberry Pi是一个基于微处理器(通常是ARM Cortex a Series)的板,它就像一台计算机。

你可以连接几个外围设备,比如显示器(通过HDMI或AV端口),鼠标和键盘(通过USB),连接到互联网(通过以太网或Wi-Fi),添加一个相机(通过专用的相机接口),就像我们在桌面电脑上做的一样。

1树莓派3

由于整个计算机(处理器、RAM、存储、图形、连接器等)都位于一个印刷电路板上,因此树莓派(和其他类似的电路板)被称为单板计算机或SBC。

因为树莓派本质上是一台完整的计算机,它可以运行一个操作系统。树莓派基金会,负责设计和开发树莓派SBC的组织,也提供了一个基于Debian的Linux发行版,称为树莓派OS(以前被称为树莓派OS)。

关于树莓派的另一个重要的事情是,因为它是基于Linux的计算机,你可以使用C, c++, Python, Java, HTML等多种编程语言来开发软件。

尽管其原始意图是促进学校的编程(如Python和划痕语言),但原来的覆盆子PI SBC在DIY建设者,业余爱好者和爱好者中的开发若干应用程序,如机器人,气象站,基于摄像机的安全系统等多种应用等等。

由于它的成功和流行,树莓派基金会不断更新和发布新的版本的树莓派,最新的是树莓派4模型B。

树莓派的硬件设计文件和固件不是开源的。

覆盆子PI和Arduino之间的差异

Arduino和Raspberry Pi都是学生,初学者和爱好者的良好教学工具。让我们看看覆盆子PI和Arduino之间的一些差异。

  • 两者的主要区别是:Arduino是一个微控制器板,Raspberry Pi是一个基于微处理器的微型计算机(SBC)。
  • Arduino板上的微控制器包含CPU、RAM和ROM。Arduino板上所有额外的硬件用于供电、编程和IO连接。树莓派SBC拥有计算机的所有功能,包括处理器、内存、存储、图形驱动程序和主板上的连接器。
  • 树莓派需要一个操作系统才能运行。Arduino不需要任何操作系统。您所需要的只是编译后源代码的二进制文件。
  • Raspberry PI附带一个名为Raspberry PI OS的全功能操作系统(以前称为Raspbian OS)。虽然PI可以使用不同的操作系统,但是Linux是覆盆子PI基础首选。如果需要,您可以安装Android。Arduino没有任何操作系统。您只需要一个固件,指示微控制器要做什么任务。
  • Arduino的时钟速度为16mhz,而Raspberry Pi的时钟速度在1.2 GHz左右。
  • Raspberry PI适用于使用Python开发软件应用程序,而Arduino适用于接口传感器和控制LED和电机。
  • 这并不意味着我们无法将传感器连接到Raspberry PI。为了通过控制硬件鼓励学习编程,覆盆子PI由40针GPIO组成,您可以通过它连接不同的GPIO电子元件像LED,按钮,传感器,电机等在Arduino上,GPIO称为数字IO(用于数字输入和输出)和模拟输入(用于模拟输入)。
  • 使用Arduino盾牌,该插入Arduino引脚标头,您可以添加电机驱动器,以太网连接,SD卡读卡器,Wi-Fi,触摸屏,摄像机等的专用功能或功能。虽然Raspberry PI是一个独立的板,但您可以将触摸屏,GPS,RGB面板等的外部硬件添加到Raspberry PI。连接在顶部或帽子扩展板上的覆盆子PI硬件由Arduino Shields的启发,您可以使用该屏蔽添加到Raspberry Pi的其他功能。它们连接到GPIO引脚。
  • Raspberry Pi和Arduino的功耗要求是完全不同的。尽管它们都是通过USB供电的(micro-USB或USB Type C代表树莓派,USB Type B代表Arduino),树莓派需要比Arduino更多的电流。因此,你需要一个电源适配器,但你可以从电脑的USB端口为Arduino供电。
  • Raspberry PI的电源中断可能会对硬件,软件或应用程序造成损坏。在Arduino的情况下,如果有任何电源切割它再次重启。因此,在断开电源之前必须正确关闭覆盆子PI。
  • Arduino使用Arduino IDE开发代码。虽然Raspberry PI可以使用Python空闲,Eclipse IDE或Linux支持的任何其他IDE。您还可以使用终端本身使用vim的任何文本编辑器编程。
  • 使用Arduino的开源硬件和软件文件,你可以创建自己的Arduino板。这是不可能的树莓派,因为它不是开源的。
  • 原来的Arduino UNO的价格是23美元,但也有一些Arduino的克隆产品,售价不到4美元。至于树莓派,最初的树莓派SBC售价在35美元左右,但最新的树莓派4型号B根据内存配置有不同的价格(35美元、55美元或75美元)。

树莓派与Arduino的比较

现在让我们以表格的形式来比较一下Raspberry Pi和Arduino。

覆盆子π
Arduino
树莓派是一种单板计算机或SBC Arduino是一个基于微控制器的开发板
它基于ARM Cortex A系列微处理器Broadcom SoC 它是基于Atmel微控制器。Arduino UNO采用ATmega328P微控制器
需要一种名为Raspberry PI OS的Debian的Linux发行版来引导覆盆子PI 因为它是一个微控制器,所以不需要操作系统
由于其强大的处理器和基于Linux的操作系统,树莓派SBC可以同时执行多个任务 Arduino通常用于运行单个任务(或一个非常小的no。简单的任务)反复,反复
所有必要的组件,如处理器、RAM、存储、连接器、GPIO管脚等,都位于树莓派板本身 Arduino板上的微控制器(如ATmega328P)包含处理器、RAM、ROM。该板包含支持硬件(电源和数据)和GPIO引脚
原装树莓派SBC的价格是35美元。随后,所有新版本的树莓派的基本版本售价仅为35美元 最初的Arduino UNO的成本是23美元
树莓派的硬件和固件都是封闭源代码的,也就是说,它不能用于一般用途 Arduino从一开始就被开发为开源硬件和软件。您可以轻松获取有关Arduino的硬件和软件的完整信息
树莓派SBC有几个GPIO引脚(著名的40针树莓派GPIO),使用它你可以连接不同的传感器,IO设备等。 GPIO是任何微控制器的重要外设,Arduino UNO也不例外。在Arduino术语中,这些引脚被称为数字IO(连接led和按钮)和模拟In(连接模拟设备)
使用40引脚GPIO引脚,您可以添加额外的功能/功能的树莓派与HAT(硬件附加在顶部)扩展板 在Arduino中添加额外特性和功能的类似方法是使用Arduino Shields(也通过IO pin连接)
树莓派本质上是一台电脑,你必须在使用后或关闭电源之前关机 Arduino是一块微控制器板,你可以随意插拔电源
用于在Raspberry PI中开发应用程序的主要编程语言是Python,Scratch,Ruby,C,C ++ Arduino可以使用C或c++编程语言进行编程
树莓派的GPIO逻辑电平是3.3V。因此,当连接硬件到GPIO引脚时要小心 Arduino的逻辑电平为5V。因为大部分的传感器和模块都是为Arduino设计的,所以连接到Arduino上不会有问题。但为了安全起见,要仔细检查每个模块和连接
树莓派必须使用USB电源适配器供电,因为它需要5V 2A或5V 3A电源 Arduino可以从计算机的USB端口供电(确保USB端口的当前限制没有超过)
你可以很容易地使用Wi-Fi或以太网连接到互联网 对于Arduino,你需要额外的模块或护罩来连接互联网
树莓派内置蓝牙和Wi-Fi硬件 在Arduino的情况下没有无线连接(至少在船上)

树莓派和Arduino是如何选择的?

所以,在两者之间决定,首先,你应该知道你在项目中要做什么。

  • 通过上面的讨论,我们可以了解到Arduino很适合于重复的任务,比如打开车库门,开关灯,读取温度传感器,根据用户的需要控制电机等等。
  • 虽然PI适合执行多项任务,但驾驶复杂的机器人,播放视频,连接到互联网,接口相机等。
  • 例如,如果您想开发一个应用程序,其中您想从DHT11传感器监测湿度和温度,并在LCD上显示结果,那么Arduino可以用来实现这一点。
  • 但是如果要从DHT11传感器监控湿度和温度,请使用结果发送电子邮件,查看/比较在线的天气报告,并在LCD上显示结果,然后覆盆子PI是正确的选择。
  • 简单来说,Arduino用于初学者的项目和快速的电子原型制作,Raspberry Pi用于一些复杂的项目,Pi可以很容易的处理。

10的反应

  1. 树莓派——有多种型号,价格在5美元到35美元之间。
    所以树莓派从便宜到稍微贵一点,有很多类似的
    还有更快的替代方案。而且可以用电池为更小的微型计算机供电。

  2. 我们是否可以假设一个Project可以同时使用树莓派和Arduino?我的项目理念将包括一个基本单位,是倾听外部单位(几个)通过无线网络进行通信不断从权力,一旦基本单位听到的一个或多个外部单位的范围基本单位然后将机械传动电机做点什么。

    对我来说,这似乎是一个Arduino连接到基础单位运行电机的树莓派,而所有的外部单位将只是Arduino的。

    这是一个正确的评估吗?

    谢谢,

    道格

  3. 为了教学目的,特别是较老的年级水平,如初中或早期高中,是他们的不同特征,而不是在这里覆盖的那些可能建议Rasp。vs Arduino吗?你有没有注意到老师们有什么偏好?其中一个可能的项目是否更适合这个年龄段?如果我给每个学生的预算设定一个上限(比如50美元到65美元),这是否会改变这些问题的答案,或者建议基于这个上限的偏好?

  4. 太棒了!爱它!我正在寻找一个董事会为我的下一个项目!可能会再次使用Rasp:我擅长Python和c#。
    虽然Arduino似乎很有希望,也许下次?

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