Arduino vs Raspberry Pi Ein detaillierter Vergleich

Bei der Auswahl eines Einplatinencomputers sind Arduino und Raspberry Pi die großen Namen, die Sie in Betracht ziehen werden. Aber welches solltest du wählen? Wofür wird der Arduino am besten verwendet? Was sind die Nachteile eines Raspberry Pi? Und wie entscheidest du dich zwischen den beiden? Es kann eine schwierige Entscheidung sein, deshalb werden wir sie hier für Sie aufschlüsseln.

Für die Zwecke dieses Artikels werde ich das Arduino Uno R3 und das Raspberry Pi 2 Modell B diskutieren. Es gibt viele Versionen beider Boards und es gibt viele Alternativen zum Pi und zum Arduino, die unterschiedliche Spezifikationen und Funktionen bieten , aber diese beiden sind im Moment die Hauptstützen jeder Linie.

Arduino gegen Himbeer-Pi

Allgemeiner Zweck

Während sowohl der Arduino als auch der Raspberry Pi sehr vielseitige kleine Maschinen sind, haben beide bestimmte Dinge, in denen sie gut sind.

Der Arduino zum Beispiel ist ein Mikrocontroller, was bedeutet, dass er sich hervorragend zur Steuerung kleiner Geräte wie Sensoren, Motoren und Lichter eignet. Aus diesem Grund eignet sich der Arduino am besten für Projekte wie den Bau eines Wecklichts, eines Bewegungsmelderalarms oder sogar eines kleinen Roboters. Sie werden auch hören, wie Leute mit einem Arduino über „Prototyping“ sprechen. Dies ist der Prozess, bei dem schnell ein elektronischer Prototyp erstellt wird. Wenn der Prototyp erfolgreich ist und das Gerät funktioniert, kann er mit Leiterplatten in größerem Maßstab hergestellt werden.

Der Raspberry Pi hingegen ist kein Mikrocontroller und nicht zur Steuerung von Sensoren und ähnlichen Dingen geeignet. Es ist ein ganzer Computer mit einem eigenen Betriebssystem, der als einer verwendet werden soll. Das Betriebssystem ist eher minimal, daher benötigen Sie einige Programmierkenntnisse, um das Beste daraus zu machen, aber das ist eines der Dinge, in denen der Raspberry Pi großartig ist: Menschen beim Erlernen des Codierens zu helfen. Es kann auch sehr gut als Server fungieren: Es kann mit anderen Computern kommunizieren, als Alternative zu einem Chromecast dienen, Informationen bereitstellen und Daten protokollieren.

Ein Redditor drückte es perfekt aus: „Mein Pi kann besser mit Leuten sprechen (einen Webserver betreiben). Mein Arduino kann besser mit Maschinenteilen (beweglichen Motoren) sprechen. “

Hardware

Wenn man sich ein Arduino neben einem Raspberry Pi ansieht, ist es sehr klar, dass sich die Hardware zwischen den beiden ziemlich unterscheidet. Lassen Sie es uns zusammenfassen.

Leistung

Die Anforderungen an die Stromversorgung des Arduino sind sehr einfach. Sie können es an Ihren Computer oder einen Akku anschließen, und der Code wird sofort ausgeführt. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, wird sie unterbrochen. Es ist nicht erforderlich, einen Herunterfahrvorgang auszuführen. Der Raspberry Pi hingegen sollte wie ein normaler Computer heruntergefahren werden und kann durch Stromausfälle beschädigt werden, da er über ein umfassenderes Computersystem verfügt.

Sowohl der Arduino als auch der Raspberry Pi haben einen sehr geringen Stromverbrauch und können sehr lange ohne viel Strom betrieben werden.

Konnektivität

Der Raspberry Pi kann jetzt mit dem Internet verbunden werden. Es verfügt über einen integrierten Ethernet-Anschluss und es ist sehr einfach, einen USB-WLAN-Dongle zu erwerben, um eine drahtlose Verbindung herzustellen (Sie können einen sehr kleinen im Bild unten sehen). Dies ist einer der Gründe, warum der Pi das Gerät der Wahl für Dinge wie persönliche Webserver, Druckerserver und VPNs ist.

Das Arduino hingegen verfügt über keine eingebauten Konnektivitätsfunktionen. Wenn Sie eine Verbindung zum Internet herstellen möchten, müssen Sie eine zusätzliche Hardware hinzufügen, die einen Ethernet-Anschluss enthält. Wenn Sie eine WLAN-Verbindung wünschen, benötigen Sie wieder eine andere Hardware. Da der Arduino eher für Hardwareprojekte als für Softwareprojekte gedacht ist, muss er ein wenig gebastelt werden, um eine Verbindung herzustellen.

E / A-Pins

Eingangs- / Ausgangspins ermöglichen es Ihrem Einplatinencomputer, mit Dingen zu sprechen, die mit ihm verbunden sind. Zum Beispiel könnte Ihr Raspberry Pi eine LED aufleuchten lassen. Oder Ihr Arduino könnte einen Motor aktivieren. Wenn Sie nach Hardware-Verbindungen suchen, sind diese Pins genau das, was Sie brauchen. Der Raspberry Pi 2 enthält 17 dieser Pins, während der Arduino Uno 20 bietet. Im Bild unten sehen Sie einige davon.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied bei den E / A-Pins zwischen den beiden Karten ist die zeitliche Auflösung, mit der Sie sie steuern können. Da es sich beim Raspberry Pi um einen Vollcomputer handelt, gibt es eine Reihe von Dingen, die um die CPU-Zeit wetteifern, was bedeutet, dass es schwierig sein kann, das Timing auf kleine Sekundenbruchteile zu reduzieren. Und es braucht Software, um richtig mit Sensoren und anderen Geräten zu kommunizieren. Der Arduino hingegen kann den Ausgang ändern und den Eingang an seinen Pins auf eine sehr kleine Zeitspanne überwachen.

Lager

Der Arduino verfügt über 32 KB Onboard-Speicher, der gerade ausreicht, um den Code zu speichern, der Anweisungen für das aktuelle Programm enthält. Sie können diesen Speicher nicht für Apps, Videos, Fotos oder andere Zwecke verwenden. Der Raspberry Pi hingegen verfügt über keinen integrierten Speicher, verfügt jedoch über einen Micro-SD-Anschluss, sodass Sie so viel Speicher hinzufügen können, wie Sie möchten. Das Hinzufügen von 32 GB Speicher kostet mit einer SanDisk Micro-SD-Karte nur etwa 12 US-Dollar, und Sie können bei Bedarf problemlos bis zu 128 oder 256 GB hinzufügen.

USB

Da das Arduino nicht für die Kommunikation mit Computern gedacht ist, werden standardmäßig keine USB-Anschlüsse mitgeliefert, die Sie für diese Art der Kommunikation verwenden können. Ein einziger Anschluss kann verwendet werden, um das Arduino über den USB-Anschluss Ihres Computers mit Ihrem Computer zu verbinden, aber das war's. Der Raspberry Pi hingegen verfügt über vier USB-Anschlüsse, über die Sie ihn an einen Router, einen Drucker, eine externe Festplatte oder eine Vielzahl anderer Geräte anschließen können.

Software

Nachdem wir die Unterschiede zwischen der Hardware des Arduino und des Raspberry Pi dargelegt haben, können wir über Software sprechen. Um wirklich zu verstehen, wann Sie das eine oder das andere Board verwenden möchten, müssen Sie wissen, was jedes kann tun, und vieles davon hängt von der Software ab.

Um das Problem zu verkomplizieren, wird der Arduino per se mit keiner Software geliefert. Es verfügt über sehr grundlegende Funktionen zum Interpretieren des empfangenen Codes und zum Ändern der Funktionen der Hardware, mit der es verbunden ist. Die Karte verfügt jedoch neben der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) von Arduino weder über ein Betriebssystem noch über eine Schnittstelle..

In der Praxis bedeutet dies, dass Sie die Software erstellen müssen, die auf dem Arduino ausgeführt wird. Mit der IDE erstellen Sie eine Reihe von Befehlen, die der Arduino interpretiert und ausführt. Eine einfache Anleitung könnte beispielsweise sagen: "Schalten Sie das rote Licht drei Sekunden lang ein, schalten Sie es aus, schalten Sie das grüne Licht drei Sekunden lang ein, schalten Sie es aus, wiederholen Sie den Vorgang." Natürlich können Sie viel kompliziertere Dinge tun, aber Sie müssen das Programm trotzdem selbst erstellen.

Glücklicherweise gibt es eine riesige Arduino-Community, die sich über die ganze Welt erstreckt. Wenn Sie also etwas mit einem Arduino tun möchten, hat es wahrscheinlich jemand getan. Sie können sich ihren Code ansehen, ihn ändern und Ihr Arduino genau das tun lassen, was Sie wollen. Dies ist auch eine großartige Möglichkeit, die Prinzipien des Codierens und Prototyping zu erlernen, weshalb der Arduino eine gute Wahl für alle ist, die sich für Elektronik interessieren.

Im Gegensatz dazu ist der Raspberry Pi mit einem voll funktionsfähigen Betriebssystem namens Raspbian ausgestattet. Dieses Betriebssystem basiert auf Debian Linux und wurde speziell für den Pi erstellt. Es gibt eine Reihe anderer Betriebssysteme, die Sie mit dem Board verwenden können. Die meisten davon basieren auf Linux, aber auch Android kann installiert werden.

Betriebssysteme sind jedoch nicht die einzigen Softwareteile, die auf dem Pi ausgeführt werden. Es gibt auch eine Reihe nützlicher Apps, mit denen Sie verschiedene Aufgaben ausführen können. Eine der häufigsten Anwendungen eines Raspberry Pi ist ein Medienserver, für den sowohl Kodi als auch Plex beliebte Apps sind. Sie können Spiele, Serveranwendungen, Taschenrechner und sogar die LibreOffice-Office-Suite herunterladen.

Natürlich können Sie auch Ihre eigenen Programme für den Raspberry Pi schreiben, und das ist einer der besten Gründe, einen zu bekommen: das Erlernen des Codierens. Python ist die empfohlene Sprache für den Pi, aber C, C ++, Java und Ruby sind alle auf dem Board vorinstalliert. Während Arduino optimiert werden kann, um andere Sprachen zu unterstützen, ist die Arduino-Muttersprache die beste Wahl. Wenn Sie eine nützlichere Sprache lernen möchten, bietet Ihnen der Pi mehr Optionen.

Weiter erweitern

Sowohl der Arduino als auch der Raspberry Pi sind sehr leistungsfähige kleine Maschinen, die Ihnen helfen können, viele Dinge zu lernen und zu tun, aber irgendwann werden Sie wahrscheinlich über die Grundlagen hinausgehen und etwas Fortgeschritteneres ausprobieren wollen.

Dies ist einer der Orte, an denen der Arduino glänzt. Es gibt Hunderte von Chips, mit denen Sie die Funktionen der Standardplatine um Dinge wie Ethernet- und WLAN-Konnektivität, bessere Motorsteuerung, Lautsprecher- und Mikrofonfunktionen, einen Touchscreen, Kameras, Radiosender, Grafikverarbeitung und fast alles andere erweitern können, was Sie sich vorstellen können von. Für 20 bis 40 US-Dollar können Sie Ihr Arduino in etwas ganz anderes verwandeln (wie dieses Adafruit-GPS-Schild)..

Diese Chips werden als Abschirmungen bezeichnet und sind sehr einfach zu installieren. Alles, was Sie tun, ist, sie auf Ihr Arduino zu legen und - in einigen Fällen - an Ort und Stelle zu löten. Viele können einfach oben sitzen, was die Installation zum Kinderspiel macht.

Das Raspberry Pi ist ein eigenständigeres Board und verfügt nicht über die gleichen Erweiterungsmöglichkeiten wie das Arduino. Es gibt eine Reihe von „Hüten“, die dem Pi zusätzliche Hardware hinzufügen, die Ihnen jedoch einige sehr interessante Möglichkeiten bieten. Sie können beispielsweise kapazitive Sensoren, GPS, einen Touchscreen, RGB-Panels und sogar einen 3D-Gestensensor hinzufügen.

Über die USB-Anschlüsse können Sie auch Funktionen mit Dongles hinzufügen. Um beispielsweise eine WLAN-Verbindung herzustellen, müssen Sie lediglich den WLAN-Dongle anschließen. Trotz dieser Optionen verfügt der Raspberry Pi nicht über so viele Optionen zum Hinzufügen von Funktionen. Um nicht zu sagen, dass der Pi nicht fähig ist; Sie können immer noch fast alles damit machen, was Sie wollen. Möglicherweise müssen Sie etwas kreativer werden (oder es an ein Arduino anhängen!)..

Wie man sich zwischen Arduino und Raspberry Pi entscheidet

Nachdem Sie genau gesehen haben, wie sich der Arduino und der Raspberry Pi unterscheiden, sollten Sie eine ziemlich gute Vorstellung davon haben, wie Sie sich zwischen den beiden entscheiden können, wenn Sie einen erhalten möchten. Wenn Sie Geräte wie Roboter, Timer und Sensoren erstellen möchten, ist der Arduino der richtige Weg. Die Low-Level-Schnittstelle und die einfachen E / A-Verbindungen machen es zum besten Weg, wenn Sie etwas bauen möchten. Der Raspberry Pi hingegen ist ein fantastisches Server- oder Datenspeichersystem und eignet sich hervorragend zum Erlernen des Programmierens in traditionellen Sprachen. Wenn Sie mit anderen Computern kommunizieren möchten, ist der Pi Ihr Board.

Aber warum beschränken Sie sich auf einen? Warum nicht beides bekommen? Sie sind beide sehr erschwinglich, und Sie können Starter-Kits für weniger als 100 US-Dollar erwerben, die alles enthalten, was Sie für die Arbeit an Projekten benötigen. Von einem einfachen Roboter bis zu einem kompletten Webserver erhalten Sie ein einfaches Kit, das Sie bei der Einrichtung unterstützt.

Und wenn Sie noch weiter fortgeschritten sind, können Sie sowohl den Arduino als auch den Pi zusammen verwenden, um Sensoren und Servos mit Online-Anweisungen oder Feedback zu bedienen! Die Möglichkeiten sind grenzenlos.

Raspberry Pi Vs. Arduino: Vergleichstabelle

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Bildnachweis: Sho Hashimoto über flickr, Manoel Lamos über flickr, Simon Monk über raspberrypi.org.