Raspberry Pi Pico در مقابل Arduino Nano: کدام یک برای پروژه شما بهترین است؟

دو برد میکروکنترلر کم‌هزینه و کوچک با آن مبارزه می‌کنند.

در دنیای هیجان انگیز میکروکنترلرها، یافتن تعادل مناسب بین اندازه و قدرت پردازش برای پروژه الکترونیکی تعبیه شده شما اولویت اصلی است. هنگام جستجوی این مسابقه، آردوینو نانو و رزبری پای پیکو دو انتخاب محبوبی هستند که اغلب به ذهن خطور می کنند.

متأسفانه، نیازهای خاص پروژه شما ممکن است برای شما آشکار نباشد تا زمانی که در فرآیند اجرا تا حد زیادی وارد عمل شوید. اجازه دهید برخی از تفاوت‌ها و ویژگی‌های کلیدی را که بین این دو برد رقیب باید جستجو کرد تا به شما در انتخاب میکروکنترلر مناسب برای پروژه خود کمک کنیم.

مقایسه سخت افزار

در مرحله اول، شایان ذکر است که گزینه های مختلفی برای انتخاب در هر دو طیف آردوینو نانو و پیکو وجود دارد، نه فقط در مدل های پایه آنها. برخی از آنها به مدل پایه ارتقا یافته اند در حالی که برخی دیگر دارای ویژگی های اختصاصی متناسب با برنامه های خاص هستند. اما این باید ثابت بماند: هیچ تابلوی “بهترین” برای پروژه شما فی نفسه وجود ندارد، فقط مبادله.

آردوینو نانو

آردوینو نانو که توسط ATmega328 تغذیه می‌شود، یک برد جمع‌وجور و سازگار با تخته نان است که عملکردی مشابه Arduino Duemilanove را ارائه می‌کند، اما در شکلی متفاوت. جک برق DC ندارد و به جای کابل استاندارد از کابل USB Mini-B استفاده می کند.

ویژگی

مشخصات

میکروکنترلر

ATmega328

سرعت ساعت

16 مگاهرتز

SRAM

2 کیلوبایت

فلش مموری

32 کیلوبایت

EEPROM

1 کیلوبایت

پین های GPIO

آنالوگ در پین

پین های PWM

ولتاژ پین I/O

5 ولت

جریان پین I/O

40 میلی آمپر

جریان پین 3.3 ولت

50 میلی آمپر

ولتاژ منبع تغذیه

7-12 ولت

ابعاد

18 × 45 میلی متر

رزبری پای پیکو

اگرچه Raspberry Pi Pico تنها در سال 2021 عرضه شد، اما در حال حاضر یک انتخاب محبوب در دنیای MCU ها است. در قلب Pico یک تراشه میکروکنترلر RP2040 بر پایه پردازنده دو هسته ای Arm Cortex-M0+ قرار دارد.

ویژگی

مشخصات

میکروکنترلر

SoC RP2040 با دو هسته ای Arm Cortex-M0+

سرعت ساعت

133 مگاهرتز

رم روی تراشه

264 کیلوبایت

حافظه فلش روی تراشه

2 مگابایت

حافظه فلش خارج از تراشه

تا 16 مگابایت از طریق گذرگاه اختصاصی QSPI

مطلب مرتبط: 5 پروژه درخشان با استفاده از Raspberry Pi و دوربین

پین های GPIO

آنالوگ در کانال ها

کانال های PWM

ولتاژ پین I/O

3.3 ولت

حسگر دما

مشمول

ولتاژ منبع تغذیه

5 ولت

ابعاد

51.3 × 21 میلی متر

از نظر قابلیت‌های سخت‌افزاری، Raspberry Pi Pico به وضوح نسبت به آردوینو نانو استاندارد برتری دارد، با پردازنده سریع‌تر، حافظه فلش بیشتر، پین‌های GPIO بیشتر و کنترل گسترده بر سیگنال‌های PWM. همچنین، پردازنده دو هسته ای موجود در Pico برای برنامه های چند رشته ای مناسب است.

با این حال، Raspberry Pi Pico فاقد EEPROM است که اغلب برای پروژه‌های مبتنی بر میکروکنترلر ضروری است. علاوه بر این، شما نمی توانید پروژه خود را با باتری 9 ولتی بدون تنظیم کننده ولتاژ اجرا کنید.

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا

در حالی که مدل‌های پایه فاقد اتصال بی‌سیم هستند، سری Raspberry Pi Pico و Arduino Nano مجموعه‌ای از بردهای ویژه با اتصال بی‌سیم را برای برنامه‌های IoT ارائه می‌کنند. برخی از بردهای محبوب اینترنت اشیا در سری نانو عبارتند از Arduino Nano 33 IoT و Arduino Nano RP2040 Connect (که از SoC مشابه Raspberry Pi Pico استفاده می کند).

در مورد بردهای Raspberry Pi Pico IoT، شما گزینه Pico W و Pico WH را دارید. هر دو دارای اتصال Wi-Fi و بلوتوث هستند، اما Pico WH با هدرهای پین از قبل متصل شده است، بنابراین نیازی به لحیم کردن آنها روی برد ندارید.

کانالهای ارتباطی

هر دو Raspberry Pi Pico و Arduino Nano چندین کانال ارتباطی را برای ارتباط با دستگاه های دیگر ارائه می دهند. Raspberry Pi Pico دارای 2 UART (گیرنده/فرستنده ناهمزمان جهانی)، دو I2C (مدار یکپارچه) و دو رابط SPI (رابط سریالی محیطی) است که گزینه‌هایی را برای ارتباط با دستگاه‌های دیگر فراهم می‌کند.

اگر از قبل نمی دانید اینها چیست، بررسی کنید که ارتباطات سریال UART، SPI، و I2C چگونه کار می کنند و چرا هنوز از آنها استفاده می کنیم.

مدل استاندارد آردوینو نانو تنها یکی از کانال های ارتباطی UART، I2C و SPI را دارد. با این حال، تا زمانی که پروژه بزرگی نباشد، به همه کانال‌های ارتباطی موجود در Pi Pico به طور همزمان نیاز نخواهید داشت – احتمالاً حتی در هنگام استفاده از قابلیت PIO آن (به زیر مراجعه کنید). و همچنین داشتن رابط های بیشتر به این موضوع اشاره نمی کند که به طور خودکار بهتر است زیرا می دانیم که عوامل دیگر نیز نقش دارند.

مطلب مرتبط: نحوه اتصال رزبری پای به کامپیوتر یا لپ تاپ با استفاده از USB

قدرت پردازش

تراشه های میکروکنترلر به کار رفته در بردهای Raspberry Pi Pico و Arduino Nano نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. و اینجا جایی است که باید معامله نهایی را انجام دهید.

CPU

در اکثر پروژه های آردوینو، CPU احتمالاً 99.9 درصد از زمان خود را صرف خواب می کند. این نشان می دهد که سرعت CPU آنقدر که تصور می کنید مهم نیست، به جز برای سناریوهای خاص مانند پردازش بلادرنگ داده ها. تراشه RP2040 مورد استفاده در Raspberry Pi Pico یک پردازنده 32 بیتی دو هسته ای است که در مقایسه با تراشه ATmega328P استفاده شده در مدل پایه آردوینو نانو که یک پردازنده 8 بیتی است، قدرت پردازش و عملکرد بالاتری را ارائه می دهد.

تراشه RP2040 همچنین دارای یک ویژگی منحصر به فرد است: ماشین های حالت PIO (ورودی/خروجی قابل برنامه ریزی) که امکان انتقال داده های موازی با سرعت بالا و رابط های جانبی سفارشی را فراهم می کند. این باعث می‌شود که آن را برای برنامه‌هایی که نیاز به پردازش داده‌های بلادرنگ دارند، مانند روباتیک و اتوماسیون، مناسب کند.

رم

همانند CPU، اکثر برنامه های میکروکنترلر فقط از مقدار کمی رم استفاده می کنند. با این حال، اگر کارهایی را انجام می‌دهید که به رم بیشتری نیاز دارند، مانند پروژه‌های اینترنت اشیا، باید بردی را با حافظه داخلی بیشتری انتخاب کنید – Raspberry Pi Pico.

اکوسیستم های برنامه نویسی

اکوسیستم های برنامه نویسی Raspberry Pi Pico و Arduino نیز فاکتورهای مهمی هستند که باید هنگام انتخاب بین این دو برد در نظر بگیرید. Raspberry Pi Pico از MicroPython و C/C++ به عنوان زبان های برنامه نویسی اصلی خود استفاده می کند.

آردوینو از Arduino IDE به عنوان محیط برنامه نویسی اصلی خود استفاده می کند که مبتنی بر C/C++ است. Arduino IDE به دلیل سادگی و سهولت استفاده، با رابط کاربر پسند و مجموعه بزرگی از کتابخانه ها و نمونه ها شناخته شده است. همچنین دارای یک جامعه بزرگ و فعال از کاربران است که پشتیبانی و منابع کافی را برای مبتدیان و توسعه دهندگان با تجربه ارائه می دهد.

مطلب مرتبط: صداهای پرنده را با BirdNET-Pi در Raspberry Pi شناسایی کنید

C/C++ یک زبان قدرتمند و همه کاره است که دسترسی سطح پایین به سخت افزار را فراهم می کند و برنامه های پیچیده تر و حیاتی تر را امکان پذیر می کند.

MicroPython یک زبان برنامه نویسی مبتنی بر پایتون است که روشی ساده و شهودی برای برنامه نویسی برد ارائه می دهد و اگر قبلاً با پایتون آشنایی دارید یا زبان سطح بالاتری را ترجیح می دهید ایده آل است. اگر هنوز محیط آردوینو را ترجیح می دهید اما می خواهید با MicroPython کار کنید، ما به طور مفصل توضیح داده ایم که Arduino MicroPython IDE چیست.

هزینه

Raspberry Pi Pico با نادیده گرفتن تمام بردهای کلون سازندگان شخص ثالث، بسیار ارزان‌تر از تمام مدل‌های معتبر آردوینو نانو است – از جمله مدلی که از همان پردازنده RP2040 Raspberry Pi استفاده می‌کند. به عنوان مثال، Pico استاندارد فقط 4 دلار است، در حالی که برای مدل پایه آردوینو نانو 25 دلار است.

برای عملکرد بیشتر، باید بخواهید در جیب خود عمیق تر بگردید – هر پلتفرمی که انتخاب می کنید.

سازگاری با سایر سخت افزارها و کتابخانه های موجود

هم پیکو و هم آردوینو دارای طیف وسیعی از ماژول‌ها و سپرهای سخت‌افزاری سازگار هستند که می‌توانند عملکرد آن‌ها را گسترش دهند و امکان ادغام آسان با سنسورها، محرک‌ها، نمایشگرها و سایر دستگاه‌ها را فراهم کنند.

آردوینو مدت زیادی است که وجود داشته است و دارای مجموعه عظیمی از سپرهایی است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و به خوبی مستند شده اند. انجمن آردوینو کتابخانه های کد بی شماری را برای عملکردهای مختلف ایجاد کرده است که یافتن کدهای از پیش نوشته شده برای طیف گسترده ای از برنامه ها را آسان می کند. علاوه بر این، حتی بردهای شخص ثالث نیز با آردوینو سازگار هستند، که مقیاس پروژه شما را آسان می کند.

آیا Raspberry Pi Pico بهتر است؟

مفهوم تابلوی “بهتر” ذهنی است و به نیازهای پروژه و مبادلات فردی بستگی دارد. در حالی که Raspberry Pi Pico از نظر قدرت پردازش و ویژگی های پیشرفته ای مانند PIO عالی است، انجمن بزرگتر آردوینو و کتابخانه نرم افزاری آن را به گزینه ای عالی برای بسیاری از پروژه ها تبدیل کرده است.