Борьба мотивов. Выбор МИКРОЭВМ для DIY-проектов (Arduino vs Raspberry Pi)

arduinovspi

Не сомневаюсь, что умеющий читать заинтересованный мозгочин перевернул груды литературы с описаниями платы Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone и даже PCDuino в поисках оптимального контролера для DIY-проекта.

Это, однако, не мешает многим из читателей до сих пор пребывать в пичальке раздумьях о том, какую плату все же выбрать.

В этой статье я попытаюсь кратко описать самые популярные микроконтроллеры и микроЭВМ, приведу их спецификации и направления применения. В конце-концов, надеюсь, моё творение поможет вам сделать правильный выбор.

 

ИТАК, В ЧЕМ РАЗЛИЧИЕ?

 

Для нуба начинающего, все перечисленные устройства могут выглядеть если не одинаковыми, то вполне сходными по назначению и характеристикам. Фактически же, все они отличаются как по архитектуре, так и по назначению.

Например, Arduino является микроконтроллером. Не более и не менее. А микроконтроллер – всего лишь крошечная часть современных вычислительных машин, исполняющая свою, как правило, очень узкоспециализированную роль. Кроме того, несмотря на то, что Arduino может быть запрограммирован при помощи С-подобного языка через специальную консоль, это устройство не имеет собственной операционной системы.

С другой стороны, Raspberry Pi и PCDuino являются настоящими компьютерами, которые под управлением полноценных операционных систем самостоятельно осуществляют полный рабочий цикл – от холодного старта до интерпретации и выполнения команд.

 Здесь то и зарыта собака – «а что же мне собственно надо для успешного запуска завершения проекта»?

 

РАДИОКОНСТРУКТОР ARDUINO

ArduinoUnoFrontНесомненно, является лучшим другом радиолюбителя выбором для проектов, связанных с автоматикой и робототехникой. Главный плюс ARDUINO – подобных плат – простота сборки на соплях прототипирования. Например, без единого взмаха паяльником вы просто подключаете к выводам микроконтроллера всё, что вам необходимо — от детонатора до елочной гирлянды. Программирование микроконтроллера осуществляется через специальную консоль, которая одновременно является средой разработки и терминалом последовательного порта.

Скачать консоль можно с официального сайта проекта.

Работать с ARDUINO не просто, а очень просто. Загрузив программный код в память микроконтроллера, специальной кнопкой на плате (или командой «логическая единица») на выбранный цифровой порт ввода/вывода, вы запускаете программный код на циклическое (то есть по-кругу повторное) исполнение. Цикл будет исполняться вечно до выключения питания микроконтроллера, либо до команды, которая может быть активизирована как снаружи (через изменение состояния портов ввода/вывода), так и изнутри (программный счетчик насчитал 5 циклов или высчитал число Пи до миллионного знака).

Наиболее распространенными микроконтроллерами семейства ARDUINO являются платы Arduino UNO и ее китайские братья клоны, которые работают под управлением микроконтроллера ATmega328. В то же время, выбор платы зависит только от Вас и Ваших потребностей – от микроскопической Arduino Nano до монструозной ArduinoTre.

 

Давайте рассмотрим потроха спецификацию Arduino UNO:

 

  • Микроконтроллер: ATmega328
  • Рабочее напряжение питания: 5 Вольт
  • Рекомендованное входное напряжение питания: 7-12 Вольт
  • Граничные значения входного напряжения питания: 6-20 Вольт
  • Количество цифрових портов ввода/вивода: 14 (из которых 6 поддерживают ШИМ-модуляцию)
  • Количество аналогових портов ввода: 6
  • Максимальный ток нагрузки на портах ввода/вывода: 40 МиллиАмпер
  • Максимальный ток нагрузки на выводе 3.3. Вольта: 50 МиллиАмпер
  • Оперативная память: 32 Килобайта (из которых 0.5 Килобайта — загрузчик)
  • Статическая оперативная память: 2 Килобайта
  • ПЗУ: 1 Килобайт
  • Частота процесcора: 16 Мегагерц
  • Размер: 68х53х17 мм
  • Ориентировочная стоимость: 14-25 USD

 

КЛУБНИЧКА RASPBERRY PI

pi1l

 

А вот это уже не игрушки полноценный микрокомпьютер, который работает под управлением полноценной операционной системы (семейства Linux), и использует жестяк SD – карту для хранения прикладного и системного программного обеспечения. «Взрослость» микрокомпьютера усугубляется усиливается возможностью подключения широкого ассортимента интерфейсов, в частности, сетей Ethernet, 3G, разного рода экранов.

Чуть ниже будут приведены полные технические характеристики микроконтроллера, сердцем которого является микропроцессор ARM1176JZF-S с тактовой частотой 700 Мегагерц. Микроконтроллер настолько прекрасен миниатюрен, что человек— потребитель, слабо знакомый с достижениями микроэлектроники, может просто не поверить своим глазам, увидев полноценную Linux — систему, вычислительный модуль которой размером чуть больше кредитной карточки. Вычислительные возможности RASPBERRY PI вкупе с миниатюрностью, позволяет успешно использовать микрокомпьютер во встроенных системах, или проектах, требующих обработки значительных объемов данных.

 

Технические характеристики:

 

  • Чипсет: Broadcom DCM2835 SoC процесор для обработки FullHD мультимедиа
  • Центральный процесор: AMR 1176JZ-F с пониженным потреблением энергии
  • Частота процессора: 700 меггагерц
  • Оперативная память: 512 Мегабайт
  • Тип оперативной памяти: SDRAM
  • Сетевой интерфейс: 10/100 Ethernet, встроенный RG45
  • USB 2.0
  • Видеовыход: HDMI RCA (піддержка стандартов PAL и NTSC)
  • Аудиовыход: HDMI, 3.5 аудиоджек
  • Возможность расширения памяти: Да, встроенный разъем для карт SD, MMC, SDIO
  • Поддержка операционных систем: Linux
  • Размер: 86х54х17 мм
  • Ориентировочная цена: 30-35 USD

 

  СОБАЧИЙ КОСТЯК BEAGLE BONE

bone_connectors

В принципе, вид сбоку на подобен вышеописанной Raspeberry Pi, однако отличается большей вычислительной мощностью и возможностями по расширению. Система построена на вычислительном процессоре TI Sitara AM335x с ядром A8 Cortex, котрого, в принципе, хватает даже для работы достаточно мощных планшетов. Лауреат победитель конкурса «Достижения встроенной бытовой техники» 2013 года, с рождения в бинарном исчислении, не женат. Необходимо отметить, что сообщество владельцев и разработчиком BEAGLE BONE исключительно дружественно к новичкам и энтузиастам.

 Спецификация:

 

  • Чипсет: TI AM3359
  • Центральный процессор: ARM Cortex-A8
  • Частота процессора: 1 Гигагерц
  • Оперативная память: 512 Мегабайт
  • Тип оперативной памяти: DDR3
  • Порты ввода/вывода: 2х49 = 92 пина
  • USB 2.0: хост-порт с разъемом тип А (стандартный). Дополнительный порт для мини-USB разъема.
  • Видеовыход: микроHDMI RCA
  • Аудиовыход: микроHDMI
  • Встроенная память: 2 Гигабайта Flash-память с напряжением питания 3.3 Вольта
  • Возможность расширения памяти: Да, встроенный разъем для карт SD, MMC, SDIO
  • Сетевой интерфейс: 10/100 Ethernet, встроенный RG45
  • Поддержка операционных систем: Linux, Android, Cloud9, и др.
  • Размер: 86х54х17 мм
  • Ориентировочная цена: 45 USD

ПИСИДУИНО (ПАААРУЧЧИК – МАААЛЧАТЬ!)

PCDUINO, Arduino+PC

 

513a336bce395f885e000000

Еще одна более производительная версия, в первую очередь рассчитанная на разработчиков. Палата разработана с учетом лучших свойства Raspeberry Pi и Arduino, как то, вычислительная мощность, удобство программирования, Arduino-совместимый интерфейс. Разумеется, цена устройства соответственно выросла. В базовой версии оборудована 2 гигабайтами встроенной памяти с возможностью ее увеличения SD-картами объемом до 32 гигабайт. По сравнению с обычной Raspeberry Pi это достоинство, но вот BEAGLE BONE явно выглядит привлекательней, особенно, с учетом цены, в то же время, для Arduino-проектов PCDUINO все же предпочтительней, особенно с учетом поддержки языка программирования Python.

 

Спецификация:

 

  • Центральный процессор: ARM Cortex-A8
  • Частота процессора: 1 Гигагерц
  • Оперативная память: 1 Гигабайт
  • Тип оперативной памяти: DDR3
  • USB 2.0: хост-порт с разъемом тип А (стандартный). Дополнительный порт для мини-USB разъема.
  • Видеовыход: HDMI
  • Встроенная память: 2 Гигабайта Flash-память с напряжением питания 3.3 Вольта
  • Возможность расширения памяти: Да, встроенный разъем для карт SD, MMC, SDIO
  • Сетевой интерфейс: 10/100 Ethernet, встроенный RG45, поддержка внешних модулей WiFi
  • Дополнительные интерфейсы: Arduino-совместимые
  • Поддержка операционных систем: Linux, Android
  • Размер: 1156х68х15 мм
  • Ориентировочная цена: 59 USD

ГДЕ КУПИТЬ?

 

Тут все понятно – либо на сайтах производителя, либо через Amazon.

 

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЙ ВОПРОС: ЧТО ЖЕ ВЫБРАТЬ?

20130206_185103

Все опять-таки зависит от вас и вашего проекта. Как уже говорилось, для начинающих идеальны платы на основе Arduino. Например, начало и завершение проекта «Hello World!» в сфере Arduino – сборка схемы мигающего светодиода занимает всего пару минут времени и включает в себя подключение светодиода к соответствующим порта и загрузку кода в микроконтроллер. На остальных указанных в статье контроллерах, вам придется повозится, сначала загрузив в память операционную систему, правильно сконфигурировав её, установив необходимые библиотеки управления портами ввода/вывода, и, наконец, собрав электронную схему.

 

Как видите, один и тот же простейший проект реализуем и на Arduino и на Raspeberry Pi, однако при использовании последнего, затрат труда и времени гораздо больше, и, в принципе, овчинка выделки не стоит. Однако, при проектировании сложных встроенных систем вычислительные возможности и операционные системы семейства Raspeberry Pi не идут ни в какое сравнение с Arduino.

 

В то же время, не стоит забывать про огромное количество плат расширения (шилдов) для Arduino, номенклатура которых включает практически всё – начиная от светодиодных матриц и ЖК-экранов, и заканчивая GPS и GSM платами, которые позволяют собрать полноценный сотовый телефон своей конструкции.

 

СПОРЫ В БЛАГОРОДНОМ СЕМЕЙСТВЕ. ВЫБОР RASPEBERRY PI

 

Автор статьи выбрал именно классическую Raspeberry Pi, причем сам признался, что это произошло не в последнюю очередь из-за её низкой цены. В то же время, он уверен, что остальные платы, которые описаны в статье , при необходимости с успехом будут использованы в любых мозгопроектах.

(A-Z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


About Hind

10 Replies to “Борьба мотивов. Выбор МИКРОЭВМ для DIY-проектов (Arduino vs Raspberry Pi)”

  1. Спасибо за статью. Есть моменты которых не знал. Считаю, что все платы имеют право на жизнь, но каждая под свои задачи. Мы, например, выпускаем простое медицинское оборудование с контроллерами на основе Atmega. Это не Ардуино, но смысл тот же.Так вот, малинка (клубничка) там и не нужна. Обычно медсестра включает прибор (одной кнопкой) и запускает программу другой. После окончания процедуры и для начала новой, снова нажимает кнопку «Старт». А в конце работы выключает прибор. Для проведения процедур этого достаточно. И зачем в таком случае ставить что-либо мощное? А есть масса случаев, когда Ардуиной не потянет. Так что каждому фрукту свое время.
    Еще раз спасибо.

  2. собрал на arduino mega 2560 r3 станок, вполне доволен. работает как от флешки так и по USB кабелю. нареканий нет. габарит готового изделия 100х100х50. хотя многие жалуются на нестабильность… но то ли руки то ли я еще не столкнулся. всем удачи с выбором и решением проблем 😉

  3. Спасибо за статью!!!Просветили.Тоже как-то думал заказать ARDUINO, но потом решил что пока нет идей куда воткнуть…в скором времени закажу,найду применение.

  4. С Распберри уже наигрался, очень уж она нестабильная для серьйозных проектов. Раз в неделю слетает файловая система на карточке и приходится настраивать систему заново. Веб-сервер с базой данных крутятся крайне медленно, так что применение ей вижу только в качестве домашней мультимедийной приктавке к ТВ.

    Если есть такие МозгоЧины, которые также наигрались с Ардуинкой, то я готов обменятся на взаимовыгодных условиях (Украина, Полтава, доставка новой почтой)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *