Arduino vs Raspberry Pi: Ein detaillierter Vergleich

• 2019

Wenn Sie sich für einen Single-Board-Computer entscheiden, sind Arduino und Raspberry Pi die großen Namen, die Sie in Betracht ziehen. Aber welche sollte man wählen? Wofür wird der Arduino am besten verwendet? Was sind die Nachteile bei der Verwendung eines Raspberry Pi? Und wie entscheidest du zwischen den beiden? Es kann eine schwierige Entscheidung sein, also brechen wir es hier für Sie auf.

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

Arduino Vs Raspberry Pi

Allgemeiner Zweck

Sowohl der Arduino als auch der Raspberry Pi sind sehr vielseitige kleine Maschinen, aber beide haben bestimmte Dinge, die sie gut können.

Der Arduino ist zum Beispiel ein Mikrocontroller, was bedeutet, dass er kleine Geräte wie Sensoren, Motoren und Lichter hervorragend steuert. Aus diesem Grund eignet sich das Arduino am besten für Projekte wie das Erstellen eines Wecklichts, einen Bewegungsmelderalarm oder sogar einen kleinen Roboter. Sie werden auch hören, wie Leute mit einem Arduino über „Prototyping“ sprechen. Dabei handelt es sich um den Prozess der schnellen Erstellung eines elektronischen Prototyps. Wenn der Prototyp erfolgreich ist und das Gerät funktioniert, kann es mit Leiterplatten in größerem Maßstab hergestellt werden.

Der Raspberry Pi hingegen ist kein Mikrocontroller und eignet sich nicht für die Steuerung von Sensoren und dergleichen. Es ist ein kompletter Computer mit einem eigenen Betriebssystem und soll als solcher verwendet werden. Das Betriebssystem ist eher minimal, daher benötigen Sie einige Programmierkenntnisse, um das Beste aus ihm herauszuholen. Dies ist jedoch eines der Dinge, die der Raspberry Pi großartig macht: Menschen dabei zu helfen, Code zu lernen. Es ist auch wirklich gut, um als Server zu fungieren: Er kann mit anderen Computern kommunizieren, als Alternative zu Chromecast dienen, Informationen bereitstellen und Daten protokollieren.

Ein Redditor hat es perfekt formuliert: „Mein Pi ist besser im Gespräch mit Leuten (die einen Webserver betreiben). Mein Arduino spricht besser mit Maschinenteilen (bewegten Motoren). “

Hardware

Wenn Sie ein Arduino neben einem Raspberry Pi betrachten, wird deutlich, dass sich die Hardware zwischen den beiden stark unterscheidet. Lass es uns brechen.

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, stoppt sie; Es ist kein Herunterfahren erforderlich. Da der Raspberry Pi jedoch ein voll ausgestattetes Computersystem besitzt, sollte er wie ein normaler Computer heruntergefahren werden und durch Stromausfälle beschädigt werden.

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

Konnektivität

Das Raspberry Pi ist bereit, mit dem Internet verbunden zu werden. Es verfügt über einen integrierten Ethernet-Anschluss und es ist sehr einfach, einen USB-WLAN-Dongle für drahtlose Konnektivität zu erhalten (im Bild unten sehen Sie einen sehr kleinen). Dies ist einer der Gründe, warum der Pi das erste Gerät für persönliche Webserver, Druckerserver und VPNs ist.

Das Arduino hingegen hat keine eingebaute Fähigkeit zur Konnektivität. Wenn Sie es mit dem Internet verbinden möchten, müssen Sie eine zusätzliche Hardware hinzufügen, die einen Ethernet-Port enthält. Wenn Sie eine WLAN-Verbindung wünschen, benötigen Sie wieder eine andere Hardware. Da das Arduino eher für Hardwareprojekte als für Softwareprojekte gedacht ist, muss es ein wenig basteln, um eine Verbindung herzustellen.

I / O-Pins

Ein- / Ausgangspins ermöglichen es Ihrem Einplatinencomputer, mit Dingen zu sprechen, die mit ihm verbunden sind. Beispielsweise könnte Ihr Raspberry Pi eine LED leuchten. Oder Ihr Arduino könnte einen Motor aktivieren. Wenn Sie nach Hardwareanschlüssen suchen, sind diese Pins genau das, was Sie brauchen. Der Raspberry Pi 2 enthält 17 dieser Pins, während der Arduino Uno 20 bietet; Sie können eine Anzahl von ihnen in der Abbildung unten sehen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied bei den E / A-Pins zwischen den beiden Platinen ist die zeitliche Auflösung, mit der Sie diese steuern können. Da der Raspberry Pi ein vollständiger Computer ist, gibt es eine Reihe von Dingen, die um die CPU-Zeit konkurrieren, was bedeutet, dass es einige Schwierigkeiten haben kann, das Timing auf kleine Sekundenbruchteile zu bringen. Und es benötigt Software, um mit Sensoren und anderen Geräten ordnungsgemäß zu kommunizieren. Der Arduino hingegen kann die Ausgabe ändern und die Eingabe an seinen Pins bis zu einer sehr kurzen Zeitspanne überwachen.

Lager

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

USB

Da der Arduino nicht für die Kommunikation mit Computern gedacht ist, werden keine USB-Anschlüsse mitgeliefert, die Sie für diese Art der Kommunikation verwenden können. Ein einzelner Port kann verwendet werden, um den Arduino über den USB-Port Ihres Computers mit Ihrem Computer zu verbinden, aber das ist es auch schon. 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 nun 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 Board tun kann, und viele davon hängen von der Software ab.

Um das Problem zu verkomplizieren, enthält der Arduino keine Software per se. Es verfügt über grundlegende Funktionen, um den empfangenen Code zu interpretieren und die Funktionen der angeschlossenen Hardware zu ändern. Das Board verfügt jedoch nicht über ein Betriebssystem oder eine andere Schnittstelle als die integrierte Entwicklungsumgebung von Arduino (IDE).

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 interpretieren und ausführen wird. Ein einfacher Satz von Anweisungen könnte so etwas sagen: „Schalten Sie das rote Licht für drei Sekunden ein, schalten Sie es aus, schalten Sie das grüne Licht für drei Sekunden ein, schalten Sie es aus, wiederholen Sie es.“ Offensichtlich können Sie viel kompliziertere Dinge tun, aber Sie müssen das Programm dennoch selbst erstellen.

Glücklicherweise gibt es eine große Arduino-Community, die sich über die ganze Welt erstreckt, was bedeutet, dass jemand, der etwas mit einem Arduino machen möchte, dies wahrscheinlich getan hat. Sie können den Code anzeigen, ändern und Ihren Arduino dazu bringen, genau das zu tun, was Sie möchten. Dies ist eine großartige Möglichkeit, die Grundlagen des Codierens und des Prototyping zu erlernen. Aus diesem Grund ist das Arduino eine gute Wahl für alle, die sich für Elektronik interessieren.

Im Gegensatz dazu ist das 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 der Karte verwenden können, von denen die meisten Linux-basiert sind, Android kann jedoch auch installiert werden.

Betriebssysteme sind jedoch nicht die einzigen Software, die der Pi ausführt. Es gibt auch eine Reihe nützlicher Apps, mit denen Sie verschiedene Aufgaben ausführen können. Eine der häufigsten Anwendungen eines Raspberry Pi ist der 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 eigene Programme für den Raspberry Pi schreiben, und das ist einer der besten Gründe, um eines zu bekommen: das Erlernen von Code. Python ist die empfohlene Sprache für das Pi, aber C, C ++, Java und Ruby sind alle auf der Platine vorinstalliert. Während Arduino an andere Sprachen angepasst werden kann, ist die native Arduino-Sprache die beste Wahl. Wenn Sie eine nützlichere Sprache lernen möchten, gibt Ihnen das Pi mehr Optionen.

Vorwärts erweitern

Sowohl das Arduino als auch das Raspberry Pi sind sehr leistungsfähige kleine Maschinen, die Ihnen beim Lernen helfen und eine Menge Dinge tun können, aber an einem bestimmten Punkt werden Sie wahrscheinlich über die Grundlagen hinausgehen und etwas Fortgeschrittenes ausprobieren wollen.

Dies ist einer der Orte, an denen der Arduino glänzt. Es gibt Hunderte von Chips, mit denen Sie die Fähigkeiten des Stock Boards mit Ethernet- und WLAN-Konnektivität, besserer Motorsteuerung, Lautsprecher- und Mikrofonfunktionen, Touchscreen, Kameras, Funksender, Grafikverarbeitung und fast allem, was Sie sich vorstellen können, erweitern können von. Für 20 bis 40 US-Dollar können Sie Ihr Arduino vollständig in etwas anderes verwandeln (wie dieses Adafruit-GPS-Schild).

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

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, jedoch einige sehr interessante Möglichkeiten bieten. Sie können beispielsweise kapazitive Sensoren, GPS, einen Touchscreen, RGB-Panels und sogar einen 3D-Gesten-Sensor hinzufügen.

Über die USB-Anschlüsse können Sie auch Funktionen mit Dongles hinzufügen. Um beispielsweise WLAN-Konnektivität zu erhalten, müssen Sie lediglich den WLAN-Dongle anschließen. Trotz dieser Optionen stehen dem Raspberry Pi nicht so viele Optionen zum Hinzufügen von Funktionen zur Verfügung. Nicht zu sagen, dass der Pi nicht in der Lage ist; Sie können damit fast alles tun, was Sie möchten, Sie müssen nur etwas kreativer werden (oder es an einen Arduino anhängen!).

Wie man sich zwischen Arduino und Raspberry Pi entscheidet

Nun, da Sie genau gesehen haben, wie sich Arduino und Raspberry Pi unterscheiden, sollten Sie eine ziemlich gute Vorstellung davon haben, wie Sie sich zwischen den beiden entscheiden, wenn Sie einen bekommen möchten. Wenn Sie Geräte wie Roboter, Timer und Sensoren erstellen möchten, ist der Arduino der richtige Weg. Die einfache Benutzeroberfläche und die einfachen I / O-Verbindungen machen es zum besten Weg, wenn Sie etwas bauen möchten. Das Raspberry Pi hingegen ist ein fantastisches Server- oder Datenspeichersystem und eignet sich hervorragend für das Erlernen der Programmierung in traditionellen Sprachen. Wenn Sie mit anderen Computern kommunizieren möchten, ist das Pi Ihre Karte.

Aber warum beschränken Sie sich auf eins? Warum nicht beides bekommen? Beide sind sehr erschwinglich und Sie erhalten Starter-Kits für weniger als 100 US-Dollar, die alles enthalten, was Sie benötigen, um an Projekten zu arbeiten. Vom einfachen Roboter bis zum kompletten Webserver erhalten Sie ein einfaches Kit, das Sie durch den Einrichtungsprozess unterstützt.

Und wenn Sie sich weiterentwickeln, können Sie sowohl den Arduino als auch den Pi zusammen verwenden, um Sensoren und Servos mit Online-Anweisungen oder Feedback zu betreiben! Die Optionen sind unbegrenzt.

Raspberry Pi Vs. Arduino: Vergleichstabelle

War dieser Leitfaden hilfreich? Haben Sie noch Fragen, ob Sie den Arduino oder den Pi bekommen sollten? Hinterlassen Sie Ihre Fragen und Gedanken!

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