Raspberry Pi Pico gegen Arduino: Welches Board ist besser?

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Vor dem Himbeer Pi Pico angekommen, gab es einen scharfen Unterschied zwischen den Ökosystemen Raspberry Pi und Arduino. Der Pi ist ein Linux-Computer, der ein vollständiges Betriebssystem startet, und der Arduino ist ein Mikrocontroller, der jeweils nur ein Programm ausführt. Mit der Ankunft des Raspberry Pi Pico, der selbst ein Mikrocontroller ist, und des neuen RP2040 SoC ist die Unterscheidung verschwommen. Die Raspberry Pi Foundation stellt jetzt ihr eigenes Silizium her und ermöglicht es Partnern, ‘Pi Silicon’ in ihren Boards zu verwenden, einschließlich Arduino, das an einem eigenen RP2040-basierten Board mit Wi-Fi und Bluetooth arbeitet.
Sowohl der Arduino als auch der Raspberry Pi Pico eignen sich hervorragend für physische Computerprojekte, bei denen das Hauptziel darin besteht, Lichter, Motoren und Sensoren zuverlässig zu aktivieren, ohne den Aufwand eines voll funktionsfähigen Systems. Sie können sogar eine in Kombination mit einem normalen Raspberry Pi verwenden und eine für übergeordnete Aufgaben wie KI und die andere für die Schnittstelle mit elektronischen Komponenten.
Das erste Arduino-Board wurde 2005 eingeführt und seitdem wurden Millionen verkauft und ein riesiges Ökosystem ist entstanden. In der Zwischenzeit wurde der Raspberry Pi Pico erst kürzlich auf den Markt gebracht, aber wir sehen bereits eine Menge Unterstützung dafür. Was ist also besser und welches sollten Sie in Ihrem nächsten Projekt verwenden? Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, vergleichen wir die beiden Plattformen anhand von Funktionalität, Wert, Stromverbrauch und mehr.
Funktionalität und GPIO von Raspberry Pi Pico vs Arduino
Der Raspberry Pi Pico führt einen neuen Formfaktor in das Raspberry Pi-Ökosystem ein, eine 40-polige Leiterplatte im DIP-Stil. Alle 40 Stifte sind in Standard-Pads unterteilt, und um den Umfang herum befinden sich Kastellierungen, mit denen der Pico auf ähnliche Weise wie bei der Oberflächenmontage auf eine Trägerplatine gelötet werden kann.
Das DIP-Paket ist nichts Neues, Arduino-Boards wie das Micro verwenden es seit Jahren. Das DIP-Paket kann in eine Trägerplatine gelötet, in ein Steckbrett eingelegt oder auf kompatiblen Addons gestapelt werden. Es ist ein praktischeres Paket im Vergleich zu den Layouts im Raspberry Pi und Arduino Uno-Stil, die ein größeres Layout bevorzugen. Der Raspberry Pi Pico übernimmt das DIP-Layout und bietet uns einen benutzerfreundlichen Formfaktor, der einfach in ein Projekt eingebettet werden kann.
Der Raspberry Pi Pico GPIO bietet zahlreiche digitale E / A, drei analoge Eingänge und mehrere I2C-, SPI- und UART-Verbindungen. Der Pico bietet jedoch auch eine Reihe programmierbarer E / A-Pins (PIO-Pins), die so konfiguriert werden können, dass sie andere Schnittstellen / Protokolle wie WS2812 „NeoPixel“ simulieren. Sie können auch verwendet werden, um komplexe Aufgaben in einen Hintergrundprozess zu verlagern. All dies von einem 4-Dollar-Board aus bedeutet, dass der Raspberry Pi Pico ein kostengünstiges „Schweizer Taschenmesser“ aus GPIO-Pins ist.
Gewinner: Himbeer Pi Pico
SoC von Raspberry Pi Pico gegen Arduino
Die älteren und populäreren Arduino-Boards werden von Atmel-Chips wie dem ATMega328P angetrieben, aber die späteren Boards verfügen jetzt über Arm-CPUs. Zum Beispiel Arduinos Portenta H7 hat eine Dual Core Arm Cortex M7 + M4 CPU. Während der ATMega328 niemals mit einem Arm-Prozessor konkurrieren wird, ist er ein zuverlässiger Chip für Projekte, was durch die unzähligen angebotenen Arduino-Projekte bewiesen wird.
Armchips werden bei Mikrocontrollern immer häufiger eingesetzt. Adafruit, Seeed und SparkFun haben alle Boards mit Armchips entwickelt. Mikrocontroller benötigen nicht unbedingt mehrere Kerne und hohe Geschwindigkeiten, da sie normalerweise für einen einzelnen Teil eines Prozesses verwendet werden.
Der im Raspberry Pi Pico verwendete RP2040 liegt über einem typischen Mikrocontroller. Erstens haben wir einen Dual-Core-Arm Cortex M0 + mit bis zu 133 MHz, viel schneller als der 16-MHz-328P einer UNO. Der SRAM des RP2040 beträgt 264 KB, wiederum viel mehr als der 2 KB des Uno. Mit nur 32 KB Flash-Speicher unterschreitet der Uno erneut die 2 MB des Pico.
Aber wie kann sich der Pico gegen Arduinos Flaggschiff an Bord der Portenta H7 behaupten? Nun, der Portenta H7 verfügt über einen Dual-Core-Arm Cortex M7 + M4, der bis zu 480 MHz laufen kann und über bis zu 2 MB Flash-Speicher und 1 MB RAM verfügt. Das Portenta H7 verfügt außerdem über WLAN, Bluetooth, eine Kameraschnittstelle und eine GPU. Der Portenta H7 bläst den Raspberry Pi Pico in jeder Hinsicht aus dem Wasser, mit Ausnahme des Preises. Der Portenta H7 kostet 89,90 € (ohne Steuern), was ungefähr 109 US-Dollar entspricht, und hat einen hohen Preis für das darin enthaltene technische Niveau. Um es in die richtige Perspektive zu rücken, würden 109 US-Dollar 27 Raspberry Pi Pico-Boards kaufen.
Gewinner: Himbeer Pi Pico
Codierung Himbeer Pi Pico vs Arduino
Die Arduino IDE ist der Go-to-Editor für Arduino-Projekte, es gibt jedoch Alternativen in Form von PlatformIO und Arduino Create, einer Cloud-IDE von Arduino. Aber die Arduino-IDE ist immer noch das, woran viele denken, wenn sie „Arduino“ sehen.
Die Arduino IDE hat sich im Laufe der Jahre verbessert und jetzt sehen wir integrierte Funktionen wie die Verwaltung mehrerer Karten und eine Möglichkeit, Paketbibliotheken nach Add-Ons und Zubehör zu durchsuchen und zu installieren. Arduino Create ist eine Cloud-Version der Arduino IDE. Es wurde für IoT-Projekte entwickelt, kann aber auch zum Basteln mit dem grundlegendsten Arduino-Code verwendet werden. PlatformIO ist in drei Versionen erhältlich: einem Befehlszeilentool, einer dedizierten IDE oder der Integration in Ihre vorhandene IDE, z. B. Microsoft Visual Studio Code.
Wie wir in unserer Raspberry Pi Pico BewertungDie neue Plattform verfügt über zwei offiziell unterstützte Sprachen, C und MicroPython. Derzeit ist C / C ++ auf dem Raspberry Pi Pico ein Workflow, der am besten für fortgeschrittene Benutzer geeignet ist. Tatsächlich schlägt Raspberry Pi offiziell vor, MicroPython mit dem Pico speziell für neue Benutzer zu verwenden.
Wenn Sie C-Code auf Ihren Raspberry Pi Pico schreiben möchten, haben Sie zwei Möglichkeiten. Schreiben Sie den Code in einen Editor (Vi / Vim. Nano usw.) und erstellen Sie den Code dann mit Terminal-Tools oder richten Sie den Visual Studio-Code von Microsoft ein und verwenden Sie eine Reihe von Erweiterungen, um einen Workflow zum Erstellen und Flashen von Code für den Pico zu erstellen. Beide Ansätze sind möglich, aber nicht besonders benutzerfreundlich. Hilfe kann jedoch bald über eine Update auf die Arduino IDE mit Unterstützung für den RP2040-Chip.
Wenn Python Ihre bevorzugte Sprache ist, haben Sie Glück, denn der Raspberry Pi Pico unterstützt MicroPython, eine Version von Python 3 für Mikrocontroller. Beim Start kann MicroPython auf zwei Arten direkt in die Python-Shell geschrieben werden, die als REPL (Read, Eval, Print, Loop) bezeichnet wird, oder wir können eine IDE wie Thonny verwenden, die ab Version 3.3.0 Unterstützung bietet . Der Weg des geringsten Widerstands führt über MicroPython: Wir können unseren Code schnell über den fantastischen Thonny-Editor schreiben und bereitstellen und verwenden eine Standardsprache, die sehr beliebt ist und auf einer Vielzahl von Plattformen verwendet wird.
Gewinner: Himbeer Pi Pico
Benutzerfreundlichkeit auf Raspberry Pi Pico vs Arduino
Andere Raspberry Pi-Karten sind Computer. Sobald wir unser Betriebssystem auf der SD-Karte haben, verwenden wir sie auf die gleiche Weise wie jeden Computer. Aber mit dem Raspberry Pi Pico sehen wir eine Änderung des Workflows.
Unabhängig von unserer Sprachwahl müssen wir den Pico mit einem Bild für diese Sprache flashen. Auf diese Weise können wir Code direkt auf die Karte schreiben und speichern. Das Format der Wahl für Bilder ist UF2, ein USB-Flash-Format von Microsoft, das von Adafruit für seine CircuitPython-Board-Reihe empfohlen wurde. Wir müssen nur die BOOTSEL-Taste drücken, während wir das Micro-USB-Kabel anschließen, die UF2-Datei auf dem RPI-R2-Laufwerk ablegen und in wenigen Sekunden mit dem Schreiben von Code beginnen. Diese Benutzerfreundlichkeit zeigt sich im MicroPython-Workflow. Sobald wir die MicroPython UF2-Datei auf dem Pico haben, können wir einfach eine Verbindung mit Thonny herstellen und mit dem Schreiben von Code beginnen.
Der C / C ++ – Workflow ist etwas fortgeschrittener und würde diejenigen, die neu in der Szene sind, abschrecken, da er ein erhebliches „Hoop Jumping“ erfordert, um ein Endprodukt zu erstellen. Von einem Terminal aus müssen wir den Projektcode in einen Texteditor schreiben. Nach dem Herunterladen zusätzlicher Anwendungen und Abhängigkeiten können wir das Projekt in eine UF2-Datei „einbauen“, die dann manuell auf den Pico kopiert wird.
Ein etwas automatisierterer Prozess ist über den Visual Studio-Code von Microsoft verfügbar, in dem wir den Projektcode schreiben und mit nur wenigen Klicks erstellen können. Das ist nicht der benutzerfreundlichste Prozess für Neulinge, aber dies wird sich ändern und ist Arduino zu verdanken. Das Arduino-Team gab bekannt, dass es an einem Arduino-Kern für das RP2040 arbeitet. Was bedeutet das? Nun, es bietet die Möglichkeit, die Arduino IDE mit dem Raspberry Pi Pico und andere RP2040-basierte Karten
Der Arduino IDE-Workflow wurde durch jahrelange Verbesserungen und Rückmeldungen beeinflusst. Der gesamte Prozess findet in der App mit sehr begrenzter Interaktion des Benutzers statt. Fortgeschrittene Benutzer können die in einem Projekt verwendeten Karten, Ports und Bibliotheken ändern. Diese Funktionen wurden in den letzten Arduino IDE-Versionen erheblich verbessert.
Es gibt Alternativen zur Arduino-IDE, einschließlich Arduino Create, einer Cloud-Version der IDE, die nur begrenzt verwendet werden kann. Um jedoch „ernsthafte“ Maßnahmen zu ergreifen, müssen wir uns für einen kostenpflichtigen Plan anmelden. Die Arduino Create IoT Cloud ist ein Mittel zum Erstellen von Anwendungen, die auf dem Arduino-Ökosystem basieren. Sie funktioniert außergewöhnlich gut, aber Sie müssen ein wenig Zeit investieren, um den Prozess zu erlernen.
Wie einfach sind die Pico- und Arduino-Boards physisch zu bedienen? Der erste große Unterschied ist, dass der Raspberry Pi Pico ungelötet ist. Dies ist kein großes Problem leicht zu löten Ihre eigenen Stifte, vorausgesetzt, Sie haben einen Lötkolben. Typischerweise werden Arduino-Platinen vorgelötet, mit Ausnahme von DIP-basierten Platinen wie Arduino Nano Every und Nano 33 IoT. Mit vorgelöteten Arduinos können wir sofort mit dem Hacken beginnen.
Gewinner: Himbeer Pi Pico
Stromverbrauch bei Raspberry Pi Pico gegen Arduino
Der Raspberry Pi Pico ist ein effizientes Board für eingebettete Projekte. Im Vergleich zu einem typischen Raspberry Pi verbraucht der Pico viel weniger Strom, da es sich um einen Mikrocontroller handelt, der keinen Overhead hat, den ein Computer mit sich bringt.
Im unser Bewertungstest Wir haben einen Raspberry Pi Pico mit 12 Neopixel-LEDs bei voller Helligkeit über ein 5-V-Netzteil betrieben. Wir haben eine Stromaufnahme von 140 mA aufgezeichnet, 0,7 W! Dies ist bemerkenswert, da ein Raspberry Pi 4, der im Leerlauf läuft und nichts angeschlossen ist, mit 4-5 W betrieben wird. Im Vergleich zu Raspberry Pi schlürft der Pico also an Leistung, aber wie ist er im Vergleich zu einem Arduino Uno, der denselben Test ausführt?
Wir haben 5V bei 90mA, 0,45W aufgenommen! Das Arduino Uno verbraucht also am wenigsten Strom, aber das war zu erwarten, da es den langsamsten Prozessor hat. Wenn wir den Test mit einem anderen Board wiederholen würden, beispielsweise dem Portenta H7, würden wir einen viel höheren Stromverbrauch sehen, da die auf dem Portenta verwendete Arm-CPU leistungsstärker ist als selbst der RP2040.
Gewinner: Arduino
Was ist besser: Raspberry Pi Pico oder Arduino?
Mit 4 US-Dollar und einer beeindruckenden Auswahl an GPIO-Pins, einfacher Bedienung und hervorragender Dokumentation ist das Raspberry Pi Pico das beste Board für Mikrocontroller-Projekte. Für so wenig Geld erhalten Sie offizielle Hardware und wissen, dass sie im Gegensatz zu anderen Klonplatinen wie erwartet funktioniert.
Versteh uns nicht falsch; Wir haben viele Klonbretter in unserer Werkstatt, aber jedes dieser Bretter hat seine eigenen Macken, die wir umgehen müssen. Derzeit ist MicroPython die beste Wahl, um schnell mit Ihrem Pico einsatzbereit zu sein. Sobald jedoch die Arduino-IDE aktualisiert wurde, um den Pico zu unterstützen, wird dies den C / C ++ – Workflow erheblich verbessern, sodass selbst Arduino-Fans möglicherweise nur in Versuchung geraten Probieren Sie den Raspberry Pi Pico gegenüber seinem vorherigen Favoriten aus.
Runden | Himbeer Pi Pico | Arduino |
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Funktionalität und GPIO von Raspberry Pi Pico vs Arduino | X. | |
SoC von Raspberry Pi Pico gegen Arduino | X. | |
Codierung Himbeer Pi Pico vs Arduino | X. | |
Benutzerfreundlichkeit auf Raspberry Pi Pico vs Arduino | X. | |
Stromverbrauch bei Raspberry Pi Pico gegen Arduino | X. | |
Gesamt | 4 | 1 |
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Funktionalität und GPIO von Raspberry Pi Pico vs Arduino | X. | |
SoC von Raspberry Pi Pico gegen Arduino | X. | |
Codierung Himbeer Pi Pico vs Arduino | X. | |
Benutzerfreundlichkeit auf Raspberry Pi Pico vs Arduino | X. | |
Stromverbrauch bei Raspberry Pi Pico gegen Arduino | X. | |
Gesamt | 4 | 1 |
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