Arduino กับ ราสเบอร์รี่ปี่

คุณอาจไม่เคยใช้ Raspberry Pi หรือ Arduino แต่มีโอกาสที่คุณจะเคยได้ยินเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ ราสเบอร์รี่ปี่ เป็นคอมพิวเตอร์ที่ขายดีที่สุดของอังกฤษ เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Arduino ได้เปลี่ยนแปลงชุมชน DIY ทีละบอร์ด มีตัวเลือกมากมายที่ออกแบบมาเพื่อให้คุณสามารถควบคุมโครงการของคุณได้ทางอิเล็กทรอนิกส์เพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม Raspberry Pi ที่เป็นมิตรกับงบประมาณและโซลูชั่นมากมายภายใต้แบรนด์ Arduino ยังคงเป็นสองรุ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย

แต่การเปรียบเทียบทั้งสองก็เหมือนกับการตัดสินแมวและสุนัข พวกมันทั้งสองเป็นสัตว์ที่เลียตัวเอง แต่พวกมันต่างก็ขุดหลุมด้วยเหตุผลที่แตกต่างกันมาก เราได้ช่วยคุณแก้ไขปัญหาและเปรียบเทียบระหว่าง Arduino กับ Raspberry Pi เพื่อช่วยคุณระบุสิ่งที่ดีที่สุดที่จะซื้อสำหรับโปรเจ็กต์ต่อไปของคุณ

กล่าวสวัสดีกับ Raspberry Pi

Raspberry Pi เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบและเป็นสมองของโปรเจ็กต์ของคุณ ตัวอย่างเช่น

ชุดคอมพิวเตอร์ไพเพอร์ เราตรวจสอบในปี 2559 เป็นแล็ปท็อปที่ใช้ Linux ซึ่งขับเคลื่อนโดย Raspberry Pi 3 เช่นเดียวกับที่เคยเป็น ชุดคอมพิวเตอร์ของ Kano เสร็จสมบูรณ์ ในปี 2560 ที่เด็กๆ สามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างพีซีออลอินวันที่ใช้ Linux

ตามตัวอย่างทั้งสองที่แสดงไว้ บอร์ด Raspberry Pi มีส่วนประกอบทั้งหมดของพีซีซึ่งมีโปรเซสเซอร์เฉพาะ หน่วยความจำ และไดรเวอร์กราฟิกสำหรับเอาต์พุตผ่าน HDMI มันยังสามารถเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ Linux เวอร์ชันที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดได้อีกด้วย ระบบปฏิบัติการราสเบอร์รี่ Pi. ซอฟต์แวร์ Linux ส่วนใหญ่ติดตั้งง่าย และให้คุณใช้ Raspberry Pi เป็นสตรีมมีเดียหรือโปรแกรมจำลองวิดีโอเกมได้โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย

แม้ว่า Raspberry Pi จะไม่มีที่เก็บข้อมูลในตัว แต่คุณสามารถใช้การ์ด microSD เพื่อจัดเก็บอะไรก็ได้ ระบบปฏิบัติการที่คุณเลือก ไม่ว่าจะเป็น Raspberry Pi OS, Ubuntu Mate หรือแม้แต่เวอร์ชัน Internet of Things วินโดวส์ 10 คุณยังสามารถติดตั้งระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกันบนการ์ด microSD ที่แตกต่างกันเพื่อสลับแพลตฟอร์ม ทดสอบการอัปเดต และแก้ไขข้อบกพร่องของซอฟต์แวร์ และเนื่องจากบางรุ่นมีการเชื่อมต่อผ่าน Wi-Fi และอีเทอร์เน็ต คุณจึงสามารถตั้งค่าให้เข้าถึงผ่าน SSH หรือถ่ายโอนไฟล์ไปยังเครื่องโดยใช้ FTP ได้

ในทางเทคนิคแล้ว บอร์ด Raspberry Pi มีทั้งหมด 10 เวอร์ชัน ได้แก่ บอร์ดขนาดเต็ม 7 บอร์ด บอร์ดจิ๋ว 2 บอร์ด และบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ 1 บอร์ด:

• ราสเบอร์รี่ Pi 4 รุ่น B — เริ่มต้นที่ $35
• Raspberry Pi 3 รุ่น A+ — 25 ดอลลาร์
• Raspberry Pi 3 รุ่น B+ – 35 ดอลลาร์
• ราสเบอร์รี่ Pi 3 รุ่น B — 35 ดอลลาร์
• Raspberry Pi 2 รุ่น B – 30-35 เหรียญสหรัฐ (ยกเลิก)
• Raspberry Pi 1 รุ่น B+ — 30 ดอลลาร์
• Raspberry Pi 1 รุ่น A+ – 20-25 เหรียญสหรัฐ (ยกเลิก)
• Raspberry Pi Zero W — 10 ดอลลาร์ และ 14 ดอลลาร์ (พร้อมส่วนหัว)
• ราสเบอร์รี่ Pi Zero — 5 ดอลลาร์
• ราสเบอร์รี่ Pi Pico – 4 ดอลลาร์

ตามตัวอย่าง ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดสำหรับบอร์ด Raspberry Pi 4 Model B:

นอกจากชุดอุปกรณ์ที่คุณสามารถซื้อได้ ยังมีชุมชนขนาดใหญ่ที่สามารถนำคุณไปในทางที่ถูกต้องได้ ทิศทางในการสร้างโปรเจ็กต์ตั้งแต่ต้นจนจบ เช่น Game Boy Zero ซึ่งเป็นเกมจิ๋ว แมคอินทอช, ปิ๊ป-บอย จาก ผลกระทบ 4, และอื่น ๆ.

คุณสามารถซื้อ Raspberry Pi ผ่านพันธมิตรบุคคลที่สาม เช่น Adafruit, Micro Center และอื่นๆ มูลนิธิ Raspberry Pi ไม่ได้จำหน่ายผลิตภัณฑ์เหล่านี้โดยตรง

พบกับ Arduino

บอร์ด Arduino ต่างจาก Raspberry Pi ตรงที่เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ไม่ใช่คอมพิวเตอร์เต็มรูปแบบ พวกเขาไม่ได้รันระบบปฏิบัติการทั้งหมด แต่เพียงรันโค้ดที่เขียนซึ่งตีความโดยเฟิร์มแวร์ของพวกเขา คุณจะสูญเสียการเข้าถึงเครื่องมือสำคัญที่ระบบปฏิบัติการมอบให้ แต่ในทางกลับกัน การรันโค้ดแบบง่ายโดยตรงสามารถจัดการได้ง่ายกว่า และทำได้สำเร็จโดยไม่มีค่าใช้จ่ายของระบบปฏิบัติการ

สภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการ Arduino (IDE) เป็นซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สสำหรับการเขียนโค้ดและอัปโหลดไปยังบอร์ด Arduino ซอฟต์แวร์ทำงานบน Windows 7 และใหม่กว่า Linux และ MacOS 10.10 หรือใหม่กว่า — มีแอป Windows 10 ด้วยเช่นกัน

บอร์ดและชุดอุปกรณ์ส่วนบุคคลแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม: ระดับเริ่มต้น ($11-$92), คุณสมบัติขั้นสูง ($20-$42), Internet of Things ($18-$72) และการศึกษา ($110 ถึง $2,100) ตัวอย่างเช่น Arduino UNO Rev3ซึ่งเป็นบอร์ดพื้นฐานของ Arduino เวอร์ชันปัจจุบัน มีราคา 23 ดอลลาร์ และอนุญาตให้มีการเชื่อมต่อ USB ระหว่างพีซีของคุณกับบอร์ด เพื่อให้ใช้งานและเขียนโปรแกรมได้ง่าย

วัตถุประสงค์หลักของบอร์ด Arduino คือการเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ โครงการฮาร์ดแวร์ที่คุณต้องการให้สิ่งต่าง ๆ ตอบสนองต่อการอ่านเซ็นเซอร์และคู่มือต่างๆ ป้อนข้อมูล. อาจดูเหมือนไม่มากนัก แต่เป็นระบบที่ซับซ้อนมากที่ช่วยให้คุณจัดการอุปกรณ์ของคุณได้ดีขึ้น เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์และแอคทูเอเตอร์อื่นๆ ซึ่งระบบปฏิบัติการเต็มรูปแบบอาจเกินความจำเป็นในการจัดการการอ่านและการตอบสนองแบบง่ายๆ

แต่เนื่องจาก Arduino ไม่ใช่ "สมอง" ของโปรเจ็กต์ของคุณ โซลูชันจึงไม่ได้จำกัดอยู่แค่บอร์ดไม่กี่บอร์ด ก็มีแทน โซลูชั่นมากกว่า 40 รายการ สำหรับผลิตภัณฑ์ระดับเริ่มต้น อุปกรณ์ขั้นสูง โครงการ Internet of Things การศึกษา อุปกรณ์สวมใส่ และการพิมพ์ 3 มิติ ทั้งหมดมีโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ และในบางกรณีเป็นที่จัดเก็บข้อมูล แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเป็นหลัก ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก

ตัวอย่างที่ดีของโครงการ Arduino สามารถพบได้ที่นี่. โครงการหนึ่งคือ Arduino เซอร์โวหนังสติ๊ก ซึ่งจะยิงชามที่เต็มไปด้วยอาหารออกมาเมื่อแมวเดินบนแผ่นเซ็นเซอร์ความดันซึ่งอยู่ใต้จาน อีกโครงการหนึ่งเปลี่ยนปืน Nerf Vulcan ให้เป็นป้อมยามที่สามารถติดตามศัตรูได้ อุปกรณ์ Arduino สามารถทำสิ่งต่างๆ เช่น การเพิ่มเครื่องสแกนลายนิ้วมือลงบนที่เปิดประตูโรงรถได้ มากมาย ชุดหุ่นยนต์สำหรับเด็ก คุณสามารถซื้อใน Amazon ได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ Arduino และแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์

Arduino กับ ราสเบอร์รี่ Pi: พลัง

ทั้งสองระบบมีความต้องการพลังงานที่แตกต่างกันมาก สำหรับผู้เริ่มต้น บอร์ด Raspberry Pi 4 Model B จะใช้ 3.4 วัตต์เมื่อไม่ได้ใช้งาน และสูงถึง 7.6 วัตต์เมื่อเชื่อมต่อจอภาพ คีย์บอร์ด และเมาส์ Raspberry Pi Zero W ที่มีขนาดเล็กกว่าจะใช้พลังงาน 0.5 วัตต์เมื่อไม่ได้ใช้งาน และ 1.75 วัตต์เมื่อต่อจอภาพ คีย์บอร์ด และเมาส์

บอร์ด Raspberry Pi ทั้งสองบอร์ดต้องใช้ไฟ 5 โวลต์จึงจะคงอยู่ ดังนั้นคุณจึงต้องใช้อะแดปเตอร์ติดผนังหรือชุดแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า ตัวอย่างเช่น ชุดที่ใช้ Raspberry Pi ทั้งสองชุดที่เราตรวจสอบมีแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ภายในซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับบอร์ด แบตเตอรี่เหล่านี้มีพอร์ต Micro USB เพิ่มเติมสำหรับการชาร์จผ่านอะแดปเตอร์ติดผนัง หรือใช้อุปกรณ์เหมือนกับพีซีที่ต่อสายไฟฟ้าอื่นๆ

ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์ Arduino จะเริ่มรันโค้ดเมื่อเปิดเครื่อง และหยุดเมื่อคุณดึงปลั๊ก หากต้องการเพิ่มฟังก์ชันการทำงาน คุณจะต้องต่อสายเข้ากับพินบนบอร์ด Arduino โดยตรง หรือต่อชิปที่เรียกว่า "ชีลด์" ไว้ด้านบนของยูนิตฐาน มีโล่หลายร้อยตัว แต่ละอันออกแบบมาเพื่อทำงานที่แตกต่างกัน เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์เฉพาะ และทำงานร่วมกันเพื่อสร้างหน่วยควบคุมที่สมบูรณ์

ดังนั้น สำหรับ Arduino คุณเพียงแค่ต้องใช้ชุดแบตเตอรี่ที่เก็บแรงดันไฟฟ้าให้สูงกว่าระดับหนึ่ง พร้อมด้วยเกราะป้องกันหลักเพื่อจัดการพลังงาน แม้ว่าไฟใน Arduino จะลดลง แต่ระบบปฏิบัติการของคุณจะไม่เสียหายหรือข้อผิดพลาดของซอฟต์แวร์อื่นๆ อีกต่อไป เพราะ Arduino จะเริ่มรันโค้ดเมื่อเสียบปลั๊กกลับเข้าไปใหม่

สำหรับ Raspberry Pi คุณต้องปิดระบบภายในระบบปฏิบัติการเหมือนกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ไม่เช่นนั้นอาจเสี่ยงต่อความเสียหายและปัญหาซอฟต์แวร์

Arduino กับ ราสเบอร์รี่ Pi: ระบบเครือข่าย

Raspberry Pi 4 Model B มีทั้งพอร์ตอีเทอร์เน็ตในตัวและการเชื่อมต่อ Wi-Fi 5 ซึ่งช่วยให้เข้าถึงเครือข่ายต่างๆ ได้อย่างง่ายดายด้วยการตั้งค่าเพียงเล็กน้อย เมื่อคุณเชื่อมต่อแล้ว คุณสามารถใช้ระบบปฏิบัติการเพื่อเชื่อมต่อกับเว็บเซิร์ฟเวอร์ ประมวลผล HTML หรือโพสต์บนอินเทอร์เน็ตได้ คุณยังสามารถใช้เป็น วีพีพีเอ็น หรือเซิร์ฟเวอร์การพิมพ์

น่าเสียดายที่อุปกรณ์ Arduino โดยทั่วไปไม่ได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายโดยตรงตั้งแต่แกะกล่อง แม้ว่าจะเป็นไปได้ แต่พวกเขาต้องการการปรับปรุงอีกเล็กน้อยเพื่อตั้งค่าการเชื่อมต่อที่เหมาะสม คุณจะต้องมีชิปพิเศษ (โล่) ติดตั้งพอร์ตอีเธอร์เน็ต และคุณจะต้องเดินสายและเขียนโค้ดเพื่อให้ทุกอย่างพร้อมใช้งาน ถูกต้อง ซึ่งก็เพียงพอแล้วสำหรับกระบวนการในตัวเองที่ผู้ขายบางรายขายอุปกรณ์ Arduino ที่เทียบเคียงได้กับอีเทอร์เน็ตในตัว ส่วนประกอบ.

Arduino กับ ราสเบอร์รี่ Pi: เซนเซอร์

แม้ว่าอุปกรณ์ Raspberry Pi และ Arduino จะมีพอร์ตอินเทอร์เฟซหลายพอร์ต แต่การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกกับอุปกรณ์ Arduino นั้นเป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมามากกว่า ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถตีความและตอบสนองต่อข้อมูลเซ็นเซอร์ที่หลากหลายได้อย่างง่ายดายโดยใช้โค้ดที่คุณใส่ไว้ ซึ่งก็คือ ดีเยี่ยมหากคุณตั้งใจที่จะทำซ้ำชุดคำสั่งหรือตอบสนองต่อข้อมูลเซ็นเซอร์เพื่อปรับเปลี่ยนเซอร์โวและ อุปกรณ์

ในทางกลับกัน บอร์ด Raspberry Pi ต้องใช้ซอฟต์แวร์เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ประเภทนี้ ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการเสมอไปหากคุณแค่พยายามรดน้ำต้นไม้อย่างมีประสิทธิภาพหรือเก็บเบียร์ไว้ เย็น. การใช้ทั้งสองอย่างในโปรเจ็กต์ไม่ใช่เรื่องแปลก อุปกรณ์ Arduino สามารถทำหน้าที่เป็นแผงควบคุมที่รันคำสั่งที่ออกโดยซอฟต์แวร์ของ Raspberry Pi ก่อนที่ข้อมูลเซ็นเซอร์จะถูกป้อนกลับเพื่อการบันทึกหรือรับทราบ

โซลูชันใดที่เหมาะกับคุณในสวรรค์ DIY

หลังจากการทดสอบ เราเชื่อว่าบอร์ด Raspberry Pi เป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าสำหรับทุกคนที่มีโครงการเกี่ยวข้องกับงานที่เหมาะกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมากที่สุด บอร์ดช่วยให้การดำเนินงานง่ายขึ้นและจัดการโครงการได้ง่ายขึ้น เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมไม่ว่าคุณจะต้องการตรวจสอบสื่อต่างๆ เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต อ่านข้อมูล หรือลิงก์ไปยังจอแสดงผลภายนอก

บอร์ด Raspberry Pi เหมาะสำหรับการจัดการงานระบบเครือข่ายต่างๆ อุปกรณ์ทำหน้าที่เป็น VPN, ประมวลผล HTML, เพิ่มโพสต์ไปยังอินเทอร์เน็ต และสื่อสารกับเว็บเซิร์ฟเวอร์ นอกเหนือจากฟังก์ชันทั้งหมดเหล่านี้ บอร์ดยังมีการเชื่อมต่อ Wireless N และพอร์ตอีเทอร์เน็ตในตัว

เราต้องการชี้ให้เห็นว่าในขณะที่ Raspberry Pi ดูเหมือนจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดโดยรวม แต่ผลิตภัณฑ์ทั้งสองก็เก่งในงานที่แตกต่างกัน เราขอแนะนำให้คุณพิจารณาใช้งานควบคู่กัน ตัวอย่างเช่น Raspberry Pi ช่วยให้ไคลเอ็นต์เข้าถึงโค้ดและการตั้งค่าของคุณได้ ในขณะที่ Arduino สามารถจัดการการทำงานของอุปกรณ์และการรวบรวมข้อมูลได้

คุณมีทางเลือกในการเชื่อมต่อทั้งสองผลิตภัณฑ์ได้หลายวิธี USB, เครือข่ายส่วนตัวในพื้นที่ หรือการรันพอร์ต I/O บนอุปกรณ์ Arduino ใน Raspberry Pi ล้วนน่าจะเป็นวิธีการที่ประสบความสำเร็จ

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• Intel Core i5 กับ i7: CPU ตัวไหนที่เหมาะกับคุณ?
• โฮเวอร์บอร์ดแบบกำหนดเองนี้ขับเคลื่อนโดย Raspberry Pi ทั้งหมด
• ดูนักพัฒนารายนี้ใช้ Raspberry Pi เพื่อฟื้นฟูแอมป์กีตาร์
• Raspberry Pi คืออะไรและฉันจะทำอะไรได้บ้างในปี 2022
• วิธีการติดตั้งแรม