راسبيري بي بيكو ضد. اردوينو: ما هو المتحكم الدقيق الذي يجب عليك استخدامه؟

من بين أفضل المتنافسين في سوق المتحكمات الدقيقة اليوم، يبرز Raspberry Pi Pico و Arduino كخيارات شعبية. يقدم كلاهما ميزات ومزايا فريدة تلبي الاحتياجات ومستويات المهارة المختلفة. من المؤكد أنه قد لا يكون دائمًا خيارًا واضحًا للوهلة الأولى - خاصة عندما تكون جديدًا في مجال الأجهزة الإلكترونية التي تصنعها بنفسك.

لهذا السبب نقوم اليوم بمقارنة Raspberry Pi Pico و Arduino عبر جوانب مختلفة لمساعدتك في تحديد وحدة التحكم الدقيقة التي تناسب مشاريعك بشكل أفضل.

قوة المعالجة

مع تقديم Arduino Uno R4، حقق مشهد المتحكمات الدقيقة قفزة كبيرة إلى الأمام.

لنبدأ بالترقية الأكثر بروزًا، وهو معالج Renesas RA4M1 القوي (32 بت Arm Cortex-M4)، الذي يعمل بسرعة 48 ميجا هرتز مثير للإعجاب. يمثل هذا زيادة كبيرة بمقدار 3x إلى 16x في قوة المعالجة مقارنةً بـ Arduino Uno R3 السابق. توفر بنية Cortex-M4 أداءً أعلى وسرعات ساعة أسرع ومجموعات تعليمات أكثر تقدمًا، مما يتيح لـ Uno R4 تنفيذ التعليمات البرمجية بشكل أكثر كفاءة وبوتيرة أسرع.

يختلف استهلاك الطاقة في Arduino Uno اعتمادًا على الحمل الإجمالي وسرعة الساعة، ولكن في Uno R4، يتمتع كل طرف GPIO بأقصى سحب تيار يبلغ 8 مللي أمبير - أقل بكثير من 20 مللي أمبير في R3. يمكن تشغيل لوحة Uno R4 WiFi من خلال دبوس VIN أو مقبس الأسطوانة بجهد يتراوح من 6 إلى 24 فولت تيار مستمر، أو 5 فولت فقط عبر منفذ USB-C. Uno R4 Minima هو 5 فولت فقط.

بالانتقال إلى Raspberry Pi Pico، تتميز لوحة التحكم الدقيقة هذه بمعالج Arm Cortex M0+ ثنائي النواة الذي يعمل بالأعلى إلى 133 ميجا هرتز. في حين أن Cortex M0+ هو معالج قادر، فإن Cortex-M4 الخاص بـ Uno R4 يتفوق عليه بفارق كبير. هامِش.

يعد استهلاك طاقة Raspberry Pi Pico، الذي يبلغ عادةً حوالي 40 مللي أمبير إجمالاً، مناسبًا جدًا لتطبيقات الطاقة المنخفضة ويمكن أن يتراوح جهد الإدخال لمنفذ الطاقة micro-USB الخاص به من 1.8 إلى 5.5 فولت تيار مستمر.

بالمقارنة مع Uno R4 و Raspberry Pi Pico، فإن Arduino Portenta H7 يمثل منافسًا هائلاً (وإن كان أكثر تكلفة بكثير). يتميز Portenta H7 بمعالج Arm Cortex M7 + M4 ثنائي النواة، قادر على العمل بسرعة تصل إلى 480 ميجاهرتز. قوة المعالجة الرائعة هذه، على طول بفضل سعة تخزين الفلاش التي تبلغ 2 ميجابايت وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تبلغ 1 ميجابايت، يجعل Portenta H7 خيارًا مفضلاً للأجهزة الأكثر تطلبًا وكثافة في استخدام الموارد التطبيقات.

على الرغم من أنها لا تزال متخلفة عن Arduino Portenta H7 من حيث قدرات المعالجة الأولية، إلا أن Uno R4 منخفض التكلفة يسد الفجوة بين لوحات Arduino الأقدم ووحدات التحكم الدقيقة الأكثر تقدمًا، مما يجعلها خيارًا ممتازًا لمجموعة واسعة من الشركات المصنعة المشاريع.

مقارنة الأجهزة

توفر كل من منصات Arduino وRaspberry Pi Pico مجموعة من خيارات اللوحة بالإضافة إلى مجموعة من دروع ووحدات الأجهزة الإضافية.

توافق الدرع مع لوحات الاردوينو

تتمتع لوحات Arduino بميزة كبيرة عندما يتعلق الأمر بتوافق الأجهزة. يحتوي نظام Arduino البيئي الواسع على عدد لا يحصى من الدروع والوحدات، مما يجعل من السهل توسيع مشاريعك بميزات إضافية مثل دروع المحرك وغيرها من لوحات التوصيل والتشغيل المخصصة.

يمتلك Raspberry Pi Pico نظامًا بيئيًا متناميًا من الوظائف الإضافية للأجهزة. باعتبارك منافسًا جديدًا نسبيًا، قد يستغرق الأمر وقتًا حتى تتمكن من اللحاق بالخيارات الشاملة التي يوفرها Arduino.

المتغيرات المجلس

يقدم Arduino مجموعة واسعة من اللوحات المصممة خصيصًا لتطبيقات مختلفة. بدءًا من Arduino Uno R4 المناسب للمبتدئين وحتى Arduino Due الأكثر تقدمًا، هناك لوحة Arduino مناسب لأي مشروع تقريبًا — اعتمادًا على مقدار قوة المعالجة وعدد دبابيس GPIO التي تستخدمها يحتاج. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر لوحات Arduino بأسعار مختلفة، وتتوافق مع قيود الميزانية المختلفة.

في المقابل، Raspberry Pi Pico عبارة عن وحدة تحكم دقيقة ذات لوحة واحدة مع متغيرات محدودة: Pico القياسي، Pico H (مع رؤوس GPIO ملحومة مسبقًا)، وPico W/WH (مع اتصال لاسلكي وخيار ملحومة مسبقًا الرؤوس).

ومع ذلك، فهو يعوض ذلك بتكلفته المنخفضة للغاية، والتي تبدأ من 4 دولارات فقط، مما يجعله خيارًا جذابًا للهواة والمعلمين الذين يبحثون عن نقطة دخول ميسورة التكلفة إلى عالم وحدات التحكم الدقيقة.

إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء)

يتوسع عالم تطوير إنترنت الأشياء بسرعة، وتوفر مجموعة لوحات إنترنت الأشياء Raspberry Pi Pico وArduino ميزات رائعة لتلبية هذا الاتجاه.

اردوينو أونو R4 واي فاي

تم تصميم Arduino Uno R4 WiFi حول متحكم Renesas RA4M1 32 بت ويتضمن وحدة ESP32 للاتصال بشبكة Wi-Fi وBluetooth. إنها اللوحة المفضلة لديك من الطراز الأساسي Uno فقط مع دعم إنترنت الأشياء.

راسبيري بي بيكو دبليو

يدمج إصدار Pico W/WH من Raspberry Pi Pico إمكانات Wi-Fi باستخدام شريحة Infineon CYW43439، والتي تدعم أيضًا تقنية Bluetooth وBluetooth Low Energy (LE).

حاليًا، تعتمد المكدس اللاسلكي على تطبيق lwIP TCP/IP، باستخدام libcyw43 للتحكم في الأجهزة اللاسلكية، وقد قام Raspberry Pi بتأمين برنامج مجاني ترخيص الاستخدام التجاري لـ libcyw43، مما يسمح لك ببناء أجهزة تجارية باستخدام Pico W/WH أو حتى إنشاء لوحات مخصصة تجمع بين شريحة RP2040 و CYW43439. معرفة المزيد عن كيفية قراءة قيم المستشعر باستخدام Bluetooth على Raspberry Pi Pico W.

اردوينو نانو RP2040 الاتصال

من ناحية أخرى، تم تصميم Arduino Nano RP2040 Connect ليناسب عامل شكل Nano الشهير مع تعبئة مجموعة من الميزات الملائمة لإنترنت الأشياء. مدعوم من السيليكون Raspberry Pi RP2040، مع معالج Arm Cortex M0+ ثنائي النواة الذي يعمل بسرعة 133 ميجاهرتز، Nano RP2040 يتميز Connect بذاكرة SRAM سعة 264 كيلو بايت وذاكرة فلاش خارج الشريحة بسعة 16 ميجابايت، مما يوفر مساحة واسعة وقوة معالجة لإنترنت الأشياء المشاريع.

يتيح تضمين وحدة الراديو u-blox NINA-W102 اتصالاً لاسلكيًا سلسًا وموثوقًا. يضمن توافقه مع Arduino Cloud سهولة التكامل مع الخدمات السحابية، مما يبسط عملية إنشاء وإدارة مشاريع إنترنت الأشياء عن بعد.

علاوة على ذلك، فإن اللوحة مزودة بأجهزة استشعار مدمجة، بما في ذلك الميكروفون ومستشعر الحركة، فتح مجموعة كبيرة من الإمكانيات لإنشاء تطبيقات إنترنت الأشياء الغنية بأجهزة الاستشعار، كل ذلك في شكل مضغوط عامل.

اردوينو نانو ESP32

تعمل لوحة Arduino Nano ESP32 على إثراء النظام البيئي لإنترنت الأشياء بقدراته الرائعة. تم تصميم Nano ESP32 مع أخذ عامل شكل Nano الشهير في الاعتبار، مما يجعله خيارًا ممتازًا للتضمين في مشاريع إنترنت الأشياء المستقلة.

من خلال تسخير قوة وحدة التحكم الدقيقة ESP32-S3، المعروفة في عالم إنترنت الأشياء، فإنها توفر دعمًا كاملاً لـ Arduino للاتصال بشبكة Wi-Fi وBluetooth. وهذا يجعل من السهل عليك إنشاء مشاريع إنترنت الأشياء اللاسلكية والاستفادة من مزايا منصة ESP32. ومن الجدير بالذكر أن Nano ESP32 يدعم أيضًا برمجة Arduino وMicroPython، مما يوفر المرونة للمطورين لاختيار لغتهم المفضلة.

علاوة على ذلك، فهو متوافق مع Arduino IoT Cloud، مما يتيح التطوير السريع والسهل لمشاريع إنترنت الأشياء باستخدام بضعة أسطر فقط من التعليمات البرمجية وميزات الأمان المدمجة للمراقبة والتحكم عن بعد. اكتشف كيف Arduino Nano ESP32 يجعل مشاريع إنترنت الأشياء أمرًا سهلاً.

دعم المجتمع والمكتبة

يعد المجتمع المزدهر ودعم المكتبة الشامل أمرًا ضروريًا لأي نظام أساسي للتحكم الدقيق. لدى Arduino مجتمع هائل من المطورين والمتحمسين في جميع أنحاء العالم، مما أدى إلى مجموعة كبيرة من المكتبات والبرامج التعليمية والمشاريع المتاحة عبر الإنترنت. يعمل هذا الدعم القوي من المجتمع على تسهيل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتسريع عملية التعلم.

على الرغم من أن Raspberry Pi Pico جديد نسبيًا، إلا أنه اكتسب قوة جذب سريعة، وذلك بفضل سمعة مؤسسة Raspberry Pi Foundation. على الرغم من أن مجتمعها ليس واسع النطاق مثل مجتمع Arduino، إلا أنه ينمو بشكل مطرد، ويستفيد من شعبية منتجات Raspberry Pi الأخرى.

ومع ذلك، من المرجح أن تجد مشروعًا مشابهًا جدًا لمشروعك على الإنترنت يستخدم منصة Arduino بدلاً من النظام البيئي Raspberry Pi Pico.

IDE (النظام البيئي للبرمجة)

تعد بيئة التطوير المتكاملة (IDE) جانبًا مهمًا من تجربة البرمجة. يشتهر Arduino IDE ببساطته وواجهته سهلة الاستخدام، مما يجعله خيارًا ممتازًا للمبتدئين. علاوة على ذلك، يدعم Arduino IDE برمجة C/C++، والتي تستخدم على نطاق واسع في مجال الأنظمة المدمجة.

يمكن برمجة Raspberry Pi Pico باستخدام MicroPython وC/C++ وحتى CircuitPython، مما يوفر المزيد من المرونة للمطورين ذوي تفضيلات البرمجة المختلفة. ومع ذلك، يمكن أن يكون اختيار IDE مسألة تفضيل شخصي، ويقدم كلا النظامين بدائل مثل VS Code مع PlatformIO، مما يجعل الانتقال بين الاثنين سلسًا نسبيًا.

راسبيري بي بيكو ضد. اردوينو: أيهما أفضل؟

يعتمد اختيار وحدة التحكم الدقيقة المناسبة لمشاريعك على متطلباتك المحددة وخبرتك وميزانيتك. إذا كنت تبحث عن قوة معالجة خام، وتكلفة منخفضة، ومرونة GPIO، ونظام بيئي متنامٍ، فإن Raspberry Pi Pico هو خيار مقنع. من ناحية أخرى، إذا كانت أولوياتك هي توافق الأجهزة، والمجتمع الواسع، وIDE سهل الاستخدام، فإن Arduino يظل خيارًا قويًا.