Raspberry Pi vs. Arduino: Welcher ist der Bessere (für Anfänger)?

Sind Sie für Ihr Projekt zwischen Raspberry Pi und Arduino festgefahren? Wenn ja, können wir Ihnen bei der Auswahl des besten Systems helfen. Das Raspberry Pi ist in der Tat das beste Board in Bezug auf erweiterte Funktionen und Rechenleistung. Allerdings wird der Arduino in einigen Fällen entsprechend wertvoll und kostengünstiger als der Raspberry Pi. Lesen Sie den Artikel weiter und wir werden Ihnen alle Details zur Verfügung stellen, die Sie über diese Boards wissen müssen. Außerdem helfen wir Ihnen bei der Auswahl des für Ihr Projekt am besten geeigneten Microcontrollers.

Obwohl der Arduino und Raspberry Pi wie gleiche Mikrocontroller aussehen, haben sie jedoch eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen und Funktionen. Kurz gesagt, dieser Artikel vergleicht diese beiden Boards in verschiedenen Szenarien und zeigt Ihnen zusätzlich, welches Board in Ihrem Szenario vorzuziehen ist. Gehen wir direkt zum Vergleich über, ohne Zeit zu verlieren.

Besonderer Unterschied eines Raspberry Pi gegenüber einem Arduino

Obwohl beide, der Arduino und der Raspberry Pi, ähnlich aussehen, sind sie überhaupt nicht identisch. Kurz gesagt, der Unterschied zwischen beiden besteht darin, dass der Arduino genau wie ein Mikrocontroller agiert, aber der Raspberry Pi tatsächlich ein Einplatinencomputer / Single-Board-Computer (SBC) mit einem Prozessor ist. Daher ist der Raspberry Pi mehr als nur ein Mikrocontroller. Es ist in der Tat ein Mini-Computer.

Mittlerweile ist der Raspberry Pi ein komplettes System auf einer einzigen Karte (SoC-Computer); dabei kann er als voll funktionsfähiger Computer mit Prozessor, Grafikkarte und Speicher fungieren. Folglich handelt es sich um einen SoC, da Sie auch ein Betriebssystem darauf ausführen können, genau wie wir Windows oder Mac OS auf unseren Computern verwenden. Außerdem unterstützt dieser Chipsatz das Linux-Betriebssystem aufgrund seiner Funktionalität und seines Designs, insbesondere für komplexe Aufgaben, und umfasst eine Grafikeinheit, USB-Anschlüsse und Audioanschlüsse. Darüber hinaus können mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden, wie bei einem Computer eben.

Andererseits ist der Arduino ein einfacher Mikrocontroller, der E / A-Pins, Prozessor und Netzteil enthält. Es hat jedoch kein Betriebssystem, sondern kann kleine Geräte effizient steuern und kleine Projekte ausführen. Obwohl der Arduino kein Betriebssystem hat, kann er dennoch ein Programm ausführen, das von seiner Firmware interpretiert wird. Daher hat der Benutzer die Flexibilität, Code direkt auf dem Computer über ein bestimmtes Betriebssystem hinaus auszuführen.

Allgemeine Verwendung

Der Raspberry Pi  bietet eine außergewöhnliche Unterstützung für Linux-Betriebssysteme, mit deren Hilfe mehrere Aufgaben verwaltet und Linux-Programme für verschiedene Zwecke installiert werden können. Dieser Chipsatz kann komplexe technische Aufgaben meistern, um Programme zur Laufzeit mit Tastaturen und Laptops zu interpretieren. Dies kann besonders hilfreich sein, wenn eine Echtzeitverarbeitung erforderlich ist. Kurz gesagt, er wird für komplexe Berechnungen, Echtzeitanwendungen und die Verwaltung mehrerer Aufgaben verwendet.

Der Arduino hat kein Betriebssystem und bietet dem Benutzer keine Interaktivität. Darüber hinaus läuft es auf Bare Metal und sein Code wird auf der Arduino IDE oder einem anderen Programm auf Ihrem Computer interpretiert. Es ist ein äußerst nützliches System für die Verwaltung von Geräten in kleinen Projekten. Er bietet eine hervorragende Möglichkeit zur Schnittstelle mit Sensoren und anderen Geräten, die keine Laufzeitüberwachung bieten.

Erweiterungen

Wenn es um die Frage Raspberry Pi vs. Arduino geht, spielt die Hardware für Erweiterungen wie GPS, SD-Karte, HDMI, Audioanschlüsse oder Regler eine wichtige Rolle. Lassen Sie uns diese Erweiterungen auf beiden Boards diskutieren, um festzustellen, welche Ihren Anforderungen entspricht!

Hier verfügt der Raspberry Pi über viel integrierte Hardware für Top-Erweiterungen, sodass eine schnelle Schnittstelle und Vernetzung mit anderen Technologien von Vorteil ist. Zum Beispiel enthält es hervorragend integrierte Erweiterungen wie Wi-Fi, Bluetooth 5, einen Ethernet-Anschluss, zwei USB 3.0-Anschlüsse, zwei USB 2.0-Anschlüsse und zwei HDMI-Anschlüsse für Überwachungszwecke. Darüber hinaus kann der Endbenutzer verschiedene Add-Ons und Zubehörteile mit unserem Board verbinden, um dies vielseitiger zu gestalten.

Raspberry Pi 2 Modell B

Auf der anderen Seite ist der Arduino eine einfache Platine mit digitalen und analogen Pins. Er verfügt jedoch nicht über eine integrierte Erweiterung wie GPS-, Kamera- oder Netzwerkanschlüsse. Wir können dem Arduino jedoch mithilfe von sogenannten Shields einfach erweitern. Der Arduino ist eine Open-Source-Platform und verschiedene günstige Shields können je nach Projektanforderungen mit verschiedenen Modulen wie Kamera, GPS, Bluetooth oder Ethernet interagieren.

Board-Typen

Tatsächlich haben beide verschiedene Kartentypen und -modelle, abhängig von Spezifikationen wie Prozessorgeschwindigkeit, Rechenleistung und mehreren E / A-Pins, Ports, Speicher und Erweiterungen. Lassen Sie uns die Modelle des Raspberry Pi und Arduino diskutieren, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind!

Raspberry Pi ist der Name der Familie eines Einplatinencomputers. Abhängig von den oben genannten Faktoren und Spezifikationen sind mehrere Modelle dieser Familie auf dem Markt erhältlich.

Er wurde jedoch erstmals 2006 an der Universität Cambridge zu Bildungszwecken entwickelt, kam jedoch 2012 für den kommerziellen Gebrauch auf den Markt. Trotzdem war das erste kommerzielle Modell einfacher und billiger und hatte nur 264 KB RAM und einen Kerntakt von 133 MHz. Später arbeiteten Wissenschaftler an seinen Rechenfähigkeiten, und folglich verfügt das neueste Board dieser Familie über einen 1,5-GHz-Prozessor und bis zu 8 GB RAM.

Der Arduino wurde ursprünglich für Studenten und Ingenieure entwickelt, die keinen Hintergrund in Elektronik und Programmiergrundlagen haben. Darüber hinaus ist Arduino Open Source, sodass jeder seinen VHDL-Code (Verilog Hardware Descriptive Language) ändern kann, um die Anzahl der E / A-Pins anzupassen und je nach Projektanforderung verschiedene Module und Bibliotheken hinzuzufügen oder zu entfernen. Infolgedessen gibt es verschiedene Marktvariationen. Ich werde jedoch einige Prozessoren zeigen, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind!

Daher variieren diese Typen in Abhängigkeit von Spezifikationen wie digitalen und analogen Pins, SRAM und Prozessorgeschwindigkeit.

Raspberry Pi vs. Arduino Anwendungen

Beide Boards haben unterschiedliche Spezifikationen und sind für verschiedene Arten von Anwendungen geeignet. Angenommen Sie betrachten den Vergleich von Raspberry Pi und Arduino für Ihr Projekt. Das Lesen der folgenden Anwendungen erweitert Ihren Horizont für diese Boards und hilft Ihnen bei der Auswahl des besten Boards für Ihr Projekt.

Raspberry Pi

Zunächst werden wir einige Anwendungen des Raspberry Pi diskutieren.

  • Sie können Ihren Desktop-PC durch einen Raspberry Pi ersetzen. Außerdem ist es ein Mini-Computer und verfügt über Funktionen wie Speicher, Prozessor und Grafikkarte. Wenn kein Speicherplatz vorhanden ist, kann der Benutzer USB-Massenspeichergeräte für eine ordnungsgemäße Funktionalität anschließen.

  • Mit dem Raspberry Pi können Sie einen Roboter und andere Elektronikprojekte zur Laufzeit steuern. Darüber hinaus verfügt es über verschiedene Konnektivitätsoptionen wie Ethernet, mit denen Sie jederzeit und überall eine Verbindung herstellen können.

  • Sie können den Raspberry Pi als Android-Gerät, Spieleserver oder jedes andere eingebettete Projekt verwenden, an dem ein Betriebssystem beteiligt ist. Es ist auch hilfreich beim Einrichten eines Webservers oder z. B. von Twitter-Bots.

Arduino

  • Der Arduino wird häufig in Smart Homes eingesetzt. Es empfängt normalerweise Daten von Bewegungssensoren, Berührungssensoren und Kameras und steuert die Aktoren und andere Geräte abhängig von Ihrer Logik.

  • Da der Arduino über eine einfache Programmiersprache und Signaltypen verfügt, findet er seine Anwendung in der Industrie. Darüber hinaus ist er kostengünstig und flexibel im Vergleich zu den anderen Boards. Daher kann er effektiv zur Fernsteuerung und -überwachung verwendet werden.

  • Der Arduino hat viele Anwendungen in einfachen medizinischen und Laboranwendungen, in denen Herzschlagsensoren angeschlossen, Operationssäle, Therapiesteuerungsgeräte und viele andere Anwendungen automatisiert werden.

Konnektivität

Konnektivität spielt eine wesentliche Rolle im Internet der Dinge und in eingebetteten Echtzeitsystemen. Systeme benötigen häufig Echtzeitdaten. Wenn Ihre Konnektivität nachlässt, ist Ihre gesamte Anwendung nicht von Nutzen. Daher ist es wichtig, die Konnektivitätsstärke von Boards zu berücksichtigen.

Der Raspberry Pi schlägt den Arduino in Bezug auf Konnektivitätsoptionen und Stärke. Es verfügt über viele integrierte Protokolle wie Ethernet, Bluetooth und Wi-Fi. Da alle integrierten Verbindungen von hoher Qualität sind, können Sie problemlos in Echtzeit mit hochwertigen Audio- und Videosignalen kommunizieren. Wenn Sie eine andere Art von Verbindung hinzufügen möchten, können Sie dies schnell tun.

Obwohl Arduino keine integrierte Konnektivitätsoption hat, bedeutet dies nicht, dass Sie im Arduino-Projekt keine Verbindung mit anderen Geräten und Netzwerken herstellen können. Außerdem können Sie Shields verwenden, um Ihrem Projekt eine beliebige Konnektivitätsoption hinzuzufügen. Diese Verbindungen über diese Shields machen Ihre Schaltung jedoch sperrig, und manchmal kosten diese separaten Geräte mehr als ein einzelner Raspberry Pi.

Raspberry Pi vs Arduino

Arduino Uno Board

Raspberry Pi vs. Arduino – Leistungsanforderungen

Der Strombedarf ist ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie die für Ihr Projekt am besten geeignete Platine auswählen. Wenn Ihr Board viel Strom verbraucht, wirkt sich dies auf die Effizienz des Projekts aus. Lassen Sie uns den Strombedarf jedes Panels sehen.

Der Raspberry Pi 4 Modell B verbraucht im Leerlauf 1,5 Watt und fast 6,75 Watt, wenn alle Zubehörteile wie Monitor, Tastatur und Maus angeschlossen sind. Während der Raspberry Pi Zero im Leerlauf 0,5 Watt und mit Zubehör 2,5 Watt verbraucht. Darüber hinaus benötigt dieser Prozessor 5 Volt, um eingeschaltet zu bleiben.

Der Arduino verbraucht nur 0,29 Watt Leistung, ohne Sensoren und Module. Darüber hinaus verfügt es über keine sog. HATs oder Erweiterung wie GPS, sodass kein zusätzlicher Strom verbraucht wird. Er startet, wenn Sie es an die Stromversorgung anschließen, und wird ausgeschaltet, wenn wir die Stromversorgung trennen. Sie benötigen also keinen zusätzlichen Akku, um mit den Arduino-Boards verbunden zu werden.

Speicher

Wenn Sie Raspberry Pi mit Arduino für Ihr Projekt vergleichen, können Speicheroptionen für Sie von Vorteil sein. Speicheranforderungen spielen jedoch bei Einzweckanwendungen keine wesentliche Rolle. Für Mehrzweckanwendungen sind die Speicheranforderungen von größter Bedeutung, und Sie sollten sie trotzdem berücksichtigen.

Der Raspberry Pi ist ein Computer auf einer einzelnen Leiterplatte und wird normalerweise für Mehrzweckanwendungen und komplexe Berechnungen verwendet. Daher erfordert er mehr Speicherplatz. Es werden mindestens 8 GB Speicherplatz auf einer SD-Karte benötigt. Wenn Sie jedoch ein noch größeres Projekt anschließen, können bis zu 256 GB für zusätzlichen Speicher genutzt werden, und auch externer Speicher kann über USB angeschlossen werden.

Der Arduino findet Anwendungen normalerweise in einer Einzweckanwendung aus und benötigt nicht viel Speicherplatz. Der Arduino Uno wird mit 2 KByte SRAM und 32 KByte für den Flash-Speicher geliefert, was für jede Einzelanwendung ausreicht. Wenn Ihr Projekt jedoch mehr Speicherplatz benötigt, können Sie dem Arduino mittels eines Schilds zusätzlichen Speicherplatz hinzufügen.

Programmierung

Die einfache Programmierung ist ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen müssen, bevor Sie einen Mikrocontroller für Ihre Anwendung auswählen. Wählen Sie immer ein Board aus, das von Ihre bevorzugten Programmiersprache unterstützt. Wenn Sie nur eine Programmiersprache kennen, sollten Sie das Board auswählen, das sich leicht mit dieser Sprache programmieren lässt.

Der Raspberry Pi ist ein komplettes System auf einem Chip mit Grafikkarte und Betriebssystem, der quasi als Laptop verwendet werden kann und verschiedene Programmiersprachen ausführen kann. Python gilt als die am einfachsten mit dem Pi zu verbindende Programmiersprache. Sie können Ihren Pi jedoch mit vielen anderen Sprachen wie Scratch, Ruby, C / C++ oder Java programmieren.

Im Gegensatz dazu ist der Arduino ein plattformübergreifendes Entwicklungsboard und kann Code, der in der IDE interpretiert wird, auf Ihrem Computer ausführen. Diese IDE unterstützt nur die Arduino-Sprache, die C++ sehr ähnlich ist. Sobald Sie den Code auf Ihrem Computer interpretiert und auf den Arduino hochgeladen haben, können Sie ihn nicht mehr ändern. Kurz gesagt, ein Raspberry Pi ist in Bezug auf die Programmiersprache flexibler als ein Arduino.

Die Preise

Sie können das Budget in keinem Vergleich unterschätzen. Wenn Ihre Aufgabe auf beiden Boads ausgeführt werden kann, wählen Sie die kostengünstige Lösung für Ihre Anwendung. Lassen Sie uns die Preise der verschiedenen Modelle diskutieren

Ein Raspberry Pi ist je nach Rechenleistung, GPIOs und Add-On in verschiedenen Preisen erhältlich. Ein Raspberry Pi Zero kostet ab 5€ aufwärts. Der Käufer kann dies jedoch nicht ohne ein geeignetes Kit nutzen, da er normalerweise einen Bildschirm, eine Tastatur und eine Maus für eine angemessene Schnittstelle benötigt, was mindestens fast 17€ kostet. Der neueste Raspberry Pi 4 mit 4 GB RAM hat einen Preis von ca. 50€ und kostet fast mindestens 70€ für ein komplettes Kit.

Ein Arduino ist normalerweise sehr billig und sein Preis beginnt bei 2€ (Clone), und die meisten fortgeschrittenen Arduinos haben einen Preis von fast 17€ auf dem Markt. Da diese Karten sehr einfach sind, müssen Sie Schutzschilde und zusätzliche Erweiterungen erwerben, wenn für Ihr Projekt Netzwerk- oder Überwachungsanforderungen gelten.

Welches ist nun das beste Board?

In einem Vergleich zwischen Raspberry Pi und Arduino ist es nicht schwer zu entscheiden, welches das beste ist. Natürlich ist der Raspberry Pi insgesamt der Bessere. Sie sollten jedoch immer Ihre Auswahl abhängig von Ihren Projektanforderungen, Ihrem Budget und Ihrer Anwendung machen. Trotzdem kann ich Ihnen bei der Entscheidung helfen, welches Board am besten zu Ihnen passt.

Wenn Sie ein Einzweckprojekt durchführen, bevorzugen Sie einen Arduino für Ihr Projekt, da er kostengünstig ist. In Mehrzweckanwendungen sollten Sie sich jedoch für den Raspberry Pi entscheiden, da er über einen besseren Prozessor für komplexe Berechnungen verfügt und für Anfänger einfacher zu verwenden ist.

Wenn Sie sich mit realen Anwendungen oder eingebetteten Echtzeitsystemen befassen, sollten Sie sich auch für Raspberry Pi entscheiden, um Echtzeitüberwachung und robuste Netzwerkfunktionen bereitzustellen.

Wenn Sie nur die Sprache C / C++ kennen und zögern, eine neue Sprache zu lernen, wählen Sie Arduino mit ähnlicher Sprache wie C++. Wer jedoch mit Python oder Scratch vertraut ist, sollte sich für eine einfache Programmierung entscheiden. Natürlich können Sie auch mit C++ auf dem Raspberry Pi programmieren.

Wenn Sie mit einem stromsparenden System arbeiten, sollten Sie einen Arduino als Ihre erste Wahl betrachten.

Sie können die obigen Spezifikationen im Detail sehen, um das beste Board zwischen Raspberry Pi und Arduino auszuwählen.

Verschiedene Raspberry Pi Versionen

Verschiedene Raspberry Pi Versionen (Pico, Zero, 4B)

Raspberry Pi Pico vs. Arduino

Zu guter Letzt schauen wir und den Raspberry Pi-Mikrocontroller namens Pico an. Der Raspberry Pi Pico ist kein SoC-Mini-Computer. Es ist lediglich ein Mikrocontroller wie der Arduino. Vor dem Release des Pico war eine klare Grenze zwischen diesen beiden Boards vorhanden: Der Raspberry Pi war ein Board, das mit einem Betriebssystem startet, während der Arduino auf Bare Metal läuft. Im Gegensatz dazu läuft der Pico wie Arduino auf Bare Metal. Vergleichen wir den Pico kurz mit einem Arduino Uno!

Spezifikation

Raspberry Pi Pico

Arduino Uno

Core

Dual-Core Prozessor

Single-Core Prozessor

Clock

48 MHz – 133 MHz

16 MHz

Core Architektur

Arm Cortex M0+ (32 bit)

RISC (8 bit)

Flash Speicher

2 MB

132 KB

RAM

264 KB

2 KB

GPIO Spannung

3.3 V

5 V

Programmiersprache

Micro Python, C/C++

Arduino-Sprache (ähnlich C++ )

GPIO Pins

26 x digital + 26 x analog

20 x digital + 20 x analog

UART

2

1

ADC

3 (12-bit jeder)

6 (10-bit jeder)

USB Schnittstelle

USB 1.1 Gerät und Host

Externer serieller USB-IC

Preis

€3

~ €17

 

Fazit

Vielen Menschen fällt es schwer, für ihr Projekt zwischen einem Raspberry Pi und einem Arduino den Passenden auszuwählen. Wir haben jedoch unser Bestes getan, um Ihnen hierbei weiterzuhelfen, und alle wichtigen Funktionen besprochen, um diese Auswahl zu vereinfachen. Wir haben alle wesentlichen Aspekte detailliert behandelt.

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