Знайте различия между Raspberry Pi, Arduino и ESP8266 / ESP32


CNXSoft: Это пост от гостя, написанный в сотрудничестве с SurfShark.

Когда дело доходит до выбора платформы STEM для образовательных или любительских проектов, на рынке вы найдете ряд недорогих, компактных плат. Самые популярные из них включают Raspberry Pi SBC для детей, который был разработан для детей, платы Arduino для проектов в области электроники, а в последнее время платы и модули на основе беспроводных SoC EspressifESP8266 и ESP32. В этой статье мы рассмотрим варианты использования и сильные стороны каждой из плат, независимо от того, занимаетесь ли вы программированием и домашней электроникой, как хобби, или у вас есть коммерческий проект.

Raspberry Pi

Raspberry Pi — это линейка одноплатных компьютеров (SBC) из Великобритании, которые были впервые представлены в феврале 2012 года. Эти небольшие компьютеры изначально были предназначены для обучения студентов основам компьютерных наук, но они нашли применение в различных проектах, в том числе коммерческих продуктах. Для непосвященных Raspberry Pi не похож на обычный компьютер. Тем не менее, при подключении к монитору, USB-клавиатуре и мыши, Raspberry Pi похожа на компьютер Linux начального уровня.

Raspberry Pi 4 доступна по привлекательной цене от 35 долларов США и выше. Она имеет 2 Гб или 4 Гб ОЗУ, а также порт USB-C для питания и два порта micro HDMI для подключения до двух дисплеев. Имеются также порты USB 2.0 и USB 3.0 для подключения периферийных устройств, а также порт Gigabit Ethernet и модуль Wi-Fi и Bluetooth для подключения по проводной или беспроводной сети, соответственно.

Несмотря на то, что Raspberry Pi иногда продается как часть готового комплекта, он часто поставляется в качестве barebone-основы, то есть вам необходимо добавить дополнительные аксессуары, включая блок питания 15 Вт + USB-C и карту microSD. Вам придется установить операционную систему, предпочтительно Raspbian для начинающих, на последнюю с помощью установщика NOOBS. Как только это будет сделано, вставьте карту microSD в плату, подключите ее к дисплею, клавиатуре USB и мыши, а также, при необходимости, к маршрутизатору Ethernet. Подключите питание, и вы готовы использовать плату. Довольно легко.

Проекты с Raspberry Pi

Итак, что вы можете сделать именно с Raspberry Pi? Поскольку платы Raspberry Pi работают на полноценной операционной системе Linux, они могут запускать сложные приложения, такие как офисные пакеты, фоторедакторы, а также серверные приложения, такие как веб-сервер Apache или nginx, настраивать OpenVPN или WireGuard с помощью службы VPN, запускать загрузчик BitTorrent в фоновом режиме, создавать NAS для нужд сетевого хранилища и т. д.

Raspberry Pi также достаточно прост, чтобы школьники могли им управлять и научиться создавать различные проекты с помощью своего педагога. Существует простое в использовании онлайн-руководство, которое помогает новым пользователям понять, что они могут сделать со своим Raspberry Pi. Примеры проектов включают в себя:

  • Создание фотографий и запись видео
  • Создание покадровой анимации
  • Изучение навыков программирования для кодирования
  • Построение робота в цифровой форме
  • Дизайн сайтов с использованием HTML
  • Изобретение приложений для устройств Android
  • Построение 3D модели
  • Создание видеоигры
  • Цифровые арт-проекты
  • Создание музыкальной записи

Raspberry Pi расширяется благодаря аппаратным аксессуарам и дополнительным платам под названием HAT (Hardware Attached on Top), а также обширной экосистеме программных инструментов и пакетов, которые можно использовать для создания более сложных проектов. Некоторые из программных инструментов включают Scratch или Python для обучения программированию, в то время как Pi Camera Module является примером аппаратного аксессуара, который можно подключить к Raspberry Pi SBC.  Raspberry Pi Foundation в партнерстве с третьими лицами и бесплатным интернет- сообществом под названием Code Club, предлагает глобальную сеть бесплатных клубов кодирования для детей от 9 до 13 лет. На онлайн-платформе есть модули, которые помогают детям научиться кодировать на плате Raspberry Pi, а также следующие программные и аппаратные компоненты:

  • Инструменты визуального программирования Scratch
  • Веб дизайн с HTML/CSS
  • Язык программирования Python
  • Дополнительная плата Sense HAT со светодиодами и джойстиком
  • Программа Sonic Pi для создания музыки и звуков с использованием кода
  • BBC Micro:bit кодируемый компьютер
  • Анимация персонажей в Blender 3D

Это позволяет вам экспериментировать со всеми функциями одноплатного компьютера Raspberry Pi и повышает образовательную ценность платформы и возможности любых проектов.

Платы Arduino

Arduino была впервые запущена в 2005 году и является старейшей платформой, которую мы сегодня используем. Платы производятся итальянской компанией с таким же названием, и большинство плат являются оборудованием с открытым исходным кодом, что означает, что аппаратное обеспечение может быть легко воспроизведено и изменено в случае необходимости, что практически невозможно с Raspberry Pi.

Arduino совсем не похож на компьютер, так как большинство плат Arduino недостаточно мощны для запуска операционной системы. Действительно, Arduino предназначен для проектов электроники, в которых вы управляете вводом / выводом с помощью программирования на языке C с помощью IDE Arduino, установленного на компьютере с Windows, Linux или Mac. Тем не менее, о всех сложных частях настройки аппаратного обеспечения позаботились, поэтому платы Arduino намного проще в использовании, чем традиционные платы MCU.

Вы сможете включать/выключать светодиод, контрольные датчики, а более поздние платы Arduino поставляются со встроенными возможностями подключения, такими как WiFi и Bluetooth, или даже LoRa или NB-IoT, что делает платы подходящими для приложений IoT, таких как сенсорные узлы или трекеры местоположения. Если вы не можете найти именно то, что ищете, существует множество совместимых плат сторонних производителей, которые должны соответствовать вашим требованиям, хотя поддержка может варьироваться от поставщика к поставщику.

Большое сообщество производителей, знакомых с Arduino, означает, что в Интернете есть все виды документированных проектов, от музыкантов, использующих платы Arduino для создания новых музыкальных инструментов с помощью миниатюрных звуковых панелей, до праздничных огней и систем управления теплицами. Вы найдете множество хорошо документированных проектов на официальном сайте Project hub, а также независимых сайтах, таких как  Instructables.

Школы также могут обучать студентов STEAM, используя некоторые стартовые комплекты Arduino Education, которые помимо аппаратных платформ также содержат инструкции и материалы для 10 уроков. При занятии 90 минут на урок вы получаете 15 часов учебного времени, охватывающего все — от основ электричества до световых радиолокаторов.

Espressif ESP8266 и ESP32

Добавление Wi-Fi в проект раньше было довольно дорогим предложением, так,несколько лет назад, это добавило бы, по крайней мере, 30 долларов США к любому проекту, поэтому, когда Espressif Systems представила ESP8266 в 2014 году с продажей модулей всего за 3 доллара, это, действительно, стало сенсацией, несмотря на довольно плохую поддержку программного обеспечения в то время. Но этот чип был настолько ценным, что вокруг чипа быстро сформировалось сообщество разработчиков ПО с открытым исходным кодом. В течение двух лет, поддержка была довольно значительной, даже с использованием Arduino IDE. С тех пор компания также выпустила ESP32 с более мощным процессором и поддержкой как WiFI, так и Bluetooth.

ESP8266 и ESP32 оба поставляются с ядрами Xtensa и работают под управлением операционной системы реального времени FreeRTOS с платформами, предлагающими что-то среднее между энергопотреблением, возможностями плат Arduino в реальном времени и полнофункциональным характером Raspberry Pi Linux SBC.

Эти процессоры рассчитаны на энергосбережение, хорошо интегрированы с беспроводной технологией и могут работать в тяжелых условиях с рабочей температурой от -40 ° C до 125 ° C. Однако есть некоторые заметные различия, поэтому мы провели сравнение ESP32 с ESP8266, чтобы помочь вам решить, какой из них будет более подходящим для потребностей вашего проекта:

  • Скорость WiFi варьируется до 72,2 Мбит/с для ESP8266 и до 150 Мбит/с для ESP32
  • ESP32 совместим с Bluetooth в отличие от ESP8266
  • ESP32 имеет 12-битный SAR и два 8-битных канала DAC по сравнению с 10-битным SAR у ESP8266
  • В то время как ESP32 имеет восемь каналов, ESP8266 работает по одному каналу.
  • ESP32 имеет несколько датчиков, включая сенсорный датчик с восемью каналами, а также датчик температуры и датчик эффекта Холла, в то время как ESP8266 не имеет встроенных датчиков

Цены на платы и модули ESP8266 и ESP32 очень доступны. На момент написания обзора, цена ESP32 начинается с 2 долларов и выше, а ESP8266 — от 2 долларов и выше. Поэтому выбор одного из этих SoC зависит от ваших требований.

ESP8266 и ESP32 предназначены для использования в носимой электронике, индустрии IoT и мобильных устройствах, и вы найдете множество хорошо документированных проектов, основанных на любом из этих материалов в Интернете.

Выбор правильной платы для ваших нужд

Так какая плата лучше для вас? Как всегда все зависит от обстоятельств. Raspberry Pi — самая мощная и универсальная платформа. В образовательных целях у нее больше всего ресурсов, и она идеально подходит для проектов, требующих мощный компьютер или шлюз Linux. Это также самая простая платформа для начала работы на сегодняшний день.

Arduino — лучший выбор для управления вводом / выводом в реальном времени, для проектов, работающих от аккумуляторов, а также с хорошими материалами для обучения STEM. Возможно, вам даже не придется выбирать между Raspberry Pi и Arduino, поскольку оба они могут быть объединены с платой Arduino, подключаемой к плате Raspberry Pi через UART (последовательное) соединение.

Всякий раз, когда вы думаете о добавлении Wi-Fi или Bluetooth-соединения в проект, платы ESP8266 или ESP32 являются очевидным и экономически эффективным выбором. Недостатком является то, что платформа может лучше подходить для людей с более высокими знаниями в области электроники и программирования.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments