Raspberry Pi Pico gegen Arduino: Welches Board ist besser?

Bevor die Raspberry Foundation den Pi Pico einführte , war es nicht richtig, die "Himbeere" und den Arduino zu vergleichen. Der Raspberry Pi ist ein vollwertiger Computer, wenn auch ein spezifischer. Arduino hingegen ist ein Mikrocontroller. Aber mit dem Aufkommen des Raspberry Pi Pico hat sich alles geändert, da das neue Board auch ein Mikrocontroller ist, ist der Unterschied zum Arduino nicht so groß.



Der Arduino und der Raspberry Pi Pico haben eines gemeinsam: Sie eignen sich hervorragend für alle Arten von Projekten, einschließlich der Steuerung von Lichtern, Laufwerken oder Sensoren. Sie müssen kein vollwertiges Betriebssystem verwenden. Jetzt können Sie bereits die Funktionen beider Boards vergleichen. Dies werden wir in diesem Artikel tun.

Funktionalität und GPIO

Der Raspberry Pi Pico hat einen anderen Formfaktor als andere Mitglieder der Linie. Insbesondere verfügt die Karte über 40 DIP-Pins. Außerdem befinden sich am Umfang Zinken, mit denen der Pico mit der Trägerplatine verbunden werden kann.



DIP ist nichts Neues - ein ähnlicher Formfaktor wird seit vielen Jahren in anderen Mikrocontrollern verwendet. Eine solche Platine kann mit einer Trägerplatine verlötet, auf ein Steckbrett gelegt oder auf anderen Modulen angebracht werden. Jene. Eine solche Karte kann sehr einfach in jedes System integriert werden.



Der GPIO des Pico verfügt über viele digitale Kanäle sowie drei analoge Eingänge und mehrere I2C-, SPI- und UART-Schnittstellen. Pico verfügt jedoch auch über eine Reihe programmierbarer PIOs, die so konfiguriert werden können, dass sie andere Schnittstellen und Protokolle emulieren, einschließlich der WS2812 "NeoPixels". Insgesamt ist das Board ein kostengünstiges und vielseitiges GPIO-Tool.



Gewinner : Raspberry Pi Pico

SoC Raspberry Pi Pico gegen Arduino

Frühere Generationen beliebter Arduino-Boards waren mit Artmel-Chips wie dem ATMega328P ausgestattet. Viele Boards sind jetzt mit ARM ausgestattet. Zum Beispiel hat der Portenta H7 von Arduino einen Dual-Core-Arm Cortex M7 + M4.



Boards wie Adafruit, Seeed und SparkFun sind ebenfalls mit ARM-Chips ausgestattet. Mikrocontroller benötigen normalerweise nicht mehrere Kerne und eine hohe Leistung, da sie hauptsächlich für einen einzelnen Prozess verwendet werden.



Aber RP2040 ist die nächste Generation von Chips. Der erste ist Arm Cortex M0 +, getaktet mit 133 MHz. Dies ist viel schneller als der 16 MHz 328P von UNO. Der SRAM des Raspberry-Prozessors ist 264 KB groß, mehr als der des Uno - nur 2 KB. Nun, der Pico hat 2 MB internen Speicher, während der Uno nur 32 KB hat. Nicht viel.



Was kann Pico der Portenta H7 entgegensetzen? Okay, diese Karte verfügt über einen Arm Cortex M7 + M4, der bis zu 480 MHz plus 2 MB internen Speicher und 1 MB RAM ausführen kann. Das Board verfügt über WLAN, Bluetooth, eine Schnittstelle zum Verbinden einer Kamera und einer GPU. Insgesamt gewinnt Potenta an allen Fronten, ein sehr starkes Board für seine Klasse. Wenn Sie sich jedoch daran erinnern, dass es ungefähr 109 US-Dollar kostet (einschließlich Steuern), und diesen Preis mit 4 US-Dollar für den Pico vergleichen, wird die Wahl offensichtlich.



Gewinner : Raspberry Pi Pico

Programmierung Raspberry Pi Pico vs Arduino

Arduino IDE ist eine integrierte Entwicklungsumgebung für Windows, MacOS und Linux, die in C und C ++ entwickelt wurde und zum Erstellen und Herunterladen von Programmen auf Arduino-kompatiblen Boards entwickelt wurde. Es gibt Alternativen - PlatformIO und Arduino Create, eine Cloud-Umgebung von Arduino. Aber im Allgemeinen ist es immer noch dieselbe IDE.



Es hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und verbessert und verfügt nun über integrierte Funktionen wie die Verwaltung mehrerer Karten sowie eine Möglichkeit, Paketbibliotheken für Add-Ons und Zubehör zu finden und zu installieren. Arduino Create ist eine praktische Cloud-Umgebung, die sowohl für einfache Aufgaben als auch für komplexere Projekte verwendet werden kann. PlatformIO ist in drei Versionen erhältlich: ein Befehlszeilentool, eine dedizierte IDE oder ein Integrationstool mit einer vorhandenen IDE, z. B. Microsoft Visual Studio Code.



Wie für die neue Plattform, Raspberry Pi Pico, aber in diesem Fall können Sie in C und MicroPython codieren. Darüber hinaus empfehlen die Plattformentwickler selbst die letztere Option. Bei MicroPython und Pico ist alles in Ordnung. Sie können mit der Sprache arbeiten, indem Sie die Python-Shell REPL (Lesen, Auswerten, Drucken, Schleifen) oder eine IDE wie Thonny verwenden. All dies ermöglicht das schnelle Schreiben und Bereitstellen von Code.



Wenn Sie noch mit C arbeiten müssen, gibt es zwei Möglichkeiten: Wir schreiben den Code in den Editor (Vi / Vim. Nano) und verwenden dann die Konsolentools. Oder wir verwenden verschiedene Erweiterungen, um den Code zu erstellen und auf Pico zu portieren. Beide Ansätze funktionieren gut, sind aber nicht sehr praktisch. Richtig, eine dritte Option wird bald erscheinen - eine aktualisierte Arduino IDE mit Unterstützung für den RP2040-Chip.



Gewinner: Himbeer-Pi-Pico

Einfachheit und Bequemlichkeit der Arbeit mit Boards

Wie oben erwähnt, sind andere Raspberry Pi-Modelle vollwertige PCs. Sie betreiben ein vollwertiges Betriebssystem. Pico ist ein Mikrocontroller ohne Betriebssystem.



Dementsprechend müssen Sie Pico unabhängig von der ausgewählten Sprache mit dem Bild dieser Sprache flashen. Dies ermöglicht es, später mit der Karte zu arbeiten, indem der Code direkt in die Karte geladen wird. Bilder formatieren - UF2 von Microsoft. Um das Bild zu flashen, müssen Sie nach dem Anschließen des USB-Kabels auf BOOTSEL klicken, dann die UF2-Datei auf die RPI-R2-Festplatte hochladen und nach einigen Sekunden können Sie arbeiten. Jene. Sie können denselben Thonny öffnen und mit dem Schreiben von Code beginnen.



Mit der C / C ++ - Sprache ist alles etwas komplizierter. Hier müssen Sie die Konsole, einen Texteditor, zusätzliche Anwendungen herunterladen und Abhängigkeiten überwachen. Wenn alles in Ordnung ist, erhalten Sie ein Projekt, das manuell als UF2-Datei in Pico geladen wird.



Sie können diese Aufgabe mithilfe des Visual Studio-Codes von Microsoft leicht automatisieren. Auf diese Weise können Sie mit wenigen Klicks Projektcode schreiben und die gewünschte Datei erstellen. Dies ist nicht der bequemste Prozess für Anfänger, aber alles kann gelöst werden. Übrigens hat das Arduino-Team kürzlich angekündigt, dass es bald möglich sein wird, mit dem RP2040 über die Arduino-IDE zu arbeiten.



Für die direkte Arbeit mit den Boards sollte erwähnt werden, dass der Raspberry Pi Pico ungelötet ist, d. H. ohne Stifte. Sie können sie selbst löten, wofür Sie natürlich einen Lötkolben benötigen. Arduinos werden bereits mit Pins verkauft, mit Ausnahme von Boards wie dem Arduino Nano Every und dem Nano 33 IoT. So können Sie sofort loslegen.



Aber das sind Kleinigkeiten, am Ende ist es einfacher, mit Pico zu arbeiten, also gewinnt das Board auch hier.

Energieverbrauch

Der Raspberry Pi Pico ist ein effizientes Board für eingebettete Projekte. Im Vergleich zu einem typischen Raspberry Pi verbraucht der Pico viel weniger. Nur weil es ein Mikrocontroller ist.



In unserem Test haben wir einen Raspberry Pi Pico mit 12 Neopixel-LEDs bei voller Helligkeit über ein 5-V-Netzteil mit Strom versorgt. Stromaufnahme - 140 mA, 0,7 W! Das ist großartig, da der Raspberry Pi 4 im Standby-Modus läuft und 4-5 Watt anzeigt. Im Vergleich zum Raspberry Pi verbraucht der Pico also Strom, aber wie ist er im Vergleich zum Arduino Uno, der denselben Test durchführt?



Bei 5V - 90mA, 0,45W! Somit verbraucht der Arduino Uno weniger, was jedoch angesichts der Konfiguration des Mikrocontrollers zu erwarten ist. Wenn wir den Test mit einem anderen Board wiederholen, beispielsweise dem Portenta H7, sehen wir einen viel höheren Stromverbrauch, da der auf dem Portenta verwendete Arm-Prozessor leistungsstärker ist. Es ist noch leistungsstärker als das RP2040.



Gewinner : Arduino

Im trockenen Rückstand

Im Allgemeinen ist die Bewertung recht subjektiv. Am Ende stellt sich heraus, dass der Gewinner Pico ist, mit einem Preis von 4 US-Dollar, einer breiten Palette an Funktionen, Dokumentation und Benutzerfreundlichkeit. Dies ist das beste Board für Projekte mit Mikrocontrollern, da wir für ein Minimum an Geld maximale Funktionen erhalten. Gleichzeitig funktioniert im Gegensatz zu vielen anderen Boards alles wie angegeben.



Bei einigen von ihnen muss man viel basteln, um sie zum Arbeiten zu bringen. Darüber hinaus ist MicroPython die beste Option für diesen Job und kann das Board sehr schnell zum Laufen bringen. Nachdem die Entwickler von Arduino IDE die Unterstützung für Pico hinzugefügt haben, kann problemlos mit C / C ++ gearbeitet werden. Und dann können auch Arduino-Fans, die an ihren Mikrocontroller und die Prinzipien der Arbeit damit gewöhnt sind, Pico ausprobieren.