2024-03-26碼農

選擇你的嵌入式開發板：Arduino與樹莓派比較

進入嵌入式世界，選對開發工具是成功的第一步。今天，我們將深入探討兩大流行的開發板品牌——Arduino和樹莓派，幫助初學者選擇合適的起點。

什麽是Arduino?

Arduino是一個開源電子原型平台，包括了硬體（各種型號的Arduino板）和軟體（Arduino IDE）。其設計目的是讓跨領域的人們能夠輕松接觸到編程和電子硬體計畫。Arduino板通常基於簡單的微控制器，且易於學習。

主要特點：

• 開源和靈活 ：Arduino硬體和軟體都是開源的，可以自由客製。

• 多樣的板型 ：從微控制器Uno、Nano到更強大的Yun和Due，有廣泛的選擇。

• 易於編程 ：配套的IDE簡化了編程，讓新手也能輕松上手。

什麽是樹莓派?

樹莓派（Raspberry Pi）是一個基於ARM架構的單板微型電腦。自釋出以來，它已逐漸成為學習編程和進行硬體計畫的熱門工具。由於其較強的計算能力，樹莓派可以用於更復雜的任務，例如作為家庭媒體中心或低成本的桌面電腦。

主要特點：

• 更強的處理能力 ：樹莓派配備ARM架構處理器，可執行Linux作業系統。

• 豐富的介面和擴充套件性 ：包括HDMI、USB埠、乙太網路埠、Wi-Fi和藍芽。

• 多功能性 ：不僅可以做嵌入式計畫，還可以處理更復雜的計算任務。

比較Arduino與樹莓派

選擇Arduino還是樹莓派，主要取決於計畫的需求、預算和個人的技術背景。讓我們逐一比較它們的關鍵參數。

硬體效能

Arduino側重於實作簡單的控制和感應功能，通常工作在較低的頻率下。相較之下，樹莓派具有高效能的CPU、更多的RAM和儲存選項，適合執行更復雜的任務。

Arduino Uno: - CPU: ATmega328P - 主頻: 16 MHz - RAM: 2 KB - Digital I/O: 14個 Raspberry Pi 4 Model B: - CPU: Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) - 主頻: 1.5GHz - RAM: 2GB, 4GB, 或 8GB- GPIO: 40個

程式語言和環境

Arduino通常使用Arduino IDE，可以用C或C++編寫程式碼，並透過簡便的庫管理和板管理工具來簡化開發過程。而樹莓派支持多種程式語言，如Python、Java、C和C++，以及Linux系統上的多種開發工具。

成本

Arduino的成本通常較低，對於預算有限的個人或教育機構來說是一個很好的選擇。樹莓派價格更高，但提供了更為全面的計算能力。

計畫適用性

• 教育和初學者 ：Arduino因其簡單性和大量可供學習的資源而更受青睞。

• 原型設計和制造 ：Arduino是物聯網裝置和快速原型設計的理想選擇。

• 復雜計畫和邊緣計算 ：樹莓派適合需要處理能力和圖形能力，如家庭自動化、邊緣計算和媒體中心。

基於實際的比較分析

為了更具體地說明兩個平台的差異，讓我們以一個簡單的計畫為例子——溫度監控系統。

使用Arduino實作：

#include<OneWire.h>#include<DallasTemperature.h>OneWire oneWire(2);DallasTemperature sensors(&oneWire);voidsetup(){ Serial.begin(9600); sensors.begin();}voidloop(){ sensors.requestTemperatures(); Serial.print("Current temperature is: "); Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); Serial.println(" C"); delay(1000);}

利用Arduino，我們可以快速設定溫度傳感器並輸出讀數到序列監視器。

使用樹莓派實作：

import osimport globimport timeos.system('modprobe w1-gpio')os.system('modprobe w1-therm')base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]device_file = device_folder + '/w1_slave'defread_temp_raw():with open(device_file, 'r') as f: lines = f.readlines()return linesdefread_temp(): lines = read_temp_raw()# 省略了解析文本的程式碼 temp_c = float(lines[1].strip()[equals_pos+2:])/1000.0return temp_cwhileTrue: print(read_temp()) time.sleep(1)

樹莓派的實作涉及到更多的Linux作業系統知識，同時提供了更豐富的展示和數據處理選項。

結論

作為一名專業的開發者，我個人認為選擇合適的開發板應當基於具體的需求和預算。Arduino是一個極好的起點，它為初學者和簡單計畫提供了足夠的資源和便利。相比之下，樹莓派適用於需要更多計算資源和能夠處理多工的復雜計畫。

如果您是一名嵌入式系統的初學者，我的建議是從Arduino開始，因為它將幫助您快速地學習電路與編程的基礎。隨著技能和計畫的復雜度提升，您可以轉向樹莓派，並借此學習更多關於作業系統和高級計算的知識。

無論您最終選擇哪一個發展路線，重要的是不斷學習和實踐，不斷推動自己的極限。希望我的分析和建議能夠對您的選擇有所幫助。

如果喜歡我的內容，不妨點贊關註，我們下次再見！

大家註意：因為微信最近又改了推播機制，經常有小夥伴說錯過了之前被刪的文章，或者一些限時福利，錯過了就是錯過了。所以建議大家加個星標，就能第一時間收到推播。

點個喜歡支持我吧，點個在看就更好了