آردوینو (Arduino) در مقابل رزبری پای (Raspberry Pi)

در این مقاله قصد دارم در خصوص تفاوت بین ماژول های آردوینو و رزبری پای با شما صحبت کنم. نقاط قوت و ضعف آنها را بررسی کرده و به شما خواهیم گفت از کدام یک کجا استفاده کنیم. بدیهی است که هر دو اهمیت خاص خود را دارند بنابراین نمی توان گفت که یکی از دیگری بهتر است. انتخاب برد کنترلی در واقع کاملاً به ماهیت پروژه شما بستگی دارد. 



1. تاریخچه

آردوینو:

ایده آردوینو اولین بار توسط Massimo Banzi در ایتالیا ارائه شد. Banzi مدرس در موسسه طراحی تعاملی Ivrea بود و دلیل طراحی این ماژل هم کمک به دانشجویانش با ارائه یک پلتفرم آسان برای استفاده آنها بود. به طوری که دانش آموزان زمان زیادی را برای لحیم کاری و غیره هدر ندهند و زمان بیشتری را صرف طراحی الگوریتم ها کنند.

رزبری پای:

Raspberry Pi اولین بار توسط Eben Upton در انگلستان اختراع شد. او هم معلم بوده و دلیل  مشابهی مثل Banzi را برای توسعه این ماژول ها دارد. او نیز می‌خواست به دانشجویانش کمک کند تا آنها بیشتر از آن بیاموزند. آپتون استاد دانشگاه کمبریج بود.

2. ذات آردوینو رزبری پای

آردوینو:

بردهای آردوینو در واقع بردهای میکروکنترلر هستند که به شکلی بسیار ساده استفاده می شوند.

آیا تا به حال روی میکروکنترلر PIC، Atmel یا میکروکنترلر 8051 کار کرده اید؟

اگر روی میکروکنترلرهای مستقل کار کرده اید، باید از مدار پایه میکروکنترلر، که شامل نوسان ساز کریستالی و مقاومت های بالاکش (Pull Up)، خازن ها و غیره است، آگاه باشید.

علاوه بر این، شما همچنین به سخت افزار برنامه ریز نیاز دارید که با استفاده از آن کد خود را در این میکروکنترلرها آپلود می کنید.

اما در آردوینو نیازی به استفاده از هیچ یک از این موارد نیست. آردوینو دارای یک برنامه ریز داخلی و یک مدار اصلی برای تامین تغذیه مناسب میکروکنترلر است.

بنابراین، کاری که باید انجام دهید این است که به سادگی برد آردوینو را وصل کنید و شروع به آزمایش کد خود کنید.

بنابراین، به زبان ساده، آردوینو چیزی نیست جز یک برد میکروکنترلر ساده.

رزبری پای:

حالا اگر در مورد رزبری پای صحبت کنیم، این یک مینی کامپیوتر است و در واقع ریزپردازنده نامیده می شود.

Raspberry Pi دارای RAM، ROM، پورت i/O، پورت USB، پورت HDMI و غیره است.

به نظر رزبری پای بسیار قدرتمند از آردوینو می رسد اما نباید خیلی سریع نتیجه گیری کنید. Raspberry Pi مانند یک کامپیوتر کوچک است، بدیهی است که با لپ تاپ یا رایانه شخصی شما قابل مقایسه نیست، اما واقعا قدرتمند است. و دلیل جذابیت آن در اندازه کوچک و قیمت پایین آن نهفته است.

آخرین Raspberry Pi حتی رمی در حدود 3 گیگابایت دارد که بسیار زیاد است. از آنجایی که این یک کامپیوتر کوچک است، بنابراین شما باید به سیستم عامل آن فکر کنید. وقتی از کارخانه بیرون می آید، هیچ سیستم عاملی روی آن نیست، اما می توان هر سیستم عاملی مانند لینوکس، ویندوز و غیره را روی آن نصب کرد.

به طور معمول از سیستم عامل لینوکس استفاده می شود و سیستم عامل فعلی آن Raspbian نام دارد.

بنابراین، از بحث بالا، به این نتیجه رسیدیم که آردوینو یک برد میکروکنترلر است در حالی که رزبری پای یک مینی کامپیوتر است. 

3. انواع آردوینو در مقابل رزبری پای

آردوینو:

اولین بردی که توسط شرکت آردوینو ساخته شد، آردوینو UNO بود که از میکروکنترلر Atmega328 استفاده می‌کرد، اما بعداً، بردهای جدید زیادی تولید کردند.

به عنوان مثال، اکنون ما آردوینو اترنت شیلد، آردوینو وای فای شیلد را داریم که با استفاده از آنها می‌توانیم دسترسی به اینترنت را به سیستم خود ارائه دهیم.

اخیراً برد آردوینو YUN را نیز توسعه داده اند که از لینوکس نیز مانند Raspberry Pi پشتیبانی می کند.

Arduino Due برد دیگری است که بر روی یک مجموعه دستورالعمل 32 بیتی کار می کند.

بنابراین، به طور خلاصه، تعداد زیادی برد آردوینو وجود دارد و با ترکیب بردهای مختلف می توانید هر کاری را انجام دهید.

فرض کنید می خواهید فن خود را از طریق Wifi کنترل کنید، می توانید از Arduino UNO با آردوینو وای فای شیلد استفاده کنید و به راحتی می توانید این پروژه اینترنت اشیا را طراحی کنید و می توانید فن را از طریق WiFi کنترل کنید.

رزبری پای:

رزبری پای برای کارهای مختلف مانند آردوینو بردهای متفاوتی ندارد.

در ابتدا Raspberry Pi مدل A وجود داشت، اما سپس آنها عملکردهای بیشتری مانند افزایش RAM اضافه کردند، بنابراین Raspberry Pi 2، Raspberry Pi 3 Raspberry Pi 4 و غیره را داریم.

بنابراین، شما می توانید Raspberry Pi را به عنوان یک موبایل در نظر بگیرید که مدل های آن با پیشرفت بیشتری به بازار می آیند.

همانطور که قبلاً به شما گفتیم Raspberry Pi یک برد رایانه کوچک است بنابراین از قبل همه چیز مانند Wifi، Ethernet، USB Host و غیره را در خود دارد.

Raspberry Pi به تازگی یک برد میکروکنترلر به نام Raspberry Pi Pico را عرضه کرده است.

4. کد برنامه نویسی

آردوینو:

برای برنامه نویسی بردهای آردوینو، آردوینو نرم افزار رسمی به نام آردوینو IDE را راه اندازی کرده است.

آردوینو از زبان برنامه نویسی C با کمی تفاوت در نحو با زبان اصلی C استفاده می کند.

این IDE فهرست گسترده ای از کتابخانه ها برای رابط سنسورها و ماژول ها دارد.

رزبری پای:

Raspberry Pi را می توان به هر زبان برنامه نویسی سطح بالا مانند پایتون، سی شارپ و غیره برنامه ریزی کرد. اما به طور معمول، پایتون برای اهداف برنامه نویسی استفاده می شود.

آردوینو در مقابل رزبری پای - کدام یک را باید ترجیح دهید؟

برای یک دانشجوی جدید مهندسی که به تازگی پروژه خود را شروع کرده است و همیشه به این فکر می کند که کدام یک از این دو را باید استفاده کند. باید گفت که هیچکدام بهتر از دیگری نیست، آردوینو و رزبری پای هر دو اهمیت خاص خود را دارند. حال اینکه کدام یک را باید استفاده کنید، کاملاً به ماهیت پروژه شما بستگی دارد. بنابراین، بیایید نگاهی به پروژه های هر دوی این ماژول ها بیندازیم. 

آردوینو:

هر زمان که روی پروژه‌ای صرفاً مرتبط با سخت‌افزار کار می‌کنید، که در آن نیاز به استفاده از سنسورهای مختلف، نیاز به حرکت دادن موتورها یا محرک‌ها و غیره دارید، همیشه باید به سراغ آردوینو بروید زیرا آردوینو یک میکروکنترلر است و برای کنترل تجهیزات سخت‌افزاری بهترین است.

به همین دلیل است که در اکثر پروژه های برق، الکترونیک، مکاترونیک و مکانیک، آردوینو ارجحیت دارد.

اینطور نیست که نتوانید حسگرها یا موتورها را در Raspberry Pi کنترل کنید، اما در Raspberry Pi بسیار دشوار است و در Arduino بسیار آسان است.

علاوه بر این، با آردوینو، می توانید هر تعداد سنسور را که می خواهید وصل کنید. به زبان ساده، آردوینو تعداد زیادی I/O دارد.

اگر روی پروژه ای کار می کنید که در آن باید پنجاه رله را کنترل کنید، در این مورد باید از آردوینو مگا 2560 استفاده کنید که حدود 60 پین ورودی/خروجی دارد.

اما با Raspberry Pi نمی توانید پنجاه رله را کنترل کنید.

بنابراین، در تمام پروژه های سخت افزاری که نیازی به انجام محاسبات ابری، اینترنت اشیا و غیره نیست، همیشه ترجیح داده می شود از بردهای آردوینو استفاده کنید.

رزبری پای:

Raspberry Pi بیشتر در پروژه های نرم افزاری کامپیوتری مانند اینترنت اشیا، رایانش ابری و غیره استفاده می شود.

همانطور که پروژه ای دارید که در آن باید داده ها را به برخی از شبکه ها ارسال کنید، پس در این نوع پروژه ها، اولین انتخاب شما باید Raspberry Pi باشد.

برای پروژه طراحی سیستم اتوماسیون خانگی آنلاین مه ما فقط باید چند حسگر را به هم متصل می کنیم می توان با Raspberry Pi پروژه را انجام دهیم، زیرا پین‌های ورودی/خروجی کمی دارد. اما چون بخش اصلی چنین پروژه‌هایی ارسال داده‌های حسگرها به برخی از شبکه‌ها است، بنابراین Raspberry Pi مناسب است. البته باز هم همینجا اشاره می کنیم ماژول هایی همچون ESP32 که مبتنی بر WiFi و بلوتوث است و با زبان C (آردوینو) قابل برنامه ریزی است نیز برای بحث اتوماسیون مناسب است

همچنین می‌توانیم از Arduino YUN نیز در چنین پروژه‌هایی استفاده کنیم، اما به دلیل اینکه Raspberry Pi در پایتون برنامه‌ریزی شده است، بنابراین برای استفاده از رایانش ابری انعطاف‌پذیرتر است.

به طور مشابه، اگر می‌خواهید یک پروژه تشخیص چهره طراحی کنید، Raspberry Pi به شما کمک می‌کند، زیرا ما می‌توانیم به راحتی openCV را روی آن نصب کنیم، زیرا یک سیستم‌عامل (LINUX) است، می‌توانیم هر چیزی را که بخواهیم نصب کنیم.

امیدوارم این مقاله در خصوص تفاوت ها و نحوه کاربرد ماژول های آردوینو و رزبری پای برای شما کسل کننده نبوده باشد.