Raspberry Pi vs Arduino: أيهما يجب أن تشتريه؟

على الرغم من ذكر Raspberry Pi و Arduino في بعض الأحيان في نفس الوقت ويمكن اعتبار كلا المنتجين نفس منتجات هواية الإلكترونيات ، إلا أنهما منتجان مختلفان مع تطبيقاتهما الخاصة. Raspberry Pi vs Arduino: ما هي الاختلافات وما الذي تستخدمه من أجل ماذا؟

إذا كنت مهتمًا بمنتجات هواية إلكترونية (قابلة للبرمجة) ، فستصادف قريبًا Raspberry Pi و Arduino. تم تصميم كلا المنتجين على هيئة لوحات دوائر مطبوعة توضع عليها شرائح مختلفة ، كما أن أبعاد Raspberry Pi 3 (8.5 × 5.6 سم) و Arduino Uno R3 الشهيرة (6.9 × 5.3 سم) قابلة للمقارنة تمامًا. ومع ذلك ، فهما منتجان مختلفان تمامًا ، لكل منهما نقاط القوة والضعف الخاصة به. في هذه المقالة سنناقش الاختلافات بين النظامين الأساسيين.

الكمبيوتر مقابل متحكم

في الأساس ، من السهل شرح الفرق: Arduino هو متحكم دقيق ، بينما Raspberry Pi هو كمبيوتر كامل. لا يقوم المتحكم الدقيق بتشغيل نظام تشغيل ويمكن تشغيل برنامج واحد فقط في كل مرة. جهاز الكمبيوتر مزود بنظام تشغيل ويمكنه تشغيل عدة برامج في نفس الوقت.

لذلك يمكنك التعرف على جميع أجزاء الكمبيوتر الكامل في Raspberry Pi وأجهزة الكمبيوتر البديلة أحادية اللوحة مثل Orange Pi. على سبيل المثال ، تم تجهيز Raspberry Pi 3 Model B + بمنافذ USB واتصال شبكة واتصال HDMI ومخرج صوت. حتى وأي فأي وبلوتوث متاحان. بفضل كل هذه الاتصالات ، يمكنك توصيل جهاز عرض وأجهزة إدخال ، تمامًا مثل أي جهاز كمبيوتر ، وبعد ذلك يمكنك استخدام Pi مع نظام تشغيل مناسب كجهاز كمبيوتر مكتبي للتصفح أو معالجة الكلمات. قارن ذلك بمتوسط ​​Arduino أو لوحة تحكم دقيقة مماثلة: تقدم هذه اللوحات بشكل أساسي دبابيس تعمل فقط كمدخلات ومخرجات رقمية وتناظرية متصلة مباشرة بالمتحكم الدقيق الذي يمكنك من خلاله تبديل الأشياء.

ما هو Raspberry Pi؟

تم تطوير Raspberry Pi في الأصل بواسطة Briton Eben Upton كجهاز كمبيوتر رخيص (35 دولارًا) لتعليم الأطفال أساسيات الكمبيوتر والإلكترونيات والبرمجة. ومع ذلك ، رأى هواة الكمبيوتر أيضًا الكثير من الاستخدامات لـ Raspberry Pi الرخيصة. أساس Raspberry Pi في جميع الحالات هو SoC من Broadcom الذي يجمع بين معالج ARM مع VideoCore IV GPU ويوفر أيضًا جميع التوصيلات مثل منافذ USB ومخرج HDMI. ثم يتم توصيل شريحة اتصال الشبكة عبر USB 2.0. وهذا أيضًا هو السبب في أن اتصال شبكة جيجابت على أحدث طراز Raspberry Pi 3 B + يحقق سرعة تتراوح بين 200 و 300 ميجابت / ثانية بدلاً من سرعة جيجابت كاملة.

لا يحتوي Raspberry Pi على مساحة تخزين ، فأنت بحاجة إلى بطاقة SD مثبت عليها نظام التشغيل المطلوب. توصي مؤسسة Raspberry Pi Foundation ببطاقة Class4 على الأقل ، ولكن في تجربتنا ، تعد البطاقة الأسرع مع الفئة 10 أو حتى UHS Class 1 من علامة تجارية جيدة فكرة أفضل. على أي حال ، لا تشتري بطاقة بدون علامة تجارية ، حيث توجد فرصة جيدة لتلف البطاقة أثناء الاستخدام.

أنظمة تشغيل متعددة الاستخدامات

يمكنك تثبيت نظام تشغيل على بطاقة SD بنفسك. نظام التشغيل الافتراضي هو Raspbian المستند إلى Debian ، وهو توزيع Linux يسمح لك باستخدام Raspberry Pi كجهاز كمبيوتر مكتبي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا توزيعات أكثر تخصصًا قائمة على Linux تسمح لك باستخدام Pi كوحدة تحكم في الألعاب (مثل RetroPie) أو مشغل وسائط (مثل OpenELEC).

تعتمد معظم أنظمة التشغيل الخاصة بـ Pi على Linux ، ولكن في شكل Windows IOT Core أو RISC OS ، على سبيل المثال ، هناك أيضًا أنواع أخرى من أنظمة التشغيل. تتيح أنظمة تشغيل Linux المرنة العديد من التطبيقات المتقدمة. يمكنك استخدام Raspberry Pi كمكبر صوت ذكي مع Google Home ، ويمكنك استخدامه كخادم تنزيل أو حتى كمانع إعلانات مركزي في شبكتك المنزلية.

كما ذكرنا ، يعد Pi أيضًا ممتازًا كمشغل وسائط للفيديو أو دفق الصوت. يعد الكمبيوتر المصغر قويًا للغاية بحيث يمكنك أيضًا استخدامه كوحدة تحكم ألعاب قديمة من Raspberry Pi 2 مع ، على سبيل المثال ، RetroPie. ثم يقوم بمحاكاة وحدات التحكم في الألعاب مثل NES و SNES و MegaDive و Commodore 64.

توافق عالي

بعد طرح أول Raspberry Pi في السوق في عام 2012 ، ظهرت الآن جميع أنواع الإصدارات المختلفة ذات المعالجات الأسرع. حيث كان أول Raspberry Pi يحتوي على معالج أحادي النواة بسرعة ساعة 700 ميجاهرتز ، فإن أحدث 3+ مزود بمعالج رباعي النواة 1.4 جيجاهرتز. ومع ذلك ، بقي شيء واحد على حاله في كل هؤلاء Raspberry Pis ، يتم توفير SoC بواسطة Broadcom. هناك بعض الاختلاف بين نوى ARM المستخدمة ، ولكن VideoCore IV GPU هو نفسه في جميع SoCs المستخدمة. وفقًا لمؤسسة Raspberry Pi Foundation ، فإن VideoCore هو GPU الوحيد الموثق علنًا لـ ARM SoCs وبالتالي فهو مهم لمشروع Pi. هناك شيء ما في ذلك ، لأن عيبًا مهمًا في SoCs الأخرى على اللوحات البديلة هو أن خيارات الرسومات عادة ما تكون مدعومة بشكل سيئ. تركز مؤسسة Raspberry Pi بشدة على التوافق بين الأجيال المختلفة من Pis. لذلك لا يزال نظام التشغيل الاحتكاري Raspbian متوافقًا تمامًا مع جميع متغيرات Pi.

Raspberry Pi مقابل البدائل

ليس جهاز Raspberry Pi هو الكمبيوتر اللوحي الوحيد في السوق. بعد نجاح Pi ، يقوم مصنعون آخرون ، معظمهم صينيون ، بإطلاق "نسخ" من Raspberry Pi في السوق. في بعض الأحيان ، تحتوي هذه الأطباق على اسم قطعة فاكهة أخرى مدمجة مع كلمة Pi مثل Banana Pi أو Orange Pi. في وقت سابق من هذه الفقرة ، كتبنا عن عمد "نسخ" ، لأنه على عكس معظم نسخ Arduino ، فهذه ليست نسخًا دقيقة. يستخدم Raspberry Pi SoC من Broadcom ، بينما تحتوي اللوحات البديلة على SoC من شركة تصنيع أخرى مثل Allwinner أو Rockchip أو MediaTek. مثل Broadcom SoC المستخدمة في Raspberry Pi ، تعتمد SoCs على معالج ARM ، ولكن هذا هو المكان الذي ينتهي فيه التشابه حقًا. على سبيل المثال ، تختلف العناصر الأخرى في SoCs (مثل GPU). من الناحية العملية ، هذا يعني أن نظام التشغيل المصمم خصيصًا لـ Raspberry Pi مثل Raspbian أو RetroPie لن يعمل مباشرة على إحدى اللوحات البديلة.

عادةً ما توفر الشركات المصنعة للوحة البديلة توزيع Linux الخاص بها (أحيانًا نسخة معدلة من Raspbian) ، ولكن يمكنك غالبًا اختيار Armbian أيضًا. هذا توزيع Linux خاص مصمم خصيصًا لأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة. بالمناسبة ، لا يدعم Armbian Raspberry Pi. على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر البديلة أحادية اللوحة أكثر قوة أو أرخص من Raspberry Pi وبالتالي لها الحق في الوجود ، إلا أنها ليست فكرة جيدة للمبتدئين في العادة. عادة ما تكون الوثائق من الشركات المصنعة (الصينية) محدودة. مشكلة أخرى هي أن جميع القدرات عادة لا تكون مدعومة بالكامل من قبل توزيعات Linux المناسبة للوحات. على سبيل المثال ، لا يمكنك في بعض الأحيان اختيار جميع درجات الدقة ، وهو أمر صعب إذا حصلت للتو على شاشة ذات دقة غير مدعومة. مشكلة أخرى هي أن عدد المستخدمين لكل لوحة بديلة منخفض نسبيًا ، لذلك في حالة حدوث مشاكل لا يمكنك الرجوع إلى مجتمع نشط. يعد العدد الكبير من المستخدمين والدعم الجيد من مجتمع Pi إضافة كبيرة جدًا ، خاصة للمبتدئين.

مستلزمات

هناك حجة أخرى لاختيار Raspberry Pi وليس أحد أجهزة الكمبيوتر الأخرى ذات اللوحة الواحدة. هناك العديد من الملحقات المعروضة للبيع لـ Raspberry Pi. لديك مجموعة واسعة من العلب من جميع الألوان والأشكال. هل تريد إنشاء Pi في حافظة تشبه وحدة تحكم ألعاب قديمة؟ لا مشكلة ، هناك حالات تبدو مثل Nintendo NES أو SNES. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا جميع أنواع الامتدادات المعروضة للبيع لـ Raspberry Pi. باستخدام هذا ، يمكنك ، على سبيل المثال ، إضافة إخراج صوتي (رقمي) جيد أو شاشة تعمل باللمس أو شاشة صغيرة أو مصفوفة LED. تسمى وحدات التوسيع أيضًا HAT ، والتي تعني الأجهزة المرفقة في الأعلى. تتصل وحدات التوسيع بـ GPIO ، وهي مجموعة الدبابيس الموجودة على Raspberry Pi. يمكن أيضًا استخدام هذه المسامير لتوصيل المستشعرات والمكونات الأخرى.

ما هو اردوينو؟

Arduino هو مثال على متحكم دقيق: جهاز كمبيوتر بسيط للغاية يمكنه تشغيل برنامج واحد في كل مرة. لذلك لا يوجد نظام تشغيل يعمل على متحكم دقيق. تقوم ببرمجة المتحكم الدقيق بالبرنامج الذي تريده ، وبعد ذلك يتم تنفيذ هذا البرنامج. هذا يجعل المتحكم الدقيق مناسبًا للغاية للمهام المتكررة الأصغر مثل فتح الباب تلقائيًا أو تشغيل الضوء عند وجود حركة. ولكن من الممكن أيضًا وجود أشياء أكثر تقدمًا ، مثل روبوت ذاتي القيادة يحدد حركته على أساس المستشعرات.

عندما نتحدث عن Arduino ، فإننا نتحدث عن أكثر من مجرد متحكم دقيق. تحتوي لوحة Arduino على جميع المكونات التي تحتاجها لاستخدام الميكروكونترولر الموجود (عادةً ما يكون متغيرًا من Atmel ، ولكن يتم استخدام ماركات أخرى أيضًا) بطريقة بسيطة. على سبيل المثال ، تحتوي معظم لوحات Arduino على اتصال USB. يستخدم هذا لنقل برنامج إلى وحدة التحكم الدقيقة عبر جهاز كمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي لوحات Arduino على دبابيس يمكنك توصيل المكونات بها مثل المستشعرات والمحركات.

مثال على مشروع يمكنك بناءه هو ضوء يستجيب للحركة أو الغسق ، كما نوضح هنا. ولكن بالاقتران مع Arduino مع WiFi ، يمكنك أيضًا إنشاء منبه للطقس. أو تقوم ببناء مظلة ورقية تفتح تلقائيًا عندما تمطر.

قوي

تتمثل إحدى ميزات المتحكم الدقيق مثل Arduino في أنه لا يمكن أن يحدث خطأ يذكر في البرامج بعد البرمجة. بمجرد توصيل مزود الطاقة ، سيتم تنفيذ الكود المبرمج في وحدة التحكم الدقيقة. لا يهم إذا قمت للتو بفصل مصدر الطاقة ، فبعد إعادة توصيل البرنامج سيعمل ببساطة مرة أخرى. هذا ليس هو الحال بالتأكيد مع كمبيوتر لوحة واحدة مثل Raspberry Pi. إذا قمت بسحب الطاقة من Raspberry Pi ، فهناك فرصة جيدة لتلف ملفات نظام التشغيل ولن يتم تشغيل Pi الخاص بك. تمامًا مثل جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Windows ، على سبيل المثال ، يجب عليك إيقاف تشغيل Pi بشكل صحيح لإيقاف تشغيله.