نبردی بی پایان میان بردهای آردوینو و رزبری پای

یک‌شنبه 00/5/03، تهران , (اخبار رسمی): رزبری‌پای نام سری کامپیوترهای تک بردی است که در سراسر دنیا، مردم از آن برای یاد گرفتن مهارت‌های برنامه نویسی و انجام پروژه‌های سخت افزاری و صنعتی استفاده می‌کنند. برد آردوینو نیز یک بستر نرم افزاری و سخت افزاری است که در اکثر پروژه ها، از پروژه های دانشجویی گرفته تا صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آیا می‌توانید انسان را بدون مغز  و برنامه ریزی تصور کنید؟

وجود مغز مهم ترین ویژگی هر موجودی است. بدون مغز موجودات توانایی هدایت و کنترل اعضای بدن خود را نخواهند داشت و پیشرفتی صورت نمیگیرد! حال اگر این مسئله را به دنیای تکنولوژی که به سرعت به سمت هوشمند شدن در حال حرکت است تعمیم دهیم، به راحتی متوجه خواهیم شد که دنیای پیشرفته‌ی امروز بدون وجود مغزهای دیجیتال حرفی برای گفتن نخواهد داشت.

از مهمترین مغزهای دیجیتالِ قابل برنامه ریزی در اشیا می‌توان به بردهای آردوینو و رزبری پای، که روز به روز در حال پیشرفت هستند، اشاره کرد. این دو برد که تفاوت ها و شباهت هایی در برخی ویژگی ها با هم دارند، با کمک به ما در کنترل بهتر دنیای فیزیکی، سر فصل جدیدی در دنیای علم و فناوری ایجاد کرده‌اند. اما واقعا با این تعاریف ما به کدام یک از این دو برد منحصر به فرد نیاز داریم؟ در این مطلب سعی بر این است که از جوانب مختلف، به رقابت تنگاتنگ میان این دو برد دوست داشتنی بپردازیم.

تاریخچه و معرفی بردهای رزبری پای و آردوینو شرکت سازنده‌ی بردهای رزبری پای، کار خود را با محصولات کوچک (در اندازه‌ی کارت اعتباری) و ارزان‌قیمت آغاز کرد. هدف این بردها  آموزش برنامه‌نویسی  و علوم پایه‌ی کامپیوتر، درمدارس و کالج های سراسر انگلستان بود. اما اکنون Raspberry pi به یک بازیگر مطرح در دنیای آموزش، سرگرمی و ساخت وسایل، تبدیل شده و قادر به انجام ساده ترین تا پیچیده ترین امور است.  Raspberry Pi نام سری کامپیوترهای تک بردی است که در سراسر دنیا، مردم از آن برای یاد گرفتن مهارت‌های برنامه نویسی، ساخت پروژه‌های سخت افزاری، خودکارسازی (اتوماسیون) منازل و حتی در موارد صنعتی استفاده می‌کنند. Raspberry Pi یک کامپیوتر خیلی ارزان است که سیستم عامل Linux را اجرا می‌کند. همچنین رزبری پای شامل یک دستگاه GPIO (مدار مجتمع ورودی/ خروجی) است که به شما امکان می‌دهد اجزای الکترونیکی را برای محاسبات فیزیکی کنترل کنید.

آردوینو در حدود سال 2005 به عنوان ابزاری برای دانشجویان در موسسه طراحی تعاملی Ivrea در ایتالیا ساخته شد. هدف از این بردها صرفه جویی در هزینه و اضافه کردن انعطاف پذیری بود. در حال حاضر این بردها به یکی از ترندهای اصلی دنیای الکترونیک تبدیل شده‌اند و در اکثر پروژه ها، از پروژه های دانشجویی گرفته تا پروژهای صنعتی از آردوینو استفاده می‌شود. برد آردوینو (Arduino) یک بستر نرم افزاری و سخت افزاری است که با هدفِ در دسترس بودن برای همگان به صورت  متن باز((open source طراحی شده است. برد آردوینو به اندازه ی رسپبری پای قدرتمند نیست و می‌تواند به عنوان یکی از اجزا، روی سیستم کامپیوتری قرار گیرد، اما دارای سخت افزار بسیار قوی برای پروژه‌های الکترونیک است. از بردهای آردوینو برای تولید پروژه‌های سخت افزاری تعاملی و ساخت وسایلی که با محیط تبادل دارند استفاده می‌شود.

انواع مدل های رزبری پای و آردوینو مدل های رزبری پای: دو نوع دسته بندی برای نامگذاری مدل‌های رزبری وجود دارد.

• نوع اول؛ پای 1، پای 2، پای 3 و پای 4  که نشان دهنده‌ی نسل‌های مختلف است، بنابراین مدل های پای 4 به روز ترین و بهترین مدل در میان پای‌ها هستند. نوع دوم؛ مدل A،A+ و B،B+ که مشخص کننده قدرت و ویژگی‌های کامپیوترهای Rasberry Pi می‌باشند و داشتن مدل A به معنای بهتر بودن از مدل B نیست. مدل دیگری نیز به نام رزبری پای زیرو (Zero) موجود است.

مدل های آردوینو: چند دسته بندی برای مدل های آردوینو وجود دارد که عبارتند از سطح های مبتدی (مانند آردوینو Uno، آردوینو Nano، آردوینو Leonardoو ..(، سطح پیشرفته ( مانند آردوینو Due، آردوینو Megaو...) و اینترنت اشیا (مانند MKR FOX، MKR WIFI، MKR GSM و...) و بازنشسته ها (مانند  lilypad و ...)

مقایسه بردهای آردوینو و رزبری پای

1. عملکرد: رزبری پای مدل های مختلف زیادی دارد که همه آنها توسط سی پی یو ARM پشتیبانی می شوند. از مدل اصلی تک هسته ای 700 مگاهرتزی گرفته تا مدل چهارهسته ای 5 گیگاهرتزی. مدل های آردوینو معمولا توسط میکروکنترلرهایAtmel پشتیبانی می شوند و اغلب کمتر از 100 مگاهرتز هستند. این تراشه‌ها نسبت به نمونه های موجود در Raspberry Pi به طور قابل توجهی کندتر هستند، اگر ما یک آزمایش بر اساس “اسب بخار” اجرا کنیم، رزبری پای به وضوح پیروز می شود. مصرف نیرو: در رزبری پای ها وقتی صحبت از مصرف نیرو باشد، یک برد پر مصرف محسوب می‌شوند زیرا به یک منبع تغذیه 5 ولت نیاز دارند اما آردوینو با طیف وسیعی از ولتاژ ها می‌تواند کار کند. در آردوینو نیروی مورد نیاز از 6 تا 20 ولت می‌تواند وارد شود و توسط رگولاتور داخلی به 5 ولت تبدیل شود. GPIOها (مدار مجتمع ورودی/ خروجی): GPIO رزبری پای شامل 40 پین است. و پین ها ترکیبی از دیجیتال، مدول سازی پهنای پالس (PWM) و پروتکل های خاص مانند C12، SPI و  UARTهستند. آردوینوها معمولا دارای پین‌های GPIO  کمتری هستند (به جز آردوینو مگا) اما پین‌های دیجیتال، PWM، C12، SPI را دارد. آردوینو چیزی دارد که Raspberry Pi  ندارد، ورودی‌های آنالوگی که از سیگنال ثابت، استفاده می کنند. افزودنی ها و لوازم جانبی: افزودنی‌های رایج Raspberry Pi عبارتند از )  HATSسخت افزار پیوست شده در بالا) و mini HATS که گاهاً  PHATS گفته می شود که به پین ​​های GPIO وصل می شوند.  بردهایی که  به بردهای آردوینو اضافه می کنیم شیلد نامیده می شوند و در بالای آردوینو مشابه HATS قرار می‌گیرند.استفاده  از اجزای الکترونیکی مانند LED، مقاومت و سنسور، بین هر دو برد رایج است. آردوینو با توجه به اینکه دارای ورودی های آنالوگ استاندارد می باشد، می تواند از بسیاری از قطعات الکترونیکی دیگر استفاده کند؛ اما رزبری پای، برای استفاده از وسایل الکترونیکی آنالوگ، مانند پتانسیومتر، مبدل آنالوگ به دیجیتال نیاز دارد. بازار لوازم جانبی رزبری کم تر از هر برد دیگر است؛ اما بازار لوازم جانبی آردوینو بزرگ است با این تفاوت که قابلیت های این لوازم کاملاً گسترده نیستند. قیمت: هر کدام از این دو برد رنج متفاوتی از قیمت ها را ارائه می‌دهندکه در رزبری پای ها این رنج قیمت از 500 هزار تومان تا 3 ملیون تومان است؛ اما شما برای به دست آوردن بیشترین استفاده از این برد نیاز به خرید لوازم جانبی اضافی و برد HAT دارید. و این بازه‌ی قیمتی در آردوینو از 50هزار تومان تا 2 ملیون تومان است؛ اما برای برنامه ریزی آردوینو به کامپیوتر نیاز دارید. شما به احتمال زیاد از قبل رایانه‌ای خواهید داشت ونیازی به هزینه مجدد در این مورد ندارید. بسته به نیاز شما، هزینه قطعات می تواند به طور گسترده‌ای، متغیر باشد. Raspberry Pi به خودی خود یک رایانه محسوب می‌شود، اما برای استفاده بیشتر از آن به مؤلفه‌ها و افزودنی‌هایی نیاز دارد. همچنین در حالی که بردهای آردوینو دارای ذخیره سازی داخلی هستند، هر رزبری پای به کارت microSD احتیاج دارد. زبان برنامه نویسی: رزبری پای یک رایانه‌ی رومیزی کامل لینوکس است که به لطف Broadcom SoC به راحتی به GPIO دسترسی پیدا می‌کند. اتصال Raspberry Pi به مانیتور، صفحه کلید و موس تجربه کاربری نه چندان دور از رایانه معمولی را در اختیار ما قرار می‌دهد. از آنجا که Raspberry Pi لینوکس را اجرا می‌‎کند، به بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی مختلف دسترسی دارد؛ Python و Scratch دو نمونه بارز از زبان‌هایی هستند که می توانند با GPIO کار کنند. با آردوینو، انتخاب ما تا حدودی محدودتر است. نرم افزار آردوینو IDE صرفاً مجموعه ای از توابع C / C ++ است. در Arduino  می توان از Python یا زبان های مبتنی بر بلاک مانند ArduBlockly و mBlock نیز استفاده کرد. اما این کار خیلی رایج نیست برای مثال با توجه به اینکه شما فقط 16 کیلوبایت حافظه ذخیره سازی برای برنامه خود در Arduino Uno  دارید، برنامه ها نمی توانند پیچیده باشند. کارایی: در حقیقت، رزبری پای می‌تواند همان کارهایی را انجام دهد که از یک Arduino انتظار می‌رود، اما به کمی کمک، مثل استفاده از HATS  نیاز دارد، زیرا دارای ویژگی‌هایی خاص مانند تبدیل آنالوگ به دیجیتال نیست. Arduino  یک برد همه کاره، اما Raspberry Pi یک کامپیوتر کامل است. قدرت و سرعت از ویژگی های رزبری پای است. یادگیری با آردوینو و رزبری پای: گرچه متخصّصان از آن‌ها برای محصولات نهایی مهم استفاده می‌کنند، اما رزبری پای  و Arduino هر دو برای اهداف آموزشی طراحی شده اند و این به لطف هزاران پروژه و منابع موجود در اینترنت، کاملاً مشخص است. Raspberry Pi، برای آموزش محبوب تر است زیرا با بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی مختلف کار می‌کند، همچنین شما می‌توانید آن را بدون کامپیوتری اضافه، عیناً وصل و اجرا کنید.

 برای نتیجه گیری می‌توان گفت که اکثر سازندگان حرفه ای، هر دو برد رزبری و آردوینو را برای نتیجه بهتر در جعبه ابزار خود دارند. با این حال شما با توجه به نیاز خود و انتظاری که از برد مورد نظر دارید، بهتر است که تصمیم خود را بگیرید. به طور کلی بردهای Raspberry Pi انعطاف پذیری بیشتری دارند و برای موارد پیچیده تر و درگیر شبکه، مورد استفاده هستند. از طرفی در بعضی پروژه‌ها‌ی ساده تر و الکترونیکی، آردوینو مورد استفاده تر است.

پس از خواندن این مقاله اگر به دنبال یادگیری این دو برد جذاب هستید یا اگر می‌خواهید رایانش تک برد را در بسیاری از پروژه های خود پیاده سازی کنید، برای جلوگیری از اتلاف زمان و بررسی سریع مشخصات و قیمت انواع مختلف این بردها، به فروشگاه های اینترنتی معتبری همچون پارتینه مراجعه نمایید.

### پایان خبر رسمی