آردوینو یا رزبری پای؟ کدام یک برای پروژه شما مناسب‌تر است؟

معرفی Raspberry Pi

Raspberry Pi یک رایانه‌ی کوچک و قدرتمند است که همه‌ی اجزای اصلی یک کامپیوتر معمولی را در یک برد کوچک جای داده است. این دستگاه توسط بنیاد Raspberry Pi در بریتانیا طراحی شده و هدف آن ترویج آموزش برنامه‌نویسی و علوم رایانه در مدارس بوده، اما امروزه به یکی از ابزارهای کلیدی برای توسعه‌ی پروژه‌های DIY، اتوماسیون، رباتیک و اینترنت اشیاء تبدیل شده است.

ویژگی‌های اصلی Raspberry Pi

• پردازنده‌ی چهار هسته‌ای ۶۴ بیتی با فرکانس بین ۷۰۰ مگاهرتز تا ۱.۸ گیگاهرتز
• حافظه‌ی RAM تا ۸ گیگابایت در مدل‌های پیشرفته مانند Raspberry Pi 4
• قابلیت اتصال به شبکه از طریق Wi-Fi، بلوتوث و پورت اترنت
• پشتیبانی از سیستم‌عامل‌های مختلف مانند Raspberry Pi OS ،Ubuntu و حتی Windows IoT
• مجهز به پورت‌های مختلف: USB، HDMI، جک صدا و GPIO برای ارتباط با سخت‌افزار
• پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی متنوع مانند Python، C/C++، Java، js و…
• توانایی اجرای نرم‌افزارهای دسکتاپ، مرورگر اینترنت، پخش‌کننده‌ی رسانه، مجموعه‌ی آفیس و حتی بازی‌های سبک

معرفی Arduino

Arduino یک برد الکترونیکی متن‌باز با هسته‌ی مرکزی میکروکنترلر است که بیشتر برای کنترل مستقیم سخت‌افزار و انجام کارهای ساده و سریع در دنیای فیزیکی طراحی شده است. این پلتفرم به‌خصوص برای افراد تازه‌کار مناسب است زیرا برنامه‌نویسی و راه‌اندازی آن بسیار ساده است و تنها با اتصال یک کابل USB به کامپیوتر می‌توان شروع به کدنویسی کرد.

ویژگی‌های اصلی Arduino

• میکروکنترلر ۸ بیتی مانند ATmega328
• حافظه‌ی فلش معمولاً ۳۲ کیلوبایت و RAM حدود ۲ کیلوبایت
• سرعت پردازنده در حدود ۱۶ مگاهرتز
• پین‌های ورودی/خروجی دیجیتال (۱۴ عدد) و آنالوگ (۶ عدد)
• قابلیت کار با ولتاژ بین ۷ تا ۱۲ ولت
• محیط توسعه‌ی سادهArduino IDE) ) با پشتیبانی از زبان C/C++
• قابل استفاده در پروژه‌هایی مانند روشن کردن LED، خواندن مقدار سنسورها، کنترل موتور، و ساخت ربات‌های ساده

چه زمانی از Arduino استفاده کنیم؟

Arduino برای پروژه‌هایی مناسب است که:

• نیاز به کنترل مستقیم و سریع سخت‌افزار دارند. مثلاً روشن و خاموش کردن LED یا کنترل سرور موتور.
• نیاز به پاسخ‌دهی در زمان واقعی (real-time) دارند. مانند خواندن سنسورها در بازه‌های زمانی دقیق.
• مصرف انرژی پایین مهم است (مانند دستگاه‌های قابل‌حمل یا باتری‌خور).
• پروژه‌های ساده و قابل‌اعتماد با قابلیت اجرا در محیط‌های سخت نیاز دارند.

مثال‌های کاربردی:

• ساخت ایستگاه هواشناسی ساده
• ربات‌های کوچک تعقیب خط
• سیستم آبیاری خودکار با سنسور رطوبت

چه زمانی از Raspberry Pi استفاده کنیم؟

Raspberry Pi زمانی انتخاب بهتری است که:

• پروژه نیاز به پردازش سنگین یا چندوظیفه‌ای دارد (مانند تشخیص چهره یا پردازش تصویر).
• نیاز به اتصال به اینترنت، پایگاه‌داده یا سرویس‌های ابری دارید.
• می‌خواهید از رابط کاربری گرافیکی یا مرورگر استفاده کنید.
• پروژه‌ای پیچیده با قابلیت‌هایی شبیه به رایانه‌های رومیزی می‌خواهید بسازید.

مثال‌های کاربردی:

• ساخت دوربین امنیتی هوشمند با قابلیت تشخیص حرکت
• اجرای سرور خانگی یا وب‌سایت کوچک
• کنترل و مانیتورینگ خانه از طریق اینترنت (Home Automation)
• اجرای مدل‌های هوش مصنوعی یا ماشین لرنینگ (Machine Learning)

تفاوت‌های کلیدی بین Arduino و  Raspberry Pi

در مقایسه‌ی این دو پلتفرم محبوب، مهم‌ترین تفاوت‌ها در نوع سخت‌افزار، توان پردازشی، قابلیت‌های نرم‌افزاری و نحوه‌ی تعامل با سخت‌افزار نمایان می‌شود. در ادامه این تفاوت‌ها را به‌صورت تشریحی بررسی می‌کنیم:

نوع سخت‌افزار:

Raspberry Pi یک رایانه‌ی کامل در اندازه‌ای کوچک است که می‌تواند مانند یک کامپیوتر رومیزی سیستم‌عامل اجرا کرده و چندین برنامه را هم‌زمان مدیریت کند. در مقابل، Arduino  یک میکروکنترلر ساده است که برای انجام یک وظیفه‌ی مشخص و ساده طراحی شده است.

سیستم‌عامل:

Raspberry Pi دارای سیستم‌عامل  مانند (Raspberry Pi OS یا Ubuntu) است که به آن امکان اجرای نرم‌افزارهای مختلف، دسترسی به شبکه و مدیریت فایل‌ها را می‌دهد. اما Arduino فاقد سیستم‌عامل است و تنها برنامه‌ای را اجرا می‌کند که مستقیماً روی آن بارگذاری شده است.

توان پردازشی:

Raspberry Pi به‌مراتب پردازشگر قوی‌تری دارد و می‌تواند چند وظیفه را به‌صورت هم‌زمان انجام دهد. (ویژگی Multitasking یا چندوظیفه‌ای). اما Arduino برای وظایف ساده و کنترل‌های سریع طراحی شده و تنها یک برنامه را در هر لحظه اجرا می‌کند.

زبان‌های برنامه‌نویسی:

Raspberry Pi از زبان‌های سطح بالا و متنوعی مانند Python ،Java ،C ،C++ ،JavaScript و حتی HTML پشتیبانی می‌کند. در حالی‌که Arduino بیشتر با زبان  C/C++ برنامه‌نویسی می‌شود که ساده‌تر ولی محدودتر است.

قابلیت‌های شبکه و اینترنت:

Raspberry Pi به‌صورت پیش‌فرض به امکانات ارتباطی مانند Wi-Fi، بلوتوث و پورت Ethernet مجهز است. Arduino برای اتصال به اینترنت به ماژول‌های جداگانه‌ای مثل ESP8266 یا Ethernet Shield نیاز دارد.

مصرف انرژی:

Arduino به دلیل نداشتن سیستم‌عامل و قطعات جانبی سنگین، انرژی بسیار کمی مصرف می‌کند و برای پروژه‌هایی که با باتری تغذیه می‌شوند بسیار مناسب است. در مقابل، Raspberry Pi مصرف برق بیشتری دارد.

تعامل با سخت‌افزار:

Arduino به‌صورت مستقیم و دقیق با سنسورها و قطعات سخت‌افزاری تعامل دارد و برای کنترل دقیق دستگاه‌های الکترونیکی مناسب‌تر است. در حالی‌که Raspberry Pi نیز از پین‌های GPIO برای اتصال به سخت‌افزار استفاده می‌کند، اما کنترل آن پیچیده‌تر و وابسته به سیستم‌عامل است.

پاسخ‌دهی لحظه‌ای:

Arduino به دلیل سادگی معماری، پاسخ‌دهی بسیار سریع و دقیق به ورودی‌ها دارد و برای پروژه‌هایی که نیاز به واکنش آنی دارند (مثل ربات‌ها یا کنترل موتور) مناسب‌تر است. Raspberry Pi به‌دلیل اجرای سیستم‌عامل، دارای کمی تأخیر در پاسخ‌دهی است.

استفاده‌ی همزمان از Arduino و Raspberry Pi

در بسیاری از پروژه‌های پیشرفته، ترکیب این دو ابزار نتایج فوق‌العاده‌ای می‌دهد. به‌عنوان‌مثال:

Arduino می‌تواند وظایف سطح پایین و لحظه‌ای را انجام دهد (مثل خواندن سنسورها).

Raspberry Pi می‌تواند وظایف پیچیده‌تر مانند تحلیل داده‌ها، ذخیره‌سازی و ارسال اطلاعات به اینترنت را انجام دهد.

می‌توان این دو را از طریق ارتباط سریال (UART)، I2C یا حتی USB به هم متصل کرد.

جمع‌بندی

در نهایت، نمی‌توان گفت که Arduino بهتر است یا Raspberry Pi؛ بلکه هرکدام برای اهداف خاصی طراحی شده‌اند. اگر پروژه‌ی شما ساده و وابسته به سخت‌افزار است، Arduino انتخاب خوبی است. اما اگر به قدرت پردازش بالا، اینترنت یا اجرای چند برنامه‌ی هم‌زمان نیاز دارید، Raspberry Pi گزینه‌ی مناسبی خواهد بود.

انتخاب هوشمندانه، ترکیبی از شناخت ابزار، درک نیاز پروژه و سطح دانش برنامه‌نویسی شماست.

منبع: https://www.leorover.tech/post/raspberry-pi-or-arduino-when-to-choose-which