隨著“自己動(dòng)手”（DIY）硬件和軟件項(xiàng)目的興起，全球各地的愛好者們正在制作各種實(shí)用的日常輔助設(shè)備，如車庫門遙控器或溫度傳感器，以及具有變革性的產(chǎn)品，如無人機(jī)、機(jī)器人或定制游戲機(jī)。這些創(chuàng)造的核心是來自不同供應(yīng)商的特定硬件組件，這些組件正是為這一目的而設(shè)計(jì)的。除了體積小巧外，它們通常還以令人難以置信的實(shí)惠價(jià)格著稱，價(jià)格通常在個(gè)位數(shù)到兩位數(shù)的美元范圍內(nèi)。在這些微型科技產(chǎn)品中，英國(guó)的單板計(jì)算機(jī)樹莓派和意大利的微控制器 Arduino 無疑在認(rèn)知度上領(lǐng)先。盡管它們從根本上服務(wù)于不同的細(xì)分市場(chǎng)，但人們常常將它們視為相互競(jìng)爭(zhēng)的解決方案。

樹莓派與 Arduino：DIY 組件的不同方法

當(dāng)?shù)谝淮鶵aspberry Pi在2012年初上市時(shí)，Arduino主板的首次亮相已經(jīng)是7年前的事了。意大利物理計(jì)算平臺(tái)，以皮埃蒙特的一個(gè)酒吧命名(這個(gè)項(xiàng)目的一些創(chuàng)始人經(jīng)常去的地方)，在愛好者中被認(rèn)為是標(biāo)志性的。標(biāo)準(zhǔn)的Arduino設(shè)置混合了開源軟件和硬件組件，使用戶能夠操縱獨(dú)立的交互式對(duì)象，并與計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序無縫連接。典型的I/O板(輸入/輸出)標(biāo)配Atmel微控制器，通常來自Atmel-AVR系列，如ATmega328，并配有集成開發(fā)環(huán)境。這個(gè)設(shè)置是用Java編寫的，提供了代碼編輯器和各種庫來簡(jiǎn)化C和C++編程。

雖然樹莓派的名字并非源自酒吧，但其發(fā)音與“樹莓派”（raspberry pie）相似，暗示了一種烹飪偏好。采用樹莓作為官方標(biāo)志，與早期計(jì)算機(jī)制造商（如 橘子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司、杏計(jì)算機(jī)公司或蘋果公司）的命名傳統(tǒng)相一致，這些公司顯然對(duì)水果名稱情有獨(dú)鐘?！癙i”代表“Python 解釋器”，指的是樹莓派最初打算為設(shè)備提供內(nèi)置的 Python 編程語言解釋器。與 Arduino 不同，樹莓派型號(hào)不僅擁有更強(qiáng)大的處理器，還具備內(nèi)存和視頻輸出能力。這款英國(guó)微型計(jì)算機(jī)可以獨(dú)立運(yùn)行，只需安裝樹莓派操作系統(tǒng)即可運(yùn)行應(yīng)用程序。

Arduino 與樹莓派的對(duì)比

Arduino 與樹莓派之間最顯著的區(qū)別在于，前者是只能執(zhí)行編譯后的 C 代碼的微控制器，而后者則可選地作為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行。然而，對(duì)于各種 DIY 項(xiàng)目而言，樹莓派并不總是更好的選擇，這從它們的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景以及各自的社區(qū)中可見一斑。

Arduino 的優(yōu)缺點(diǎn)

Arduino 開發(fā)板主要在兩個(gè)方面表現(xiàn)出色：首先，它們提供了預(yù)裝的處理能力，包括外設(shè)（輸入/輸出和接口），即使對(duì)于電子知識(shí)有限的人來說也頗具吸引力。其次，在“Arduino 與樹莓派”的辯論中，這些意大利制造的平臺(tái)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其專門構(gòu)建的開發(fā)環(huán)境，該環(huán)境配備了包含現(xiàn)成庫的編程接口，簡(jiǎn)化了編碼過程。此外，由于 IDE 是用 Java 編寫的，因此它是跨平臺(tái)的，在 Windows、Linux 和 macOS 上具有一致的界面。這使得 Arduino 組件在學(xué)校、大學(xué)和其他機(jī)構(gòu)等教育環(huán)境中特別受歡迎。

提示：除了簡(jiǎn)化的 C 代碼外，Arduino 愛好者還可以編寫傳統(tǒng)代碼或使用替代開發(fā)環(huán)境。因此，這些開發(fā)板為專家提供了一種經(jīng)濟(jì)高效且省時(shí)的替代方案。

然而，Arduino 開發(fā)板的簡(jiǎn)單性并不總是優(yōu)勢(shì)。雖然集成開發(fā)環(huán)境為硬件驅(qū)動(dòng)提供了強(qiáng)有力的支持，但初出茅廬的程序員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)通過這種方式難以掌握傳統(tǒng)代碼編寫知識(shí)。本質(zhì)上，僅依賴現(xiàn)成庫可能會(huì)帶來規(guī)避獨(dú)立編程的風(fēng)險(xiǎn)，從而可能縮小可能的操作范圍。Arduino 的另一個(gè)局限性在于，有時(shí)需要通過額外的接口和輸入/輸出功能來擴(kuò)展微控制器板的默認(rèn)設(shè)置。盡管標(biāo)準(zhǔn)化硬件允許通過 Shields 進(jìn)行輕松升級(jí)，但當(dāng)加入以太網(wǎng)、LED 和其他模塊等附加組件時(shí)，項(xiàng)目成本可能會(huì)上升。

樹莓派的優(yōu)缺點(diǎn)

樹莓派的標(biāo)志性特點(diǎn)在于提供了即用型硬件配置，使用戶無需為 DIY 項(xiàng)目拼湊技術(shù)基礎(chǔ)。與 Arduino 開發(fā)板相比，樹莓派包含了所有必要的組件，允許這款迷你計(jì)算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。此外，大多數(shù)型號(hào)都配備了標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)功能（以太網(wǎng)、WLAN 或兩者兼有）——只有 Pi 1 的 A 和 A++ 版本以及精簡(jiǎn)版的 Pi Zero 缺乏這些接口。由于這些特點(diǎn)，樹莓派既可以作為編程平臺(tái)，也可以作為應(yīng)用程序的樞紐，從私有云和 Web 服務(wù)器到樹莓派上的 VPN 服務(wù)器，應(yīng)用范圍廣泛。

注意:

從一開始，樹莓派基金會(huì)(這款迷你計(jì)算機(jī)背后的組織)就設(shè)想為那些最不懂得技術(shù)的人提供硬件和編碼。雖然這種愿望在很大程度上反映在計(jì)劃中，但特別是設(shè)置過程會(huì)考驗(yàn)一個(gè)人的耐心。它不僅需要選擇和下載操作系統(tǒng)，還需要將它轉(zhuǎn)移到合適的SD卡上。隨后的軟件安裝和配置可能不像一些樹莓派愛好者預(yù)期的那樣對(duì)初學(xué)者友好。

提示：許多供應(yīng)商提供預(yù)裝了可啟動(dòng)樹莓派操作系統(tǒng)（通常是 Raspbian）的 SD 卡（需付費(fèi)）。

另一個(gè)缺點(diǎn)是:基礎(chǔ)價(jià)格因型號(hào)和供應(yīng)商而異，介于在5美元到40美元之間。然而，要讓Raspberry運(yùn)行起來，電源和HDMI電纜等各種付費(fèi)附件是必不可少的。

社區(qū)對(duì)比：Arduino 與樹莓派

計(jì)劃并使用樹莓派和 Arduino 等硬件開發(fā)項(xiàng)目的人們往往樂于與其他愛好者分享他們的成果。YouTube 或 Vimeo 等視頻平臺(tái)以及 hackster.io 等 DIY 網(wǎng)站展示了數(shù)千個(gè)由用戶為其他用戶提供的教程和指南。在這方面，Arduino 和樹莓派都有很好的代表性。一個(gè)是微控制器，另一個(gè)是迷你計(jì)算機(jī)，它們都積累了龐大的社區(qū)。因此，人們不僅可以輕松找到關(guān)于已實(shí)現(xiàn)作品的信息，還可以獲得關(guān)于自己項(xiàng)目問題的幫助。

提示：之前提到的 Arduino-Shields 擴(kuò)展了電子板的技術(shù)基礎(chǔ)，主要由 Arduino 社區(qū)的成員開發(fā)。

與 Arduino 項(xiàng)目相關(guān)的主要網(wǎng)站包括：

Reddit：Reddit 上有一個(gè)專門的 Arduino 頻道，允許用戶分享項(xiàng)目想法、發(fā)布成果的圖片或視頻，或提出關(guān)于微控制器板的問題。

官方 Arduino 論壇：擁有超過 100 萬注冊(cè)會(huì)員，在幾乎同樣多的線程中討論各種 Arduino 型號(hào)、用例和技術(shù)問題。

Arduino Playground：一個(gè)全面的 Wiki，任何感興趣的用戶都可以在其中發(fā)布代碼片段、教程、提示和建議，展示項(xiàng)目，或只是瀏覽。

對(duì)于那些想要與其他樹莓派愛好者建立聯(lián)系的人來說，以下網(wǎng)站提供了理想的平臺(tái)：

raspberrypi.com：不僅是任何想要購(gòu)買這款迷你計(jì)算機(jī)的人的首選網(wǎng)站，“HELP”部分還為訪問者提供了大量指南（涵蓋軟件和硬件）以及詳細(xì)的在線文檔。此外，該網(wǎng)站的論壇擁有超過 20 萬注冊(cè)會(huì)員，討論著廣泛的樹莓派主題。

RPi Hub：位于 eLinux.org 上，RPi Hub 為初學(xué)者和高級(jí)用戶提供了大量信息，從購(gòu)買、設(shè)置和啟動(dòng)指南，到軟件和硬件方面的提示和建議。閱讀推薦和主要社區(qū)網(wǎng)站的鏈接完善了這個(gè)全面的平臺(tái)。

element14：最成功的電子項(xiàng)目社區(qū)網(wǎng)站之一。在其樹莓派部分，成員討論當(dāng)前話題，并對(duì)補(bǔ)充硬件和軟件進(jìn)行評(píng)論。向新手展示推薦和受歡迎的帖子列表，使他們能夠快速了解值得探索的主題。此外，內(nèi)部博客經(jīng)常發(fā)布與樹莓派相關(guān)的主題。

Arduino 與樹莓派：應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)比

Arduino 和樹莓派之間的一個(gè)主要相似之處在于它們都是即插即用的，無需構(gòu)建和測(cè)試電子電路或焊接電路板。這種便利性是它們?cè)趯W(xué)校、大學(xué)和私人領(lǐng)域 DIY 項(xiàng)目中如此受歡迎的重要原因：它們?yōu)槌鯇W(xué)者提供了快速獲得初步成果的途徑，并為高級(jí)用戶提供了全面的硬件框架。

它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的差異主要源于樹莓派和 Arduino 之間的根本區(qū)別：Arduino 開發(fā)板作為微控制器，可以幾乎無延遲地執(zhí)行預(yù)定義的應(yīng)用程序。它們配備了開發(fā)環(huán)境，其中包含大量現(xiàn)成的庫，節(jié)省了大量的編程工作。另一方面，作為帶有操作系統(tǒng)的迷你計(jì)算機(jī)，樹莓派可以執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，如并行或串行運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序。此外，它還標(biāo)配了各種接口和端口（HDMI、WiFi、LAN），而 Arduino 開發(fā)板則需要附加 Shields 來提供這些功能。簡(jiǎn)而言之，Arduino 特別適合需要重復(fù)執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的項(xiàng)目。例如，如果你只是想測(cè)量室外溫度并在屏幕上顯示，那么微控制器是完美的選擇。但如果你不僅想測(cè)量室外溫度，還想查看天氣預(yù)報(bào)，并根據(jù)預(yù)定義條件（如高溫和低降雨概率）激活花園噴水系統(tǒng)，那么樹莓派將是更好的選擇。

不必總是在樹莓派和 Arduino 之間做出選擇

Arduino 開發(fā)板和樹莓派計(jì)算機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)。在較小的項(xiàng)目中，首先考慮需要哪些組件，然后選擇其中一個(gè)基礎(chǔ)元素是有意義的。如果預(yù)算允許，并且計(jì)劃的項(xiàng)目超出了簡(jiǎn)單的遙控器范圍，那么完全可以使用 Arduino 和樹莓派型號(hào)的組合。例如，可以先使用 Arduino 執(zhí)行特定應(yīng)用程序，然后在樹莓派上進(jìn)行計(jì)算。相反，Arduino 微控制器的任務(wù)可能是觸發(fā)樹莓派上的復(fù)雜進(jìn)程。