Гід на вибір платформи розробки

Отже, у вас є задум проекту, але ви сумніваєтеся, яку плату вибрати як мозок пристрою? Спробуємо допомогти вам визначитись.

Якщо ви просто хочете освоїти схемотехніку, програмування, Linux і конкретної мети крім навчання поки немає, можливо, кращим вибором стане один з готових навчальних наборів.

Але якщо ви вже освоїлися і хочете зробити конкретний проект, цей гід допоможе визначитися з платформою для розробки та зробити виважений вибір.

Arduino чи Raspberry Pi? Мікроконтролер чи мікрокомп'ютер?

Плати на мікроконтролері (MCU, MicroController Unit)Одноплатні комп'ютери (SoC, System on a Chip)
Типовий представник -Arduino UnoТиповий представник -Raspberry Pi

Мікроконтролери можуть одночасно виконувати лише одне завдання і добре з цим справляються. А одноплатні комп'ютери виконують програми в рамках операційної системи (найчастіше Linux), мають більшу продуктивність і широкі мультимедійні можливості.

Існують також гібридні платформи, де на одній платі розташований мікроконтролер і процесор. Ідея в тому, щоб залишити потужному процесору складні завдання: вихід у мережу, обробку медіа, а на мікроконтролер покласти функцію точного керування приводами, реле, сенсорами та іншою периферією. Ви можете створити гібрид і самі, якщо ви візьмете по одній платі з кожного сімейства. Усі вони знайдуть спільні інтерфейси, якими можна організувати їх взаємодія.

І в одному та в іншому таборі можна знайти спеціалізовані плати, які сильно виділяються серед інших якоюсь особливістю, але порівняти можливості середньостатистичних мікроконтролерів такомп'ютерів допоможе таблиця.

Мікроконтролер Одноплатний комп'ютерПродуктивністьБагатозадачністьЗручність роботи з Інтернетом
1 ядро, десятки-сотні МГц, десятки КБ оперативної пам'яті, десятки-сотні КБ постійної пам'яті.1 або більше ядер, сотні-тисячі МГц, сотні МБ оперативної пам'яті, гігабайти постійної пам'яті.
Ні. Але можна емулювати.Так. Керується ОС.

Зазвичай потрібні додаткові модулі та глибоке знання протоколів.Легко підключається із коробки, мережевий модуль зазвичай вже на борту.Тривалість роботи від батарейокСпоживає одиниці-десятки мА. Можливі тижні роботи від батарейок.Споживає сотні-тисячі ма. Заряду великого акумулятора вистачить сили на десяток годин.Швидкість реакції у проектах критичних на час100% контроль над часом та тривалістю подачі сигналів.Через багатозадачність критичний процес може проспати свій час.Вибір мов програмуванняОбмежений. Найчастіше C/C++.Не вистачить потужності.На потужних мікроконтролерах можливий синтез звуку. Для роботи з MP3/OGG/WAV потрібні додаткові модулі.Підтримка MP3/OGG/WAV на рівні ОС. Аудіовиход HDMI та/або роз'єм 3,5 мм.

Отже, в залежності від свого завдання ви визначилися, чи потрібен вам мікроконтролер або комп'ютер. Як вирішити, яка саме плата підійде найкраще?

Так як немає великого сенсу порівнювати віч-на-віч мікроконтролери та мікрокомп'ютери, далі ми окремо наведемо переваги та недоліки конкретних плат у рамках свого сімейства.

Порівняння мікроконтролерів

Якщо розглядати мікроконтролерні плати у відриві від завдань вашого проекту,складно двома словами об'єктивно описати переваги і недоліки різних платформ. Те, що загалом є недоліком, у вашому пристрої може не відігравати ролі і навпаки.

Ми спробували порівняти плати, відштовхуючись від можливостей флагманської DIY-платформи Arduino Uno, оскільки плати саме цього сімейства дали неймовірний стусан розвитку хобі-електроніки у всьому світі. Різні компанії випускають модулі, сенсори, платформи, доповнення з шильдами Arduino compatible, Designed for Arduino і т.д. За цими словами стоїть електронна та програмна сумісність в першу чергу з Arduino Uno, а потім з усім іншим.

Як правило, за допомогою хитрощів або додаткових компонентів можна підключити будь-що, до чого завгодно. Але вам хочеться зосередитися на своєму проекті, а не на боротьбі з електронікою? Тому волею не хочеться порівняти будь-яку плату на мікроконтролері саме з Arduino Uno. Так і зробимо.

Порівняння одноплатних комп'ютерів

Законодавцем моди серед одноплатних комп'ютерів є Raspberry Pi. Ця надпопулярна платформа свого часу перевернула уявлення про можливості, габарити та вартість повноцінного комп'ютера для DIY-електронників.

Знову ж таки, для кожного проекту може краще підійти той чи інший одноплатний комп'ютер, але через популярність Raspberry Pi, порівнюватимемо інші платформи саме з нею.