ESP32 vs Arduino vs Raspberry Pi Pico: Který je lepší?

Je zcela pochopitelné, pokud neznáte rozdíly mezi ESP32, Arduino a Raspberry Pi Pico. Jsme tu, abychom vám pomohli! Tato podrobná analýza vás provede silnými a slabými stránkami každé platformy a pomůže vám vybrat tu nejlepší pro vaše konkrétní potřeby.

ESP32

Přehled

ESP32 je úžasný mikrokontrolér s vestavěnými funkcemi Wi-Fi a Bluetooth. Vyvinutý talentovanými lidmi ve Espressif Systems, tento malý výkonný čip se rychle stal oblíbenou volbou pro IoT (Internet věcí) projekty díky svým vynikajícím možnostem připojení a spolehlivému výkonu.

Klíčové vlastnosti

• Dvoujádrový procesor:
  ESP32 má dvoujádrový mikroprocesor Tensilica LX6 s taktem až 240 MHz, což ho činí vhodným pro úkoly vyžadující značný výpočetní výkon.
• Připojení:
  Jednou z vynikajících vlastností ESP32 je jeho integrované Wi-Fi a Bluetooth (podpora jak Classic, tak BLE), což ho činí ideálním pro projekty vyžadující bezdrátovou komunikaci.
• Paměť:
  Nabízí až 520 KB RAM a až 4 MB flash paměti, což umožňuje snadnou podporu složitých aplikací.
• GPIO piny:
  ESP32 poskytuje bohatou sadu GPIO pinů, které mohou komunikovat s různými periferiemi, jako jsou senzory, displeje a další.
• Správa napájení:
  Zahrnuje funkce pro nízkou spotřebu energie, což jej činí vhodným pro aplikace napájené z baterie.

Výhody

• Vysoký výkon:
  Dvouvláknový procesor a dostatečná paměť mu umožňují efektivně zvládat náročné úkoly.
• Všestranné připojení:
  Vestavěné Wi-Fi a Bluetooth výrazně rozšiřují jeho potenciální možnosti použití.
• Nákladově efektivní:
  Navzdory svým pokročilým funkcím zůstává ESP32 dostupný.

Nevýhody

• Složitost:
  Jeho pokročilé funkce mohou být pro začátečníky náročnější na používání.
• Spotřeba energie:
  Ačkoli nabízí režimy nízké spotřeby, ESP32 může spotřebovat více energie než jednodušší mikrokontroléry.

K čemu se používá ESP32?

ESP32 je všestranný, nízkonákladový mikrokontrolér, který obsahuje vestavěné Wi-Fi a Bluetooth funkce. Díky své flexibilitě a funkčnosti je široce používán v různých aplikacích. Zde jsou některé běžné použití ESP32:

1. Aplikace IoT: ESP32 je populární v oblasti Internetu věcí (IoT), kde může připojit zařízení k internetu za účelem sběru a odesílání dat.
2. Domácí automatizace: Může ovládat chytrá domácí zařízení jako světla, termostaty a bezpečnostní kamery, často se integruje s platformami jako Home Assistant nebo OpenHAB.
3. Nositelná zařízení: Bluetooth schopnosti jej činí vhodným pro vytváření nositelné technologie, jako jsou fitness trackery nebo zdravotní monitory.
4. Senzorové sítě: ESP32 lze použít v projektech, které vyžadují více senzorů, jako je monitorování životního prostředí, chytré zemědělství nebo meteorologické stanice.
5. Robotika: Lze ji integrovat do robotických systémů pro dálkové ovládání nebo automatizaci, přičemž využívá jak Wi-Fi, tak Bluetooth pro připojení.
6. Prototypování a vývoj: Díky své snadné použitelnosti a rozsáhlé podpoře knihoven se ESP32 často používá k prototypování nových elektronických projektů nebo k učení programování mikrokontrolérů.
7. Audio projekty: Díky svému DAC (digitálně-analogovému převodníku) může být použit v audio aplikacích, jako je streamování zvuku přes síť.
8. Záznam dat: ESP32 může zaznamenávat data z různých senzorů na SD kartu nebo je odesílat do cloudu k analýze.

Arduino

Přehled

Arduino je ve světě tvůrců dobře známá platforma a není těžké pochopit proč! Je proslulá svou jednoduchostí a snadným použitím, což ji činí ideální pro začátečníky a nadšence. Díky kompletnímu ekosystému, který zahrnuje jak hardware (různé desky), tak software (Arduino IDE), poskytuje vše potřebné k začátkům.

Klíčové vlastnosti

• Různé desky:
  Arduino nabízí širokou škálu desek, od uživatelsky přívětivého Arduino Uno až po pokročilejší modely jako Arduino Mega a Arduino Due.

• Snadnost použití:
  Arduino IDE je uživatelsky přívětivé a rozsáhlá podpora komunity usnadňuje nalezení návodů a pomoci při řešení problémů.

• Analogové a digitální vstupy/výstupy:
  Desky Arduino obsahují kombinaci analogových a digitálních vstupně-výstupních pinů, což umožňuje kompatibilitu s různými senzory, akčními členy a dalšími komponenty.

• Knihovny:
  Obrovská sbírka knihoven usnadňuje integraci různých modulů, jako jsou senzory, displeje a motory.

Výhody

• Vhodné pro začátečníky:
  Snadné se naučit a používat, s velkou komunitou a bohatými zdroji pro učení.

• Široká škála desek:
  Jsou k dispozici možnosti vyhovující různým úrovním složitosti a požadavkům na výkon.

• Rozsáhlá dokumentace:
  Komplexní návody, průvodce a fóra poskytují cennou podporu.

Nevýhody

• Omezený výpočetní výkon:
  Ve srovnání s výkonnějšími platformami, jako je ESP32 nebo Raspberry Pi Pico, mají většina desek Arduino nižší výpočetní schopnosti.

• Žádné vestavěné připojení:
  Většina desek Arduino nemá vestavěné Wi-Fi nebo Bluetooth, což vyžaduje další moduly pro bezdrátovou komunikaci.

K čemu se Arduino používá?

• Učení se elektronice a programování
  • Skvělé pro začátečníky, studenty a nadšence
  • Učí základy obvodů a kódu (jako C/C++)
• Rychlé prototypování projektů
  • Používáno inženýry a tvůrci k testování nápadů před výrobou finálních produktů
• DIY projekty a domácí automatizace
  • Postavte si vlastní chytrá světla, alarmy, termostaty, zavlažovací systémy pro rostliny atd.
• Robotika a automatizace
  • Ovládejte motory, senzory a serva pro roboty, drony, 3D tiskárny atd.
• Umění a interaktivní instalace
  • Používá se v mediálním umění k vytváření interaktivních soch nebo uměleckých děl založených na světle/tonu
• Sběr dat ze senzorů (IoT)
  • Čtěte teplotu, vlhkost, pohyb atd., a zaznamenávejte nebo odesílejte data online

Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico je deska mikrokontroléru založená na čipu RP2040, vyvinutá talentovaným týmem v Raspberry Pi Foundation. Nabízí vynikající rovnováhu mezi výkonem a cenou, což z ní činí silného kandidáta na trhu mikrokontrolérů.

Klíčové vlastnosti

• Dvoujádrový procesor:
  Čip RP2040 obsahuje dvoujádrový procesor ARM Cortex-M0+ s taktem až 133 MHz.
• Programovatelné I/O (PIO):
  Podsubsystém PIO umožňuje flexibilní ovládání různých periferií a nabízí pokročilou kontrolu nad funkcemi vstupu/výstupu.
• Paměť:
  Zahrnuje 264 KB SRAM a podporuje až 16 MB externí flash paměti, což zajišťuje efektivní zpracování aplikací.
• GPIO piny:
  Pico má 26 víceúčelových GPIO pinů, vhodných pro širokou škálu použití.

Výhody

• Nákladově efektivní:
  Obvykle cenově dostupnější než ESP32 i mnoho desek Arduino.

• Dobný výkon:
  Duální procesor nabízí vynikající rovnováhu mezi výpočetním výkonem a efektivitou.

• Flexibilní vstupy/výstupy:
  Podřízený systém PIO poskytuje značnou flexibilitu při práci s různými periferiemi.

Nevýhody

• Žádné vestavěné připojení:
  Jako většina desek Arduino, Pico postrádá vestavěné Wi-Fi nebo Bluetooth, což vyžaduje další moduly pro bezdrátovou komunikaci.

• Méně podpory od komunity:
  I když komunita roste, stále jí chybí rozsáhlé zdroje a podpora, které jsou k dispozici v ekosystému Arduino.

K čemu můžete použít Raspberry Pi Pico?

Zde jsou některá z nejoblíbenějších použití:

1. Učení se elektronice a programování

• Skvělé pro začátečníky!
• Můžete to naprogramovat v MicroPython nebo C/C++
• Učí, jak pracovat s obvody a senzory

2. DIY projekty

• Rozsvícení LED diod
• Číst data ze senzorů teploty, pohybu nebo světla
• Vytvářejte jednoduché gadgety jako:
  • Digitální teploměr
  • Světlo aktivované pohybem
  • Chytrý zavlažovací systém rostlin
  • Vlastní herní ovladač

3. Robotika a automatizace

• Ovládejte motory, serva, bzučáky
• Použijte to pro miniroboty, vyhýbače překážek nebo sledovače čar
• Může být součástí domácí automatizace (například otevírač garážových vrat)

4. Internet věcí (IoT) (s doplňky)

• Pico nemá ve výchozím nastavení Wi-Fi, ale pokud použijete Pico W (bezdrátovou verzi), můžete:
  • Odeslat data ze senzoru do cloudu
  • Ovládejte věci na dálku přes internet
  • Vytvářejte chytrá domácí zařízení

5. Hry a zábavné gadgety

• Vytvořte jednoduchou přenosnou hru
• Postavte LED kostku na házení
• Vlastní USB vstupní zařízení (jako makro klávesnice)

Závěr

Výběr správného mikrokontroléru závisí na konkrétních potřebách vašeho projektu:

• ESP32: Ideální pro pokročilé projekty, které vyžadují bezdrátovou komunikaci a vysoký výpočetní výkon.
• Arduino: Perfektní pro začátečníky, vzdělávací účely a jednoduché elektronické projekty.
• Raspberry Pi Pico: Nejvhodnější pro nákladově efektivní, výkonově orientované projekty s flexibilními požadavky na vstupy/výstupy. 

Věnujte chvíli zamyšlení nad tím, co od svého projektu potřebujete, jaká je vaše úroveň zkušeností a které funkce by pro vás byly nejvíce užitečné. To vám pomůže udělat nejlepší volbu. Doufám, že si stavění užijete!