Sadržaj
Sadržaj
Arduino ostaje jedna od najpopularnijih razvojnih platformi ikada stvorenih, posebno za početnike. No, ovisno o tome što gradite, nije uvijek najbolji izbor.
Ako trebate ugrađeni Wi-Fi, veću procesorsku snagu, podršku za Linux, AI akceleraciju ili manju potrošnju energije, postoji nekoliko izvrsnih alternativa koje vrijedi razmotriti.
U ovom vodiču usporedit ćemo najbolje alternative za Arduino, objasniti u čemu svaka od njih prednjači i pomoći vam odabrati pravu pločicu za vaš sljedeći projekt.
Trebate li alternativu za Arduino?
Mnogima nije potrebna. Prije nego što bilo što kupite, prođite kroz ovaj popis:
- Treba li vam Wi-Fi?
- Treba li vam Bluetooth?
- Treba li pokretati modele umjetne inteligencije?
- Treba li vam Linux, radna površina ili pravi datotečni sustav?
- Treba li vam kamera?
- Treba li vam više brzine ili memorije nego što ima 8-bitni čip?
- Treba li uređaj raditi tjednima na bateriji?
Ako je svaki odgovor ne, prestanite čitati i krenite nešto graditi. UNO vam daje 14 digitalnih ulazno/izlaznih pinova (šest iskoristivih kao PWM izlazi), šest analognih ulaza i 16 MHz keramički rezonator. To pokriva ogroman broj projekata.
Ako ste na bilo koju od ovih točaka odgovorili potvrdno, istražite alternative u nastavku.
Brza usporedba
Kako se pločice poput Arduina uspoređuju na papiru
| Platforma | Najbolje za | Wi-Fi | Težina |
|---|---|---|---|
| Arduino UNO R3 | Učenje elektronike | Nema radio na pločici | Početnik |
| ESP32 | IoT i povezani projekti | Da | Početnik do napredni |
| Raspberry Pi 5 | Linux, kamere, AI | Da, dual-band 802.11ac | Napredni |
| Raspberry Pi Pico 2 | Mali ugrađeni projekti | Nema radio na pločici | Početnik do napredni |
| MicroPython pločice | One koji preferiraju Python | Ovisi o pločici | Početnik do napredni |
| Teensy 4.1 | Velika brzina, audio, USB | Dodajte ESP modul na serijski port | Napredni do ekspert |
| STM32 | Proizvodnja i industrijski rad | Ovisi o dijelu | Ekspert |
Kolona "Težina" naša je procjena temeljena na radu s ovim pločicama, a ne mjerenje, stoga je shvatite kao početno mišljenje, a ne kao činjenicu. Kolona za Wi-Fi namjerno navodi specifičnu pločicu. Tvrdnja "Arduino nema Wi-Fi" nije točna za cijelu obitelj, kao ni "Pico nema Wi-Fi". Svaki redak odgovara za točno navedenu pločicu.
1. ESP32 (najbolja cjelokupna alternativa za Arduino)
Radite samo jednu zamjenu? Neka to bude ESP32. To je hibridni Wi-Fi i Bluetooth čip koji radi kao potpuno samostalan sustav ili uz glavni mikrokontroler (MCU), a radio postaje dio pločice umjesto dodatnog "shielda".
Noviji ESP32-C6 integrira 2.4 GHz Wi-Fi 6, Bluetooth 5 i 802.15.4 protokol na 32-bitnom RISC-V procesoru s taktom do 160 MHz. Ta podrška za 802.15.4 omogućuje pločici komunikaciju putem Thread i Zigbee protokola, na kojima radi većina opreme za pametne kuće.
Stoga ESP32 projekti obično izgledaju ovako:
- Senzor za Home Assistant. ESPHome uređaji rade odmah s Home Assistantom, tako da konfigurirate umjesto da pišete firmware.
- Bilo što što koristi MQTT, standardni protokol za razmjenu poruka za Internet stvari (IoT).
- Meteorološka stanica koja objavljuje očitanja umjesto da ih pohranjuje.
- Mali web poslužitelj koji radi na samoj pločici.
NULA Mini ESP32-C6 je kompaktna IoT razvojna pločica s Wi-Fi 6 i Bluetoothom. Duboki san (deep sleep) troši 7 µA, Qwiic konektor omogućuje "uključi i radi" senzore, a programirate je pomoću Arduina ili MicroPythona.
ESP32 je također snažan izbor kada projekt treba mali povezani zaslon. Na primjer, možete koristiti pločicu temeljenu na ESP32 za prikupljanje podataka sa senzora, objavljivanje putem MQTT-a ili ažuriranje energetski učinkovitog e-papir (e-paper) zaslona koji prikazuje vremensku prognozu, status sobe, podatke iz kalendara ili informacije iz Home Assistanta.
2. Raspberry Pi (najbolje za Linux projekte)
Raspberry Pi je drugačija vrsta stroja. Pi 5 pokreće Broadcom BCM2712, 2.4 GHz četverojezgreni 64-bitni Arm Cortex-A76 procesor. Memorija dolazi u opcijama od 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB i 16 GB, s ugrađenim dual-band 802.11ac Wi-Fi-jem. To je malo računalo, a ne mikrokontroler.
Posegnite za njime kada vaš projekt zahtijeva datotečni sustav, nekoliko programa istovremeno ili poslužitelj zaslona:
- Rad s vizijom. Raspberry Pi AI Camera povezuje 12-megapikselni CMOS senzor s ugrađenim ubrzanjem za zaključivanje (inferencing) uobičajenih modela neuronskih mreža, tako da te modele možete pokretati bez zasebnog akceleratora.
- Kućni poslužitelj za datoteke, sigurnosne kopije ili nadzornu ploču.
- Projekti s kamerom gdje želite pohraniti i obraditi video, a ne samo snimiti ga.
- Nadzorne ploče koje renderiraju pravu web stranicu.
Kompromis: Pi pokreće operativni sustav. Pokretanje traje desetke sekundi, ne voli gubitak napajanja tijekom zapisivanja, a precizno mjerenje vremena je teže nego na mikrokontroleru. Za projekt koji očita jedan senzor i ode u stanje mirovanja, ovo je pogrešan alat.
Raspberry Pi također može biti koristan kada projekt zaslona treba više nego što mikrokontroler može udobno podnijeti. Ako želite povlačiti podatke s API-ja, pokretati lokalne skripte, obrađivati datoteke ili graditi napredniju nadzornu ploču, Pi može upravljati logikom dok e-papir zaslon prikazuje konačne informacije u mirnom formatu koji je uvijek vidljiv.
3. Raspberry Pi Pico
Pico se nalazi između ta dva svijeta. Raspberry Pi Pico 2 je mikrokontrolerska pločica temeljena na RP2350, čipu koji Raspberry Pi opisuje kao novu obitelj koja nudi značajna poboljšanja u odnosu na RP2040. Pokreće dual Cortex-M33 ili Hazard3 procesore na 150 MHz s 520 kB SRAM-a na čipu u deset neovisnih banaka.
RP2040 je raniji čip: niske cijene, s dvije Cortex-M0+ jezgre, 264 kB SRAM-a. RP2350 je noviji, s više memorije, bržim jezgrama i RISC-V opcijom. Oba su namijenjena malim ugrađenim poslovima gdje želite predvidljivo vrijeme rada mikrokontrolera umjesto operativnog sustava.
Želite taj silicij s još više mogućnosti? NULA Max RP2350 izgrađena je na dual Cortex-M33 RP2350B s 520 kB SRAM-a na čipu, zadržava poznati Arduino format i dodaje DVI izlaz, Wi-Fi i Bluetooth, uz programabilni I/O. Dvije stvari koje treba znati prije narudžbe: nije 1:1 kompatibilna s Arduino UNO shieldovima, a njezin GPIO radi na 3.3 V i nije tolerantan na 5 V.
4. NULA (najbolja alternativa kompatibilna s Arduinom)
Ne morate uvijek napustiti Arduino ekosustav. Ponekad je pravi odabir alternativa za Arduino UNO umjesto potpune zamjene: isti ekosustav i iste biblioteke, na pločici izrađenoj i dokumentiranoj onako kako biste željeli.
Za projekte napajane baterijom tu je NULA DeepSleep ESP32-S3, razvojna pločica male potrošnje koja u dubokom snu troši 7 µA. PCF85063A sat realnog vremena održava vrijeme dok procesor spava, a ugrađeni TP4056M Li-Ion/Li-Po punjač znači da možete pokretati i puniti bateriju bez dodatne elektronike.
Napravite jednostavnu računicu. Li-Ion ćelija ima 2100 mAh i izravno se spaja na JST konektor pločice. Podijelite taj kapacitet s potrošnjom od 7 µA u dubokom snu i računica daje otprilike 300 000 sati.
Shvatite to kao gornju granicu, a ne vrijeme rada. Brojka pretpostavlja da se pločica nikada ne budi i zanemaruje samopražnjenje baterije. Ono što zapravo dobijete ovisi o tome koliko se često budite, koliko dugo ostajete budni i što radio radi dok je uključen. Držite vrijeme buđenja kratkim i ista računica vas i dalje ostavlja iznad 100 000 sati. Budite se često ili ostavite radio uključenim i brojka brzo pada.
Dokumentacija je druga polovica argumenta, a nju je lakše provjeriti nego tvrditi. Svaka NULA pločica ima svoje stranice: pregled, detalje o hardveru i vodič za početak rada s Arduinom. DeepSleep se može programirati iz Arduina, ESP-IDF-a i MicroPythona, tako da vas ne ograničava nijedan specifičan alatni lanac.
5. Teensy
Teensy kupujete kada je procesor usko grlo. Teensy 4.1 pokreće ARM Cortex-M7 na 600 MHz sa 7936K Flash memorije i 1024K RAM-a, od čega je 512K usko povezano, plus 10/100 Mbit Ethernet putem DP83825 PHY-a.
Audio je drugi razlog. USB audio na Teensyju je napravljen da radi s Teensy Audio bibliotekom, zbog čega su mnogi DIY sintesajzeri, kutije s efektima i sampler-i zapravo Teensy projekti.
Bežična povezanost je nedostatak. PJRC-ov odgovor su serijski portovi: njih osam, za MIDI opremu, GPS prijamnike i ESP bežične module. Radio na Teensyju je modul koji dodajete, a ne nešto što je već na pločici.
6. STM32
STM32 je obitelj koju upoznajete kada projekt preraste u proizvod. ST-ov raspon 32-bitnih mikrokontrolera temeljen je na Arm Cortex-M procesoru i obuhvaća vrlo širok raspon dijelova, pakiranja i cijena.
Privlačnost je u izboru i dugovječnosti: odaberite točno one periferije i broj pinova koji vam trebaju, a dio ostaje dostupan godinama. Cijena je alat koji pretpostavlja da znate što radite. Nitko ovdje ne počinje.
7. Adafruit Feather
Feather je format jednako koliko i pločica. Feather pločice se uključuju u *breadboard*, imaju ugrađene konektore za baterije za prijenosne projekte, a većina uključuje punjač za litij-ionske baterije. Ako vaš projekt mora napustiti stol i raditi na bateriji, to vam štedi krug za punjenje.
Mnoge Feather pločice pokreću CircuitPython, jezik napravljen kako bi eksperimentiranje i učenje programiranja na jeftinim mikrokontrolerskim pločicama bilo jednostavnije. Uredite datoteku na pločici i ona se pokrene. Za prvi bežični projekt, ta petlja je teško nadmašiva.
8. Seeed XIAO
XIAO je odgovor kada je kućište ograničenje. Serija Seeed Studio XIAO je kolekcija mikrokontrolerskih jedinica veličine palca namijenjenih projektima koji štede prostor, a ipak trebaju performanse i bežično povezivanje. Nosivi uređaji, bedževi, bilo što što se mora sakriti unutar nečeg drugog.
Koja je alternativa prava za vaš projekt?
Pločice je lakše birati prema projektu nego prema tablici specifikacija.
| Što gradite | Za čime posegnuti |
|---|---|
| Čvor za Home Assistant | ESP32. ESPHome uređaji rade s Home Assistantom odmah |
| Robotika | Arduino, ili ESP32 ako mora komunicirati s bilo čime |
| Vizija i AI | Raspberry Pi, uz AI kameru koja izvodi zaključivanje na senzoru |
| Meteorološka stanica | ESP32, kako bi očitanja negdje završila |
| Zaslon na baterijsko napajanje | Inkplate |
| Učenje elektronike | NULA, ili Embedded Journey Kit |
Ako gradite prijenosni zaslon, bilo koji dio vašeg projekta koji radi na bateriju poželjet će e-papir, koji troši energiju samo kada se slika promijeni. Inkplate 6FLICK je e-papir ekran rezolucije 1024x758 piksela sa sivim tonovima i djelomičnim ažuriranjima koji se osvježava u manje od 1 sekunde (225 ms za 1-bitno i 1.26 s za 3-bitno sivilo).
Za učenje, sama pločica vas ostavlja u potrazi za dijelovima. NULA na hrvatskom znači nula, odakle vas vodi Embedded Journey Kit: izgrađen oko NULA Mini ESP32-C6 pločice s "uključi i radi" modulima, uključujući 16x2 LCD, HC-SR04 senzor udaljenosti i SHTC3 senzor temperature i vlažnosti.
Treba li početnik i dalje početi s Arduinom?
Obično, da. Arduino je dovoljno dugo prisutan da je ono na čemu zapnete vjerojatno već netko opisao, a biblioteke koje trebate vjerojatno postoje. Ta prednost na početku znači više od bilo koje specifikacije.
Kada se zamjena za Arduino isplati odmah
Jedna jasna iznimka. Ako već znate da je vaš projekt Home Assistant senzor, treba Wi-Fi ili komunicira putem MQTT-a, počinjanje na Arduinu bez radija samo znači da ćete kasnije morati prebacivati projekt. Počnite na ESP32 i preskočite migraciju.
"Počnite s Arduinom" također ne mora značiti pločicu s brendom Arduino. Pločica kompatibilna s Arduinom pokreće isti IDE i iste biblioteke, tako da ekosustav ostaje s vama u svakom slučaju.
Zašto Soldered nudi više razvojnih platformi
-
Učenje za početnike naspram modernog IoT-a: Široki edukativni ekosustavi zahtijevaju jednostavne rasporede pinova, dok povezani hardver zahtijeva moderne protokole poput Wi-Fi 6, Threada i Bluetootha.
-
Ultra-niska potrošnja naspram procesorske snage: Dugoročni čvorovi na baterije trebaju minimalne struje u stanju mirovanja, dok aplikacije koje koriste zaslone ili obavljaju više zadataka odjednom zahtijevaju višejezgrene čipove visoke frekvencije.
-
Mikrokontroleri naspram računala na jednoj pločici (SBC): Ugrađeni hardver omogućuje trenutačno vrijeme pokretanja i determinističko izvršavanje, dok platforme sposobne za Linux obrađuju teške softverske stogove, AI viziju i datotečne sustave.
Zašto konkurenti Arduina ne rade svi isti posao
Početnik želi 5 V pločicu s tolerantnim pinovima i mnoštvom vodiča, što je NULA Core. Pametni kućni senzor želi Wi-Fi 6 i Thread u formatu koji stane u malo kućište: NULA Mini. Projekti na bateriju žele mikroampere u stanju mirovanja i sat koji radi: NULA DeepSleep. A projekt koji upravlja zaslonom putem DVI-a uz Arduino IDE kompatibilnost želi NULA Max. Isti ekosustav, četiri različita odgovora.
Nema jednog pobjednika
Najbolja pločica ovisi isključivo o vašim specifičnim zahtjevima projekta. Ako prvo isprobate jednu alternativu, neka to bude ESP32: uklanja ograničenje na koje Arduino korisnici najčešće nailaze. Treba vam Linux? Raspberry Pi je pravi poziv. Preciznost ili brzina? Pico ili Teensy. A ako cijenite ekosustav, ostati kompatibilan s Arduinom je savršeno dobar odgovor.
Odaberite pločicu za projekt koji je pred vama, a ne prema tablici specifikacija. Uvijek možete kupiti drugu kasnije, a većina nas je to i učinila.
Često postavljana pitanja
Koja je najbolja alternativa za Arduino?
Za većinu ljudi, ESP32 pločica. Zadržava Arduino tijek rada i stavlja Wi-Fi i Bluetooth na sam čip, što je ograničenje na koje Arduino projekti prvo nailaze.
Je li ESP32 bolji od Arduina?
Brži je i ima radio module, a ESP32-C6 dodaje Wi-Fi 6, Bluetooth 5 (LE) i 802.15.4. Je li to "bolje" ovisi o projektu. Za učenje osnovne elektronike, pločica koja radi na 5 V je tolerantnija na krivo spojen kabel.
Može li Raspberry Pi zamijeniti Arduino?
Ponekad. Raspberry Pi 5 je četverojezgreni 64-bitni stroj, tako da pobjeđuje u obradi, a gubi u vremenu pokretanja i predvidljivom mjerenju vremena. Mnogi projekti koriste oboje: Pi razmišlja, a mikrokontroler upravlja pinovima.
Isplati li se kupovati Arduino klonove?
Arduino klon, ili pristojnije rečeno pločica kompatibilna s Arduinom, pokreće isti IDE i iste biblioteke, pa je softverska strana identična. Kreatori se razlikuju u dokumentaciji, podršci i kvaliteti izrade. Usporedite to prije nego što kupite.
Koja je pločica najbolja za IoT?
ESP32 pločica. ESP32-C6 istovremeno govori Wi-Fi 6, Bluetooth 5 (LE) i 802.15.4, a MQTT, standardni IoT protokol za razmjenu poruka, udobno radi na njemu.
Koja je pločica najlakša za početnike?
Pločica kompatibilna s Arduinom, a idealno ona čiji pinovi toleriraju krivo spojen kabel. NULA Core radi na 5 V i daje vam 22 I/O pina s ATmega328P čipom, a Embedded Journey Kit dodaje senzore i komponente koje idu uz to.
Koja je najbolja pločica kompatibilna s Arduinom?
Ovisi o tome što dodajete. NULA Core za klasično 8-bitno iskustvo, NULA Mini za Wi-Fi 6 u malom formatu, NULA Max za dvije Cortex-M33 jezgre i DVI izlaz.
Što bih trebao kupiti umjesto Arduina?
Provjerite popis na vrhu. Wi-Fi znači ESP32. Linux, kamere ili umjetna inteligencija znače Raspberry Pi. Malo i na baterije znači štedljivu ESP32 pločicu poput NULA DeepSleep. Ako ništa s popisa ne odgovara, Arduino je već bio pravi odgovor.
