Raspberry Pi Pico vs. Arduino Nano: Was ist das Beste für Ihr Projekt?

In der spannenden Welt der Mikrocontroller hat das Finden der richtigen Balance zwischen Größe und Rechenleistung für Ihr Embedded-Elektronik-Projekt höchste Priorität. Wenn Sie nach diesem Match suchen, sind Arduino Nano und Raspberry Pi Pico zwei beliebte Optionen, die Ihnen oft in den Sinn kommen.

Leider werden Ihnen die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts möglicherweise erst deutlich, wenn Sie sich mitten im Implementierungsprozess befinden. Lassen Sie uns einige der wichtigsten Unterschiede und Merkmale zwischen diesen beiden konkurrierenden Boards durchgehen, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Mikrocontrollers für Ihr Projekt zu helfen.

Hardware-Vergleich

Zunächst ist anzumerken, dass sowohl in der Arduino Nano- als auch in der Pico-Reihe verschiedene Optionen zur Auswahl stehen, nicht nur bei ihren Basismodellen. Einige sind Upgrades des Basismodells, während andere spezielle Funktionen für bestimmte Anwendungen haben. Aber das sollte bleiben: Es gibt kein „bestes“ Board für Ihr Projekt per se, nur Kompromisse.

Arduino-Nano

Das Arduino Nano, angetrieben vom ATmega328, ist ein kompaktes und steckbrettfreundliches Board, das ähnliche Funktionen wie das Arduino Duemilanove bietet, jedoch in einem anderen Formfaktor. Es hat keine Gleichstrombuchse und verwendet ein Mini-B-USB-Kabel anstelle eines Standardkabels.

Himbeer Pi Pico

Obwohl der Raspberry Pi Pico erst 2021 auf den Markt kam, ist er bereits eine beliebte Wahl in der Welt der MCUs. Das Herzstück des Pico ist ein RP2040-Mikrocontroller-Chip, der auf einem Dual-Core-Arm-Cortex-M0+ basiert Prozessor.

In Bezug auf die Hardware-Fähigkeiten hat der Raspberry Pi Pico einen klaren Vorteil gegenüber dem Standard-Arduino Nano, mit einem schnelleren Prozessor, mehr Flash-Speicher, mehr GPIO-Pins und umfassender Kontrolle über PWM Signale. Außerdem ist der auf dem Pico vorhandene Dual-Core-Prozessor gut für Multithread-Programme.

Dem Raspberry Pi Pico fehlt jedoch das EEPROM, das für Mikrocontroller-basierte Projekte oft unerlässlich ist. Außerdem können Sie Ihr Projekt ohne Spannungsregler nicht mit einer 9-V-Batterie betreiben.

IoT-Anwendungen

Während es den Basismodellen an drahtloser Konnektivität mangelt, bieten die Reihen Raspberry Pi Pico und Arduino Nano eine Auswahl an speziellen Boards mit drahtloser Konnektivität für IoT-Anwendungen. Einige beliebte IoT-Boards der Nano-Serie umfassen die Arduino Nano 33 IoT und das Arduino Nano RP2040 Verbinden (der denselben SoC wie der Raspberry Pi Pico verwendet).

Bei den Raspberry Pi Pico IoT-Boards haben Sie die Wahl zwischen Pico W und Pico WH. Beide haben Wi-Fi- und Bluetooth-Konnektivität, aber der Pico WH wird mit bereits angebrachten Stiftleisten geliefert, sodass Sie sie nicht auf die Platine löten müssen.

Kommunikationskanäle

Sowohl der Raspberry Pi Pico als auch der Arduino Nano bieten mehrere Kommunikationskanäle für die Verbindung mit anderen Geräten. Der Raspberry Pi Pico verfügt über 2 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), zwei I2C (Inter-Integrated Circuit) und zwei SPI-Schnittstellen (Serial Peripheral Interface), die Optionen für die Kommunikation mit anderen bieten Geräte.

Wenn Sie noch nicht wissen, was diese sind, sehen Sie sich diese an wie die serielle UART-, SPI- und I2C-Kommunikation funktioniert und warum wir sie immer noch verwenden.

Das Standard-Arduino-Nano-Modell hat nur einen von jedem der Kommunikationskanäle: UART, I2C und SPI. Wenn es sich jedoch nicht um ein großes Projekt handelt, werden Sie nicht alle auf dem Pi Pico verfügbaren Kommunikationskanäle gleichzeitig benötigen – wahrscheinlich nicht einmal, wenn Sie seine PIO-Fähigkeit verwenden (siehe unten). Und mehr Schnittstellen bedeutet auch nicht, dass es automatisch besser ist, da wir wissen, dass auch andere Faktoren eine Rolle spielen.

Verarbeitungsleistung

Die in den Boards Raspberry Pi Pico und Arduino Nano verwendeten Mikrocontroller-Chips haben ihre eigenen Stärken und Schwächen. Und hier müssen Sie den ultimativen Kompromiss eingehen.

Zentralprozessor

In den meisten Arduino-Projekten verbringt die CPU wahrscheinlich 99,9 % ihrer Zeit mit Schlafen. Dies deutet darauf hin, dass die CPU-Geschwindigkeit nicht so wichtig ist, wie Sie sich vorstellen, außer für spezielle Szenarien wie die Echtzeit-Datenverarbeitung. Der im Raspberry Pi Pico verwendete RP2040-Chip ist ein 32-Bit-Dual-Core-Prozessor, der eine höhere Verarbeitung bietet Leistung und Leistung im Vergleich zum ATmega328P-Chip, der im Arduino Nano-Basismodell verwendet wird, bei dem es sich um einen 8-Bit-Chip handelt Prozessor.

Der RP2040-Chip verfügt außerdem über eine einzigartige Funktion: PIO-Zustandsmaschinen (Programmable Input/Output), die parallele Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen und benutzerdefinierte Peripherieschnittstellen ermöglichen. Dadurch eignet es sich für Anwendungen, die Echtzeit-Datenverarbeitung erfordern, wie z. B. Robotik und Automatisierung.

RAM

Wie bei der CPU verwenden die meisten Mikrocontroller-Anwendungen nur wenig RAM. Wenn Sie jedoch Aufgaben erledigen, die mehr RAM erfordern, wie z. B. IoT-Projekte, sollten Sie sich für das Board mit mehr integriertem RAM entscheiden – den Raspberry Pi Pico.

Programmieren von Ökosystemen

Die Programmierökosysteme von Raspberry Pi Pico und Arduino sind ebenfalls wichtige Faktoren, die bei der Wahl zwischen den beiden Boards zu berücksichtigen sind. Der Raspberry Pi Pico verwendet MicroPython und C/C++ als primäre Programmiersprachen.

Arduino verwendet die Arduino IDE als primäre Programmierumgebung, die auf C/C++ basiert. Die Arduino IDE ist bekannt für ihre Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit, mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche und einer großen Sammlung von Bibliotheken und Beispielen. Es hat auch eine große und aktive Benutzergemeinschaft, die Anfängern und erfahrenen Entwicklern reichlich Unterstützung und Ressourcen bietet.

C/C++ ist eine leistungsstarke und vielseitige Sprache, die Low-Level-Zugriff auf die Hardware bietet und komplexere und leistungskritischere Anwendungen ermöglicht.

MicroPython ist eine Python-basierte Programmiersprache, die eine einfache und intuitive Art der Programmierung bietet das Board und ist somit ideal, wenn Sie sich bereits mit Python auskennen oder eine höhere Sprache bevorzugen. Wenn Sie immer noch die Arduino-Umgebung bevorzugen, aber mit MicroPython arbeiten möchten, haben wir abgedeckt was die Arduino MicroPython IDE ist im Detail.

Kosten

Abgesehen von allen Clone-Boards von Drittherstellern ist der Raspberry Pi Pico viel billiger als alle authentischen Arduino Nano-Modelle – einschließlich der, auf dem der gleiche RP2040-Prozessor von Raspberry Pi läuft. Zum Beispiel kostet der Standard-Pico nur 4 US-Dollar, verglichen mit 25 US-Dollar für das Basismodell Arduino Nano.

Für zusätzliche Funktionalität sollten Sie bereit sein, tiefer in die Tasche zu greifen – egal für welche Plattform Sie sich entscheiden.

Kompatibilität mit anderer Hardware und bestehenden Bibliotheken

Sowohl Pico als auch Arduino verfügen über eine große Auswahl an kompatiblen Hardwaremodulen und Shields, die erweitert werden können ihre Funktionalität und ermöglichen eine einfache Integration mit Sensoren, Aktoren, Displays und anderen Geräte.

Arduino gibt es schon seit langer Zeit und verfügt über eine riesige Sammlung von Shields, die weit verbreitet und gut dokumentiert sind. Die Arduino-Community hat unzählige Code-Bibliotheken für verschiedene Funktionalitäten entwickelt, die es einfach machen, vorgefertigten Code für eine Vielzahl von Anwendungen zu finden. Darüber hinaus sind sogar Boards von Drittanbietern mit Arduino kompatibel, wodurch Sie Ihr Projekt einfach skalieren können.

Ist der Raspberry Pi Pico besser?

Das Konzept eines „besseren“ Boards ist subjektiv und hängt von individuellen Projektanforderungen und Kompromissen ab. Während sich der Raspberry Pi Pico durch Rechenleistung und erweiterte Funktionen wie PIO auszeichnet, ist er durch die größere Community und Softwarebibliothek von Arduino eine ausgezeichnete Wahl für viele Projekte.