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Raspberry Pi vs Arduino: quelle carte est la meilleure?

Raspberry Pi vs Arduino: une bataille intemporelle entre deux des grands frappeurs des mondes des ordinateurs à carte unique et des microcontrôleurs. Mais de quelle planche avez-vous vraiment besoin? Ce n'est pas aussi simple que celui qui est le meilleur, le moins cher ou le plus puissant. Pour vous aider à décider, nous avons comparé les deux en fonction de huit critères importants: performances, besoins en énergie, fonctionnalité GPIO, modules complémentaires, coût, prise en charge du langage de programmation, fonctionnalité globale et valeur éducative.

Mais avant d'entrer dans chaque tour de comparaison, jetons un coup d'œil à l'historique du Raspberry Pi et de l'Arduino et des modèles les plus populaires de chaque plate-forme.

Histoire de Raspberry Pi et Arduino

Le Raspberry Pi a perturbé la scène informatique à carte unique en 2012 en se chiffrant à 35 $, alors qu'une carte comparable de l'époque aurait coûté trois à cinq fois plus cher. Conçue comme un outil pour aider les étudiants universitaires à acquérir les compétences de première main nécessaires à leurs cours, l'équipe du Raspberry Pi envisageait de vendre environ 10 000 planches aux étudiants et au grand public. Huit ans plus tard et plus de 30 millions de ventes de planches plus tard, le Raspberry Pi est un acteur dominant dans le monde des fabricants / éducateurs / amateurs. Un ordinateur complet qui exécute un véritable système d'exploitation Linux avec des tonnes d'applications, le Raspberry Pi peut également être utilisé dans des projets électroniques allant d'une simple LED clignotante à une collecte délicate de données scientifiques et à une robotique complexe.

L'Arduino a été créé vers 2005 en tant qu'outil pour les étudiants de l'Interaction Design Institute Ivrea en Italie. Les étudiants utilisaient un microcontrôleur BASIC Stamp dans leurs projets mais, pour économiser de l'argent et ajouter de la flexibilité, l'Arduino et le langage de câblage utilisé pour écrire le code des cartes basées sur ATmega ont été créés. Depuis lors, il existe de nombreux modèles différents d'Arduino, mais l'un est resté la carte idéale pour les fabricants, l'Arduino Uno.

Apprenons un peu plus sur chacun de ces conseils, leurs forces et leurs faiblesses, et comment ils peuvent nous aider à construire des projets pour divertir et éduquer. Il n'y a pas de «conseil unique» qui résoudra tous nos problèmes.

Modèles pour tous les projets: Raspberry Pi vs Arduino

Cartes Raspberry Pi de différentes générations (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Le Raspberry Pi a vu de nombreux modèles des années, du processeur monocœur original 256 Mo modèle B en 2012, au 8 Go, processeur quadricœur Raspberry Pi 4 de 2020. En ce moment, le modèle principal à acheter est le Raspberry Pi 4 sous forme de 2 Go pour 35 $, mais si vous n'avez pas besoin de beaucoup de puissance de calcul, un Raspberry Pi Zero W ne coûte que 10 $ (un Pi Zero coûte 5 $, mais n'a pas de Wi-Fi).

Cartes Arduino et clones, y compris l'ElectroCookie rose Leonardo (Crédit d'image: Tom's Hardware)

L'Arduino a vu de nombreux modèles au cours de la même période. Uno, Leonardo, Nano, Due et même une carte de projet de courte durée avec Intel. Mais l'Arduino Uno est resté incontournable pour beaucoup.

Raspberry Pi 4 Raspberry Pi Zero W Arduino Uno Arduino Portenta H7
Prix À partir de 35 $ 10 $ 23 $ 89,99 € (101,88 $ US)
RAM 1 Go à 8 Go 512 Mo 2 Ko SRAM Modèle de base: 8 Mo, personnalisé: 64 Mo
CPU / microcontrôleur ARMv8-A quadricœur à 1,5 GHz 1GHz ARM1176JZF-S 16MHz ATMega328P STM32H747XI Dual Cortex-M7 + M4 32bit Arm MCU faible puissance
GPIO 40 40 14 dont 6 entrées analogiques, 6 PWM 28 dont 7 entrées analogiques
Espace de rangement Micro SD, USB Micro SD, USB Mémoire flash de 32 Ko Modèle de base: 16 Mo de mémoire Flash, personnalisé: jusqu'à 128 Mo de stockage Flash
Réseau Gigabit Ethernet, WiFi b / g / n et 5 GHz AC LAN sans fil 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.1, Bluetooth Low Energy (BLE) Nécessite le bouclier ajouté Murata 1DX double WiFi 802.11b / g / n 65 Mbps et Bluetooth 5.1
Puissance 5V 3A 5V 6 – 20V via entrée DC 5V via USB C ou broche VIN

Comparaison des performances: Raspberry Pi vs Arduino

Le Raspberry Pi dispose de nombreux modèles différents, tous alimentés par un processeur ARM. Du modèle original à 700 MHz à un cœur en 2012 au modèle à quatre cœurs à 1,5 GHz d'aujourd'hui. Les modèles Arduino sont généralement alimentés par des microcontrôleurs Atmel et sont souvent inférieurs à 100 MHz. Par exemple, l'Arduino Uno fonctionne à 16 MHz.

Ces puces sont considérablement plus lentes que celles que l'on trouve dans le Raspberry Pi, mais l'Arduino n'a pas autant de frais généraux tels que l'exécution d'un système d'exploitation Linux. Si nous effectuions un test basé sur la «puissance» pure, le Raspberry Pi gagnerait clairement. Mais il y a quelque chose à dire pour un CPU à vitesse fixe. Il est fiable et il n'y a pas de mise à l'échelle, ce qui pourrait entraîner des problèmes de synchronisation pour les projets qui nécessitent une précision absolue.

Gagnant: Raspberry Pi

Pour la puissance du processeur, le Raspberry Pi a toujours été le vainqueur. Le Portenta H7 d'Arduino est une carte puissante, mais elle ne peut pas correspondre au Pi en puissance. Le Raspberry Pi le plus bas que nous pouvons acheter est le Raspberry Pi Zero W, qui a un seul processeur 1 GHz et fournit toujours plus de puissance brute que le double cœur 480 MHz STM32H747. Mais le Raspberry Pi a besoin de plus de puissance car il exécute également un système d'exploitation.

Exigences d'alimentation: Raspberry Pi vs Arduino

En ce qui concerne la consommation d'énergie, le Raspberry Pi 4 est une carte assez gourmande. Avec le Raspberry Pi 4, il y avait un nouveau connecteur d'alimentation USB C et une unité d'alimentation officielle plus élevée fournissant jusqu'à 3 A pour le Pi et tous les appareils qui y sont connectés. Ainsi, un Raspberry Pi 4 pourrait théoriquement fonctionner jusqu'à 15W. Un Arduino Uno peut tirer un maximum de 500mA via USB. Il peut tirer plus de courant s'il est utilisé

Gagnant: Arduino

La flexibilité est la caractéristique gagnante ici. L'Arduino Uno peut fonctionner avec une gamme de tensions qui sont régulées jusqu'à 5V nécessaires pour la carte. L'alimentation peut être fournie via le port USB, une prise jack DC (6 à 20V qui est acheminée via un régulateur 5V) ou via la broche VIN qui va directement au microcontrôleur, assurez-vous donc toujours de la bonne tension avant de vous connecter. La consommation de courant pour un Arduino Uno exécutant l'esquisse de «clignotement» est d'environ 40 mA, mais l'ajout de composants augmentera la quantité de courant utilisée.

Comparaison GPIO: Raspberry Pi vs Arduino

Les broches GPIO (General Purpose Input Output) sont des connexions au «cerveau» de la carte et avec elles, le code peut être utilisé pour interagir avec le monde qui nous entoure. Les broches GPIO sont une communication bidirectionnelle, elles peuvent être des entrées ou des sorties et elles peuvent utiliser des protocoles de communication spécialisés.

Le GPIO du Raspberry Pi se compose de 40 broches (120 si vous utilisez le module de calcul) et les broches sont un mélange de modulation numérique en largeur d'impulsion (PWM) et de protocoles spéciaux tels que I2C, SPI et UART. De nombreuses broches GPIO sont utilisées pour plusieurs fonctions / protocoles.

L'Arduino Uno a moins de broches GPIO (Arduino Mega a beaucoup plus de broches GPIO) mais il a les bases, les broches numériques, PWM, I2C, SPI. L'Arduino a quelque chose que le Raspberry Pi n'a pas, des entrées analogiques qui utilisent un signal constant, généralement une tension, comme moyen de communiquer des données.

Gagnant: Arduino

Il peut manquer un grand nombre de broches GPIO, mais l'Arduino a tout ce dont nous avons besoin pour commencer avec des projets électroniques, y compris des entrées analogiques. Ceux-ci peuvent ne pas sembler être un gros problème, mais ils ouvrent un monde de capteurs et d'entrées supplémentaires. Les potentiomètres et les joysticks analogiques peuvent être utilisés pour un contrôle de précision dans un projet. Des puces telles que le capteur de température TMP36 peuvent être utilisées pour collecter des données précises pour un projet. Si votre projet Arduino a besoin de plus de broches GPIO, un Arduino Mega a 70 broches et des cartes clones peuvent être achetées à un prix relativement bas.

Modules complémentaires: Raspberry Pi vs Arduino

Un Arduino Ethernet Shield 2 utilisé avec une carte Leonardo. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Les communautés Arduino et Raspberry Pi ont une vaste sélection d'accessoires de première et de tierce partie. Les modules complémentaires courants pour le Raspberry Pi sont les HAT (Hardware Attached on Top) et les mini-HAT parfois appelés pHAT qui se connectent aux broches GPIO. Les cartes supplémentaires pour les cartes compatibles Uno sont appelées Shields et elles s'adaptent au sommet de l'Arduino, comme les HAT.

Pimoroni Explorer HAT Pro (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Le point commun entre les deux cartes est qu'elles peuvent toutes deux utiliser des composants électroniques tels que des LED, des résistances et des capteurs. L'Arduino peut utiliser de nombreux autres composants électroniques en standard, étant donné que l'Arduino a des entrées analogiques en standard. Pour qu'un Raspberry Pi utilise une électronique analogique, comme un potentiomètre, il aurait besoin d'un convertisseur analogique-numérique (ADC) tel qu'un MCP3008.

Gagnant: Raspberry Pi

Le marché des accessoires Raspberry Pi éclipse celui de toute autre carte. Des fabricants tiers tels que Pimoroni, 4tronix, Seeed ont répondu aux besoins et aux désirs des apprenants et des fabricants. Les HAT tout usage tels que l'Explorer HAT Pro et Pibrella permettent à quiconque de commencer à utiliser l'électronique. Les cartes de robotique spécialisée et les cartes d'apprentissage automatique de l'IA occupent l'autre extrémité du spectre où les utilisateurs avancés exigent plus de la machine. Le marché des accessoires Arduino est également important, avec des boucliers et des cartes supplémentaires offrant beaucoup de choix pour la communauté, mais les capacités ne sont pas aussi vastes.

Coût: Raspberry Pi vs Arduino

Le Raspberry Pi le moins cher est le Zero W qui coûte 10 $ et fournit un ordinateur Linux complet, avec WiFi et Bluetooth et un accès au GPIO important (bien que vous deviez souder les broches vous-même). L'utilisation du Pi Zero W comme appareil intégré est un moyen peu coûteux de créer un projet IoT. Le Raspberry Pi le plus cher est le Pi 4 8GB qui coûte 75 $, mais pour tirer le meilleur parti de cette carte, vous devrez acheter des accessoires supplémentaires et des cartes HAT.

Le coût d'un Arduino peut varier de quelques dollars pour une carte clone à près de 100 $ pour un Portenta H7 officiel. Un ATtiny85, un microcontrôleur à faible coût avec seulement six broches GPIO peut être acheté pour moins de 2 $ et offre suffisamment de puissance pour les projets de robotique. Les clones Arduino UNO peuvent être achetés à relativement peu de frais et offrent une assez bonne compatibilité par rapport aux cartes officielles.

La différence de prix entre les clones et les cartes Arduino officielles reflète le soutien que la société apporte à leurs communautés. Les tableaux clones ne prennent pas directement en charge la communauté, mais ils sont bon marché et fonctionnent généralement bien. Les cartes officielles fonctionnent exceptionnellement bien et en achetant une carte, vous soutenez la communauté et Arduino pour créer de nouveaux produits et supports.

Gagnant: Arduino

Arduino est un gagnant clair pour le coût le plus bas de la carte. Mais cela s'accompagne de quelques mises en garde. Vous aurez besoin d'un ordinateur pour programmer l'Arduino, ainsi que les composants. Vous aurez probablement déjà un ordinateur, ce qui n'est pas un coût directement lié, les coûts des composants peuvent varier énormément, selon vos besoins. Un Raspberry Pi est son propre ordinateur, mais il a encore besoin de composants et d'extensions pour en tirer le meilleur parti. Alors que les cartes Arduino ont un stockage intégré, chaque Raspberry Pi nécessite une carte microSD (voir notre liste de meilleures cartes microSD Raspberry Pi, ou tu peux démarrer USB).

Prise en charge du langage de programmation: Raspberry Pi vs Arduino

Le Raspberry Pi est un ordinateur de bureau Linux complet qui a juste accès au GPIO grâce au Broadcom SoC. La connexion du Raspberry Pi à un moniteur, un clavier et une souris nous offre une expérience utilisateur pas trop éloignée d'un ordinateur typique.

Parce que le Raspberry Pi fonctionne sous Linux, il a accès à de nombreux langages de programmation différents, dont certains peuvent également être utilisés avec le GPIO. Python et Scratch sont deux exemples évidents de langages qui peuvent fonctionner avec le GPIO, mais il y en a beaucoup d'autres dont Node-RED, Ruby et C.

Avec l'Arduino, notre choix est un peu plus limité. L'IDE Arduino n'est qu'un ensemble de fonctions C / C ++ qui sont compilées et flashées sur une carte. Les cartes Arduino sont conçues pour être connectées et programmées par un autre ordinateur exécutant l'IDE. Il existe des alternatives à l'IDE Arduino et au langage C / C ++. En flashant un croquis personnalisé (un fichier de projet) sur l'Arduino, il peut également être utilisé avec Python ou avec des langages basés sur des blocs tels que ArduBlockly et mBlock. Mais ce n'est pas très courant et, étant donné que vous n'avez que 16 Ko de stockage pour votre programme sur un Arduino Uno, les programmes ne peuvent pas être aussi complexes.

Gagnant: Raspberry Pi

Basé sur la pléthore de choix, le Raspberry Pi est une plate-forme avec un langage pour tous les projets possibles. Il existe de nombreux langages couvrant les niveaux de compétence et les paradigmes pour les projets de création impliquant le GPIO et les langages de développement logiciel, d'administration système et de développement Web. Les langages principaux, en particulier Python, sont des langages très populaires qui ont une tonne de bibliothèques d'extension et beaucoup de support.

L'Arduino a le choix en matière de langages de programmation, mais ce n'est pas un ordinateur à part entière et cela limite la quantité et le type de code que vous pouvez lui lancer.

Fonctionnalité: Raspberry Pi vs Arduino

Le Raspberry Pi est un ordinateur de bureau Linux complet et peut être utilisé pour les activités quotidiennes ou comme serveur, mais il fournit également le GPIO qui voit l'ordinateur utilisé dans des projets grands et petits. Du simple clignotement d'une LED à la vision par ordinateur, l'apprentissage automatique et la robotique, le Raspberry Pi intègre de nombreuses fonctionnalités dans une carte de la taille d'une carte de crédit.

En fait, le Raspberry Pi peut faire tout ce qu'un Arduino peut faire, mais il a besoin d'un peu d'aide sous forme de HAT et d'ajout de cartes, car certaines fonctionnalités comme la conversion analogique-numérique ne sont pas intégrées.

Il est vrai qu'un Raspberry Pi n'a pas l'immédiateté d'un Arduino. Après tout, le Raspberry Pi est un ordinateur qui doit charger le système d'exploitation avant que tout travail puisse être effectué et, lorsque vous voulez l'éteindre, vous devez vraiment émettre une commande d'arrêt et attendre patiemment que le système s'éteigne.

L'Arduino est une carte de tâches unique qui exécute un programme à la fois et démarre immédiatement dès que vous l'allumez et, lorsque vous voulez l'éteindre, vous pouvez simplement débrancher la prise. L'immédiateté de l'Arduino est un gros argument de vente pour les projets qui capturent des données ou de la robotique simple.

Gagnant: Raspberry Pi

L'Arduino est une carte vraiment polyvalente, mais le Raspberry Pi est un ordinateur complet et une plate-forme de piratage matériel. Si vous avez besoin d'une communication sans fil, d'une puissance de traitement brute et d'un accès au GPIO, le Raspberry Pi vous offre tout cela dans un petit boîtier.

Meilleur pour l'apprentissage: Raspberry Pi vs Arduino

Bien que les professionnels les utilisent pour des produits finaux très sérieux, le Raspberry Pi et l'Arduino sont également conçus à des fins éducatives et cela est clair grâce aux milliers de projets et de ressources disponibles en ligne. Le Raspberry Pi est clairement le favori de l'éducation car il fonctionne avec de nombreux langages de programmation différents, peut être utilisé pour enseigner les concepts informatiques de base et utilisé comme outil de recherche. Et vous pouvez littéralement le brancher et l'exécuter sans ordinateur supplémentaire.

L'écosystème Arduino est orienté vers l'écriture de code dans leur langage de programmation préféré pour communiquer avec la carte. Il fait une chose à la fois, mais il le fait très bien. Dans un environnement de classe, le Raspberry Pi dominera en raison de sa polyvalence.

De plus, ce que vous apprenez en travaillant avec un Raspberry Pi est infiniment plus transférable vers d'autres plates-formes. Python, le langage le plus populaire sur Pi, fonctionne sur Windows, Mac et même les serveurs Web Linux. Si vous n'utilisez pas de carte Arduino ou quelque chose de compatible, connaître le code Arduino n'est pas aussi utile que connaître Python.

Gagnant: Raspberry Pi

Il y avait peut-être deux chevaux dans cette course, mais un était beaucoup plus avancé. Le Raspberry Pi répond aux besoins de l'éducation. Il est rentable, facile à utiliser, facile à stocker et peut être utilisé dans une multitude de sujets et de projets. L'Arduino est une excellente carte pour apprendre, mais dans la salle de classe, la polyvalence et la facilité d'utilisation sont les principaux arguments de vente.

The Bottom Line

Si vous débutez dans l'informatique à carte unique ou recherchez une plate-forme pour apprendre, il y a un choix clair: Raspberry Pi. Le Raspberry Pi est un appareil vraiment flexible. Il peut s'agir d'un serveur Web, d'un robot, d'une station météo, d'un LAB électronique et tout cela à partir de 10 $ (bien que pour une utilisation générale, le 35 $ Pi 4 B devrait être votre minimum). La flexibilité du Raspberry Pi réside dans le choix du logiciel, des langages de programmation et de l'accès à des cartes supplémentaires qui améliorent votre projet.

D'un autre côté, il existe des projets où une carte Arduino a plus de sens, car elle est plus abordable, a une meilleure intégration analogique-numérique et peut effectuer une seule tâche immédiatement au démarrage, sans les frais généraux d'un système d'exploitation Linux complet système. La plupart des fabricants professionnels ont à la fois des cartes Arduino et Rasperry Pis dans leurs boîtes à outils et, en passant, vous pouvez utiliser Arduino avec un Raspberry Pi. Cependant, si vous souhaitez investir votre temps et votre énergie dans l'apprentissage d'une plate-forme, optez pour Pi.

Rond

Tarte aux framboises Arduino
Performance
Exigences d'alimentation
GPIO
Modules complémentaires
Coût
Langages de programmation
Fonctionnalité
Apprentissage
Total 5 3

Cas d'utilisation

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Apprentissage automatique / vision par ordinateur Tarte aux framboises
Projets intégrés / basse consommation Arduino
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