micro:bit 和 Arduino 的區別與適用人群
Arduino 使沒有專業背景的學生能在很短的時間內以低成本打造出有趣的應用，比如機器人或音樂DJ裝置。人人都可以實踐創意，變成一位「創客」（Maker）。但是Arduino得使用純文字C++程式編輯程式，自身也沒有內建I/O元件，必須透過連接外部電子元件才能有其他的功能，但要進行工程接線，對小小朋友來說有點太難了。這或許就是為什麼許多廠商推出了事先設計好的套件包，例如自走車或機械手臂，甚至乾脆量身打造自走車專用的Arduino開發板，如S4A (Scratch for Arduino)好降低小小朋友的上手門檻，…即使如此，Arduino對小小朋友來說，難度仍然是偏高，那還有沒有其他的選擇呢？
有，就是 “micro:bit” ! micro:bit可以用Makecode以堆積木的方式來撰寫程式，本身即內建了亮度計、溫度計、電子羅盤和加速感應器等。micro:bit也能像Arduino一樣，也可以外接各式各樣的電子元件。現在新推出的Scratch 3.0 只要透過簡單設定就可以和micro:bit直接相連，因此我們就能快速結合Scratch和micro:bit 進行互動設計的開發，例如借用micro:bit的加速感應計來當作Scratch小遊戲的遙控器呢！ 不僅如此，micro:bit體積比較小，還可以拿來實作攜帶式裝置。
mico:bit上的程式也可以透過Python程式語言來撰寫，以發揮出MakeCode積木語言所缺乏的功能。Python 自2017年開始，在IEEE ToP Programmming Language 都是排名前3名的，其重要性自然不可小覷。
總結：國小中高年級生可以使用積木來撰寫micro:bit程式，而國中以上可以使用文字的Python程式來編寫micro:bit程式。若對程式有興趣的學生，未來還可以朝更進階的學習，如演算法設計或APCS這類的課程。
| micro:bit | arduino | |
| 開發板 |  |
 |
| 適合對象 | 學生與愛好者(小學以上) | 學生與愛好者(高中以上) |
| 處理器 | 32位ARM Cortex M4 | ATmega328P |
| 尺寸 | 43mm x 52mm | 53mm x 69mm |
| 程式環境 | JavaScript Blocks
, MicroPython |
C++ |
| 程式語言 | 圖形化編程工具 MicroPython Scratch | C C++ |
| 內建元件 | 輸出入腳位, 藍芽天線, 加速度計, 羅盤, 按鈕, 5×5 LED螢幕,麥克風,蜂鳴器 | 輸出入腳位 |
| 如何連接外部設備 | 鱷魚夾 擴充版 | 杜邦線與麵包板, 擴充板 |
| 兼容電壓 | 3V | 3V-5V |
by台灣程式教育協進會
Arduino 與 Raspberry pi 的區別 該怎麼選擇？
Arduino 開發板和 Raspberry Pi 開發板是兩種非常受歡迎的開發平台，廣泛應用於電子和嵌入式系統領域。雖然它們有許多共同之處，如開放源碼和廣泛的社群支持，但它們之間在功能、用途和硬體結構上有著顯著的區別。
1. 硬體架構
Arduino：
- Arduino 是基於微控制器（如 ATmega328）的開發板。微控制器是一個單一的處理單元，具備處理基本運算和控制輸入輸出的能力。
- 它的處理能力相對較弱，適用於簡單的任務，如控制LED燈、感測器數據收集、電機驅動等。
- 記憶體較小，通常只有幾KB的 RAM 和 Flash 存儲空間。
Raspberry Pi：
- Raspberry Pi 是一個基於 ARM 處理器的單板電腦，具有更強的處理能力。
- 它具備完整的作業系統支援（通常是 Raspbian 系統），並且能夠運行複雜的應用程式和網頁服務。
- 記憶體一般為 1GB 或更多，存儲空間為 microSD 卡，這使得它能夠支持較為複雜的處理和多任務處理。
2. 運行環境與操作系統
Arduino：
- Arduino 不運行完整的作業系統。開發者通常寫 C/C++ 程式碼，並將其直接燒錄到微控制器上。
- 適合單一任務或簡單控制系統，不會處理複雜的多任務和多線程操作。
Raspberry Pi：
- Raspberry Pi 運行完整的 Linux 作業系統（如 Raspbian），支持多線程和多任務運行。
- 可以像普通電腦一樣運行應用程式、瀏覽網頁、播放多媒體、連接網絡等，並且能夠進行更高級的開發。
3. 輸入輸出接口
Arduino：
- Arduino 擁有多個數字和類比輸入/輸出接口，適合處理感測器、馬達等低級別硬體交互。
- 它的輸出端口適合簡單的硬體控制，如點亮LED、控制小型馬達等。
Raspberry Pi：
- Raspberry Pi 提供較多的通訊接口（如 USB、HDMI、網路端口、GPIO 等），並且可以連接更多外部設備。
- Raspberry Pi 的 GPIO 接口也支持數位和類比輸入輸出，但需要額外的模組來支持類比信號。
4. 用途
Arduino：
- 由於其簡單的硬體架構和開發環境，Arduino 更適合用於小型、低功耗的嵌入式應用，尤其是在機器人、感測器數據收集和控制等領域。
- 適合初學者進行簡單的硬體編程。
Raspberry Pi：
- 由於其強大的處理能力和作業系統支持，Raspberry Pi 更適合用於需要大量計算或處理複雜任務的應用，如物聯網、媒體中心、個人伺服器或教育用途。
- 也適合進行較為複雜的軟體開發、網頁伺服器搭建、桌面應用開發等。
5. 學習曲線
- Arduino：
由於硬體架構較為簡單，Arduino 的學習曲線相對較淺，適合入門者和初學者。開發過程中可以專注於基礎的電子學和編程知識。 - Raspberry Pi：
Raspberry Pi 提供更多功能和選項，學習曲線相對較陡。開發者需要學習如何使用 Linux 作業系統、編寫較為複雜的程式，以及如何處理硬體和軟體的交互。
6. 能效與成本
Arduino：
- Arduino 消耗的電力非常低，適合長時間運行的嵌入式應用。
- 價格相對較便宜，是一些簡單專案和 DIY 愛好者的首選。
Raspberry Pi：
- Raspberry Pi 雖然比 Arduino 消耗更多的電力，但仍相對節能，並且提供更多功能。
- 相比之下，Raspberry Pi 的價格較高，但對於那些需要高性能計算和更多外部接口的應用來說，性價比仍然很高。
總而言之，Arduino 適合於簡單的硬體控制和嵌入式應用，特別是在對低功耗、低成本的需求下；而 Raspberry Pi 則適合需要高處理能力和完整作業系統支援的應用，特別是在需要進行較為複雜的軟體開發和多任務處理的場合。選擇哪一個開發板，取決於您的專案需求和對開發環境的熟悉程度。
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Raspberry Pi 5 與 Raspberry Pi 4 有何不同
Raspberry Pi 系列單板計算機自推出以來，就受到全球開發者和愛好者的追捧。這款低成本、高性能的計算機系統已被用於無數項目，其應用範圍之廣令人驚嘆。如今，在 Raspberry Pi 4 發布四年後，最新版本 Raspberry Pi 5 終於面世。與上一代相比，Raspberry Pi 5 在性能、功能和價格方面都有了不少變化和改進。本文將為您詳細分析 Raspberry Pi 5 和 Raspberry Pi 4 之間的主要區別和重大改進。
升級了什麽？
Raspberry Pi 5 是 樹莓派Raspberry Pi 系列單板計算機的最新成員，建立在 Raspberry Pi 4 的巨大成功之上。它的 CPU 性能是上一代的 2-3 倍，GPU 性能顯著提高，攝像頭、顯示器和 USB 接口也得到了改進。這些接口改進得益於 Raspberry Pi 自己的 RP1 I/O 控制器芯片。這是 Raspberry Pi 首次在其旗艦產品中使用 Raspberry Pi 晶片！
Raspberry Pi 還增加了兩個新功能來幫助跟蹤產品的銷售（和潛在退貨）：每個電路板的 PCB 頂部都有一個標記，用於識別特定電路板配備的內存密度。所有電路板在電路板和盒子上都有一個唯一的序列號，以便於跟蹤。
CPU 差異-Raspberry Pi 5型號搭載了最新的博通BCM2712芯片，與上一代Raspberry Pi 2711的BCM4相比，性能有了大幅提升。Pi5的處理器升級為四核Cortex-A76，主頻2.4GHz，比Pi72的四核Cortex-A4（主頻1.8GHz）速度有明顯提升。
GPU 差異Raspberry Pi 5 的圖形處理單元 (GPU) 也比上一代有顯著提升，Pi 5 的 VideoCore VII GPU 頻率為 1.1 GHz，而上一代 Raspberry Pi 4 的 VideoCore VI GPU 頻率僅為 800 MHz。
顯示支持差異-Raspberry Pi 5 在顯示支持方面表現優異，擁有雙 HDMI2.0 輸出，可實現 4Hz 60k 顯示。相比之下，Pi4 雖然擁有雙 HDMI2.0，但只有一個支持 4Hz 60k 顯示，另一個則限制在 30Hz。Raspberry Pi 5 擁有先進的設備能力，支持 H.265，與 H.264 相比，在壓縮效率和視頻質量方面具有顯著優勢。此外，Raspberry Pi 5 配備 4 通道 MIPI 接口，更適合高清視頻、高分辨率等對數據速率要求較高的應用場景。
更多差異-Raspberry Pi 5 引入了用於高性能外設的單通道 PCIe 端口，這是其前身 Raspberry Pi 4 所不具備的功能。此外，Raspberry Pi 5 還配備了一個新的板載電源按鈕，用戶只需輕按一下即可輕松完成簡單任務，從而消除了過去完成此類任務所需的冗余步驟。為了方便參考，我們提供了規格的並排比較，突出顯示了主要差異。下表詳細說明了差異。
價格和內存比較-也許令人驚訝的是，如果我們比較具有相同 RAM 的版本，Pi 5 並不比 Pi 4 貴很多。與 Pi 4 的 8GB 或 4GB 配置相比，Pi 4 的 8GB 或 5GB 配置僅貴 5 美元。
你可以用 Raspberry Pi 5 做什麽？
樹莓派 5 的硬件升級，讓它成為了對 CPU 或 GPU 要求較高的項目的理想選擇。最明顯的應用場景就是桌面 PC，這也是樹莓派 5 展現優勢的領域。在日常桌面使用方面，樹莓派 5 的性能與性能更強大的台式電腦或筆記本電腦相差無幾。此外，通過第三方 HAT 接口連接 NVMe SSD 運行操作系統，讓樹莓派 5 成為家庭桌面應用的首選。
Pi 5 對於 I/O 密集型項目也具有優勢。例如，NAS 或備份存儲解決方案將受益於 Pi 5 改進的 I/O 速度。對於涉及高分辨率攝像頭的項目，Raspberry Pi 5 也是一個更好的選擇，因為它的 MIPI 連接比 Raspberry Pi 4 提供更高的帶寬。
Raspberry Pi 5 與 Raspberry Pi 4：哪個更好？
Raspberry Pi 5 現已上市，其功能比 Raspberry Pi 4 強大得多。此外，Raspberry Pi 4 的 8GB 和 5GB 版本僅比 Raspberry Pi 4 的相應版本貴一點，因此如果您需要購買 4GB 或 8GB 的 Raspberry Pi，除非您嘗試運行僅限於 Raspberry Pi 5 的特定應用程序或項目，否則 Raspberry Pi 4 無疑是更好的選擇。
對於一些低強度的項目來說，2GB或4GB的Raspberry Pi 4會是更好的選擇。
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ESP32 與 Arduino 定義和主要區別
隨著物聯網（IoT）和嵌入式技術的進步，各種型號、各種功能的微控制器應運而生。微控制器從簡單的功能設備發展成為集成多種功能的覆雜系統，滿足各種應用場景的需求。其中， ESP32 和Arduino晶片無疑是最著名、最受歡迎的微控制器之一，廣泛應用於物聯網、教育、創客項目、嵌入式開發等。
Arduino的特點
Arduino 是一個開源電子原型平台，它促進了基於硬件（微控制器）和軟件（Arduino IDE）的項目開發。Arduino 微控制器板基於 ATmega 系列晶片，適合從初學者到專業開發人員的用戶。Arduino 起源於 2005 年，旨在為意大利伊夫雷亞交互設計學院的學生提供物理計算設備。後來它發展成為一個價格合理且易於使用的平台。 Arduino的特點： （1）易於使用和學習：Arduino IDE提供了基於C/C++的簡單編程環境，適合初學者。 （1）高度模塊化和可擴展性：允許用戶輕松修改和擴展功能。 （1）豐富的社區支持：全球有大量的教程、項目和論壇，為用戶提供學習和分享的平台。 Arduino 系列開發板基於幾種不同的芯片。因此，當我們說“Arduino”時，通常指的是由 Arduino 設計和制造的開發板。Arduino 微控制器包括 Arduino Uno、Arduino Mega、Arduino Nano 等。其中，Arduino Uno 是最受歡迎的型號，本文將重點比較 Arduino Uno 和 ESP1 的參數。
ESP32 是樂鑫科技開發的一款低成本、低功耗、高集成度的 WiFi 和藍牙雙模微控制器晶片。樂鑫科技是微控制器開發領域的另一家全球領導者。該公司總部位於中國上海，自 8266 年以來一直在全球範圍內推廣其 Esp32 和 Esp2008 系列晶片、模組和開發板。
ESP32 的特點
雙核處理器：配備兩個高性能Tensilica Xtensa LX6微處理器核心。
內置無線功能：支持 Wi-Fi（802.11 b/g/n）和藍牙（BLE 和經典藍牙）。
支持多種編程語言：支持C/C++/Python編程。
低功耗模式：支持各種睡眠模式以降低功耗，適用於電池供電的設備。
Arduino Uno 與 ESP32 參數對比
Arduino UNO
- 處理器 8位ATmega328P Tensilica Xtensa LX6 雙核處理器
- 內存 2KB 內存 520KB 內存
- I / O端口 14 個數字 I/O 引腳和 6 個模擬輸入引腳 36個GPIO引腳，支持模擬信號、SPI、I2C、UART等。
- 藍牙 沒有 BLE 和傳統藍牙
- WiFi 沒有 2.4G WiFi
- 工作電壓 5V 3.3V
- 程式語言 C / C ++ C/C++/MicroPython
ESP32 主要技術參數
- 處理器：雙核 Tensilica Xtensa LX6，最高主頻 240 MHz
- 內存：520 KB SRAM
- 閃存：4 MB（視模組而定）
- 無線通信：內建 2.4 GHz Wi-Fi（802.11 b/g/n）和藍牙 4.2（含 BLE）
- GPIO 引腳：最多 34 個，可配置為多種功能，包括數位 I/O、PWM、ADC、DAC 等
- ADC：12 位元 SAR ADC，最多支持 18 個通道
- DAC：2 個 8 位元 DAC 通道
- 通信接口：多個 UART、SPI、I2C、I2S 接口
- 其他功能：內建霍爾感測器、觸控感測器、溫度感測器等
- 工作電壓：3.3V
- 功耗：支持多種低功耗模式，深度睡眠模式下功耗可低至數微安
在為項目選擇微控制器時，必須全面考慮項目的要求。ESP32 開發板適用於需要更高處理能力和連接能力的高級項目，例如智能家居應用、工業自動化和物聯網設備。Arduino 開發板 的簡單性使其適合用於教育目的、業余愛好者項目和藝術裝置。雖然 ESP32 開發板提供非常先進的功能和強大的處理能力，使其適合覆雜的應用，但 Arduino 開發板及其易於使用的方法將供初學者和教育使用。
值得注意的是：Arduino公司最新推出的 UNO R4 WiFi 以及 Nano esp32 有採用 ESP32-S3 晶片。
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Arduino是一家義大利開源硬體和軟體公司、專案和使用者社群。 他們設計和製造用於建造數位裝置的單板微控制器和微控制器套件。 Arduino 的硬體產品獲得 CC BY-SA 許可，而軟體根據 GNU 寬通用公共授權 (LGPL) 或 GNU 通用公共授權 (GPL) 獲得許可，這意味著任何人都可以建立 Arduino 板並分賣軟體。 Arduino板可以從官方網站或授權經銷商購買。
Arduino uno r3 開發板是使用各種微處理器和控制器設計的。 這些板配備了一組數位和類比輸入/輸出 (I/O) 引腳，可連接到各種擴展板或麵包板和其他電路。 該板具有串行通訊介面，包括USB，也用於安裝程式。 微控制器可以使用 C 和 C++ 程式語言以及標準 API（原文： Arduino Programming Language）進行編程，其靈感來自於處理語言，並與處理 IDE 的修改版本一起使用。 除了使用傳統的編譯工具鏈外，Arduino專案還提供了整合開發環境（IDE）和用Go語言開發的命令列工具。
Arduino 計畫始於 2005 年，作為義大利伊夫雷亞互動設計學院學生的工具，旨在為新手和專業人士提供一種低成本且簡單的方法來建立使用感測器和執行器進行互動的裝置。 對於初學者和愛好者來說，此類裝置的常見範例包括簡單的機器人、恆溫器和運動偵測器。
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Arduino 系列電路板的設計大多使用 Atmel AVR 單片機。這些電路板配有一組數字和類比I/O引腳，可以連接各種擴展板或麵包板（Shields 擴充版)和其他電路。這些電路板具有串列埠，包括某些型號上的通用串列匯流排（USB），也用於從個人電腦載入程式。
軟體編程方面，通常使用C/C++程式語言，官方提供了一個開發用的Arduino 整合開發環境(IDE)。除了使用傳統的編譯工具鏈之外，Arduino 項目還提供了一個基於 Processing 語言專案的整合開發環境。另外，一些少兒編程教育軟體提供了對 Arduino 的可視化編程。
Arduino 的設計使幾乎任何人都能輕鬆創作，即使不懂編程的人也能利用它來響應感測器、閃爍燈光或控制馬達。隨後，班齊、奎提耶斯和梅利斯將設計圖上傳至網路，並秉持開放原始碼的理念，決定採用創用CC許可（Creative Commons License）。這種許可旨在保護開放著作權行為，類似於 GPL，但更適用於硬體。根據創用CC許可，任何人都可以生產印刷電路板的複製品，重新設計，甚至銷售原設計的複製品，而無需支付版稅或獲得 Arduino 團隊的許可。
Arduino uno r3 特色
- 基於創用CC開源的電路圖設計。
- 免費下載，也可依需求自己修改，但需遵照姓名標示，按照作者或授權人所指定的方式，表彰其姓名。
- 依相同方式分享，若改變或轉變著作，當散布該衍生著作時，需採用與本著作相同或類似的授權條款。
- Arduino 可使用 ICSP 線上燒入器，將 Bootloader 燒入新的IC晶片。
- 可依據 Arduino 官方網站，取得硬體的設計檔，加以調整電路板及元件，以符合自己實際設計的需求。
- 可簡單地與感測器及各式各樣的電子元件連接，如紅外線、超音波、熱敏電阻、光敏電阻、伺服馬達等。
- 支援多樣的互動程式，如Adobe Flash、Max/MSP、VVVV、Pure Data、C及Processing等。
- 使用低價格的微處理控制器（Atmel AVR）（ATmega8、168、328等）。
- USB 介面，不需外接電源。另外有提供直流（DC）電源輸入。
注意：最新版本Arduino uno r4 已經上市了
