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风筝
发表于: 2020-12-9 17:23:19 | 显示全部楼层

在本篇文章中,我们将对比各种不同的Arduino开发板以及经常使用的ESP32和ESP8266开发板。


我们将根据数据手册深入对比各个微控制器的性能参数和功能。

Microcontroller-Comparison.jpg


工作电压

ESP微处理器的工作电压为3.3 V,而Arduino的工作电压为5V。如果将他们连接到插座,则功耗将没有差异,因为会减少电流以收集相同量的功耗。如果是电池供电的用例,则差异会更大,因为如果电池放电曲线低于工作电压,则微处理器将关闭。


因此,ESP开发板将具有更长的运行时间,因为这些板可以在4 V电压下运行,而在4 V时Arduino开发板已断电。

ESP8266_battery_discharging_curve.png


电源供电

大部分ESP8266电路板的电源供电范围在2.5 V至12 V之间。 Arduino开发板工作在7 V至12 V之间。实际上,这种差异不会产生太大影响。


电流功耗

对于基于电池的项目,电流消耗以延长项目寿命很重要。通常,基于ESP8266微处理器的NodeMCU的电流功耗非常低,介于15 µA至400 mA之间,可通过将深度睡眠模式激活为0.5 µA实现进一步降低电流消耗。因此,Arduino Uno在深度睡眠模式下的电流消耗为35 mA,比ESP开发板高出70,000倍。通常,当以电池为电源时,我总是更喜欢基于ESP的主板。


数字I / O、PWM和模拟引脚

●    数字I / O引脚:关于数字I / O引脚,所有板之间的差异几乎为零。唯一的区别是,版型越大,如NodeMCU ESP32或者Arduino MEGA R3,数字I / O引脚数量越多。

●    PWM引脚:基于ESP的板在数字I / O引脚和PWM引脚之间具有更好的比率,因为PWM由数字引脚使用。我认为,所有电路板都有足够数量的PWM引脚。

●    模拟引脚:在我看来,这是NodeMCU的主要缺点。因为它们只有1或2个模拟输入引脚。当然,您可以将IC用作多路复用器,但是我认为使用具有适当数量的模拟引脚的直接在板上本身更容易。 Arduino板在引脚5到15之间有很多的模拟输入引脚。


SPI / I2C / I2S / UART

●    SPI(Serial Peripheral Interface)通信协议可在微控制器之间发送数据。它是同步数据总线,这意味着它使用时钟来调节数据传输。

●    I2C通信协议最常用于从其他设备(例如OLED显示器、气压传感器等)发送和接收数据。

●    I2S(Inter-IC Sound)是一种电子串行总线接口标准,用于将数字音频设备连接在一起。

●    UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)不是像SPI和I2C这样的通信协议,而是微控制器中的物理电路。主要目的是发送和接收串行数据。


您需要多少个引脚很大程度上取决于您的项目。通常,ESP开发板和Arduino开发板至少有一个用于这些数据传输连接的引脚。


引脚提供电流

开发板提供的电流无关紧要。 Arduino、ESP板或Raspberry Pi或其他微控制器开发板旨在控制设备,而不是为这些设备供电。有许多设备,例如LED、显示器等,都可以由主板供电。但是还有很多其他设备,例如电动机,它们需要的功率比微控制器可以提供的功率大得多。因此,您可以通过外部电源为设备供电。


闪存和SRAM

●    闪存(程序空间)是Arduino草图的存储位置。

●    随机存储器(SRAM)是草图在运行时创建和操纵变量的地方。

●    EEPROM是程序员可以用来存储长期信息的存储空间。


闪存和EEPROM存储器是非易失性的(电源关闭后该信息仍然存在)。 SRAM是易失性的,在重启后会丢失。


时钟速度

Arduino主板的主频为16 MHz,这意味着微处理器每秒可以执行多达1600万条指令。这听起来可能很多,但是当您考虑将数字引脚简单设置为高电平时,可能需要超过50个时钟周期。基于ESP的板要快得多,ESP32的时钟速度为52 MHz到160 MHz。这快了十倍。因此,如果您计划一个具有许多操作的大型项目,则应使用基于ESP的电路板。


WIFI

对于Arduino开发板用户来说通常是个坏消息,而对ESP开发板来说则是个好消息。 Arduino Uno有两个版本。板上提供一个不带WiFi的WiFi。但不用担心,因为尽管板上没有WiFi芯片,但仍有许多使用WiFi的方法。您可以使用Arduino WiFi扩展板,也可以将Arduino开发板与ESP-01(附带WiFi)连接。


尺寸

我们对比了不同尺寸的电路板,其中一个很大的影响因素是:引脚总数。电路板上的引脚越多,电路板就越大。通常,基于ESP的板(如NodeMCU)要比Arduino板小,并且可以放在面包板上。


价格

价格是ESP主板的优势,因为它们非常便宜,约为7美元。正版Arduino开发板约为22美元,但一些克隆的开发板约为12美元。如果您想省钱,可以使用NodeMCU开发板。


总结

在本次对比中,最好的微控制器是什么? 在我看来,只有少数用例不适合使用基于ESP的电路板。 ESP开发板速度快,功耗低,内存高以及内置WiFi。而且价格非常低。 唯一适合Arduino板的用例是模拟输入。 如果您想读取很多模拟输入值并且不想使用多路复用器,则应该使用Arduino开发板。

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JIUAI
发表于: 2020-12-12 09:58:22 | 显示全部楼层

想发布贴子为何没权限也没有选权限的地方;想加入讨论。
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