تفاوت برد آردوینو Uno و برد مایکسدوینو Maixduino

پسوند "duino" در برد Maixduino به دلیل تاثیر زیاد برد آردوینو (Arduino) در جامعه کاربری IoT برای برد Maixduino انتخاب شده است. برد آردوینو یک پلتفرم سخت‌افزاری اوپن سورس و قابل برنامه‌ریزی است که توسط میلیون‌ها سازنده و توسعه‌دهنده در سراسر جهان استفاده می‌شود. این برد به خاطر سادگی استفاده، پشتیبانی گسترده از انواع سنسورها و فعال بودن جامعه کاربری آردوینو، بسیار محبوب است.با توجه به این که Maixduino یک برد IoT است که بر پایه تراشه Kendryte K210 طراحی شده است و قابلیت پردازش و بینایی ماشین را فراهم می‌کند، تصمیم گرفته شد از پسوند "duino" استفاده شود تا به جامعه سازندگان و برنامه‌نویسان آردوینو که با آن آشنایی دارند، اشاره شود.

شناخت برد Maixduino مایکسدوینو

برد Maixduino Sipeed یک برد هوش مصنوعی AI + IoT است که توسط شرکت Sipeed طراحی و توسعه داده شده است. این برد بر پایه تراشه Kendryte K210 تولید شده است که یک تراشه قدرتمند و با پردازشگری دو هسته‌ای است. با توجه به قابلیت پردازشی این برد، هوش مصنوعی و بینایی ماشین را برای پروژه ها فراهم می‌کند. برد Maixduino از IoT پشتیبانی کرده و به شما امکان می‌دهد تا با استفاده از این برد، دستگاه‌های مختلف را به شبکه اینترنت متصل کنید و از طریق اتصال به شبکه، ارتباط با پلتفرم‌های ابری را برقرار کنید. برد مایکسیدوینو Maixduino یک نسخه توسعه یافته بر پایه‌ی میکروکنترلر ESP32 و پردازنده Kendryte K210 است. این برد توانایی پردازش تصویر و شناسایی الگو، تشخیص چهره، تشخیص صدا، پردازش گفتار و اجرای الگوریتم‌های هوش مصنوعی را داراست. Maixduino دارای یک دوربین با کیفیت VGA، میکروفون و اتصالات ورودی و خروجی مختلفی است که می‌توان از آن به عنوان یک سیستم هوشمند و پردازش تصویر استفاده کرد. همچنین Maixduino دارای اتصالات WiFi و Bluetooth است و می‌تواند با ابزارهای مانند بلوتوث وایرلس و دیگر دستگاه‌های IoT ارتباط برقرار کند.کاربرد‌های Maixduino شامل تشخیص چهره در سیستم‌های حفاظتی، رباتیک، پردازش تصویر و ویدئو، کنترل صوتی و تشخیص حرکت در سیستم‌های IoT است. همچنین می‌توان از آن برای آموزش و توسعه‌ی الگوریتم‌های هوش مصنوعی و شبکه‌های عصبی استفاده کرد.

همچنین، برد Maixduino Sipeed دارای پورت‌های مختلفی برای اتصال سنسورها مانند دوربین، نمایشگر و بلوتوث است.به عنوان یک برد IoT هوشمند، Maixduino Sipeed ترکیبی از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا را در اختیار شما قرار می‌دهد.این برد توسط چیپ Kendryte K210 SoC تغذیه می شود که دارای یک CPU RISC-V دو هسته ای 64 بیتی با سرعت 400 مگاهرتز است. همچنین شامل واحد پردازش شبکه عصبی (KPU) برای محاسبات هوش مصنوعی است. Maixduino Sipeed به توسعه دهندگان امکان پیاده سازی الگوریتم های هوش مصنوعی و مدل های یادگیری ماشینی در برد را می دهد. برد Maixduino Sipeed  از پلتفرم های TensorFlow و PyTorch پشتیبانی می کند.برد Maixduino Sipeed شامل یک رابط دوربین و یک نمایشگر LCD TFT است که برای پروژه های بینایی ماشینی انتخاب مناسبی است. این برد می تواند با انواع ماژول های دوربین و نمایشگرهای LCD ارتباط برقرار کرده و پردازش تصویر به صورت زمان واقعی و بازخورد بصری را فراهم کند. Maixduino Sipeed به فرم فاکتور آردوینو UNO R3 پیروی می کند و با مجموعه گسترده ای از شیلدها و لوازم جانبی آردوینو سازگار است. برد Maixduino Sipeed شامل چندین رابط ورودی و خروجی شامل پین های GPIO، SPI، I2C و UART است.

مشخصات فنی برد هوش مصنوعی Maixduino Sipeed

همانطور که اشاره شد برد Maixduino یک ماژول ترکیبی بر پایه تراشه‌های AI Kendryte K210 است. این تراشه‌ها، تراشه‌های AI قدرتمندی هستند که قابلیت اجرای الگوریتم‌های یادگیری عمیق و هوش مصنوعی را دارند. Maixduino مجهز به پردازنده دو هسته‌ای RISC-V و واحد سخت افزار مدیریت منابع AI برای پردازش سریع داده‌های ورودی مربوط به هوش مصنوعی است.

• پردازنده (CPU) دو هسته‌ای 64 بیتی RISC-V با واحد پردازشی معماری FPU؛ پردازنده شبکه عصبی با سرعت 400 مگاهرتز
• شناسایی تصویر با کیفیت QVGA با سرعت 60 فریم در ثانیه و VGA با سرعت 30 فریم در ثانیه
• پشتیبانی از ماژول ESP32 با قابلیت اتصال به شبکه‌های 2.4 گیگاهرتزی 802.11 b/g/n و بلوتوث 4.2
• سازگار با نمایشنده‌ها و رابط‌های آردوینو با فرم فیزیکی آردوینو Uno
• مجهز به میکروفون MEMS با خروجی دیجیتال I2S چرخشی
• کانکتور ۲۴ پینی 0.5 میلی‌متری FPC برای دوربین DVP
• کانکتور ۲۴ پینی 0.5 میلی‌متری FPC با ورودی خروجی ۸ بیتی برای نمایشگرهای LCD
• پشتیبانی از حامل کارت حافظه Micro SD قابل تنظیم
• دکمه ریست و بوت؛ خروجی صدای دیجیتال 3 واتی DAC+PA
• تنها با اتصال کابل USB Type-C، دانلود کامل می‌شود
• بر پایه شبکه عصبی پیچشی (Convolutional Neural Network) برای بینایی ماشین
• پشتیبانی از محیط‌های برنامه‌نویسی MaixPy IDE، Arduino IDE، OpenMV IDE و PlatformIO IDE
• پشتیبانی از Tiny-Yolo، Mobilenet و TensorFlow Lite برای یادگیری عمیق (Deep Learning)

معرفی برد Arduino UNO

برد Arduino UNO یکی از بردهای میکروکنترلر محبوب است که توسط شرکت Arduino توسعه داده شده است. این برد اوپن سورس است که برای توسعه و پیاده‌سازی پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی به کار می‌رود. با استفاده از Arduino UNO، می‌توانید پروژه های خود را در محیط برنامه نویسی Arduino IDE اجرا کنید. برد آردوینو در حقیقت فقط یک کاربرد خاص ندارد و براساس برنامه‌ای که برای آن نوشته می‌شود میتواند کاربردهای مختلفی داشته باشد. ابعاد آردوینو uno و برد مایکسدوینو دقیقا یکسان هستند. برد uno افرادی که می‌خواهند برنامه نویسی میکروکنترلرها را یاد بگیرند، بسیار کاربردی و مناسب است. در ادامه برخی از ویژگی‌های فنی این برد را بررسی می‌کنیم. 

• میکروکنترلر: ATmega328P
• فرکانس عملکرد: 16 مگاهرتز
• حافظه:
  حافظه فلش: 32 کیلوبایت (برای ذخیره کد برنامه)
  حافظه SRAM: 2 کیلوبایت (برای ذخیره داده‌ها و متغیرهای برنامه)
  EEPROM: 1 کیلوبایت (برای ذخیره داده‌ها در حافظه غیر قابل پاک شدن)
• تعداد پین‌ها:
  پین‌های دیجیتال: 14 پین (از این تعداد، 6 پین دارای خروجی PWM هستند)
  پین‌های آنالوگ: 6 پین (با قدرت رزولوشن 10 بیت)
  پین‌های خروجی ورودی/خروجی دیجیتال: 6 پین
• ورودی/خروجی سریال: 1 پورت UART (میکرو USB و پین 0 و 1)
• پورت SPI: 1 پورت
• پورت I2C: 1 پورت
• منابع تغذیه:
  منبع تغذیه خارجی: 7-12 ولت DC
  منبع تغذیه USB: 5 ولت DC
  مصرف برق: 50 میلی آمپر

Arduino UNO از طریق رابط USB به کامپیوتر متصل می‌شود و توسط نرم‌افزار Arduino IDE برنامه‌ریزی و کدنویسی می‌شود. همچنین، با استفاده از کتابخانه‌های موجود برای Arduino، می‌توانید سنسورهای مختلف را راه اندازی و تست کنید.

بررسی پایه های برد Maixduino Sipeed

برد Maixduino Sipeed دارای پایه‌های مختلفی است که برای اتصال سنسورها و اتصال نمایشگر استفاده می‌شوند.

• پورت‌های دیجیتال: Maixduino Sipeed دارای 20 پین ورودی/خروجی دیجیتال است.

• پورت‌های آنالوگ: Maixduino Sipeed دارای 6 پین آنالوگ با قابلیت تبدیل آنالوگ به دیجیتال با رزولوشن 12 بیت است.

• پورت‌های PWM: Maixduino Sipeed دارای 3 پین PWM است که برای تولید سیگنال‌های PWM (مدولاسیون عرض پالس) قابل استفاده هستند. این پین‌ها برای کنترل سرعت موتورها، روشنایی LEDها و سایر وظایفی که نیاز به کنترل پالسی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• پورت‌های UART: Maixduino Sipeed دارای 3 پورت UART برای اتصال سریال با دستگاه‌های خارجی است. این پورت‌ها به شما امکان ارتباط با ماژول‌ها، ماژول‌های بلوتوث، ماژول‌های GSM و سایر دستگاه‌هایی که از رابط سریال استفاده می‌کنند، را می‌دهند.

• پورت‌های I2C: Maixduino Sipeed دارای 1 پورت I2C است که برای اتصال سنسورها و وسایل جانبی با رابط I2C استفاده می‌شود. این پورت به شما امکان اتصال به صفحه نمایش OLED، سنسورهای درجه حرارت، سنسورهای فشار و دیگر وسایل جانبی I2C را می‌دهد.

• پورت SPI: Maixduino Sipeed دارای 1 پورت SPI است که برای اتصال سنسورها و دستگاه‌هایی که از رابط SPI پشتیبانی می‌کنند، استفاده می‌شود. این پورت به شما امکان اتصال به ماژول‌ها و سنسورهایی مانند صفحه نمایش TFT، سنسورهای شتاب‌سنج و ژیروسکوپ را می‌دهد.

• پورت‌های خروجی ورودی/خروجی دیجیتال: برد Maixduino Sipeed دارای 6 پین ورودی/خروجی دیجیتال برای اتصال دستگاه‌های دیجیتال مختلف می‌باشد. این پورت‌ها به عنوان پایه‌های جانبی برای ارتباط با دستگاه‌های خارجی مانند ماژول‌ها، سنسورها و وسایل دیگر استفاده می‌شوند.

• پورت JTAG: برد Maixduino Sipeed دارای یک پورت JTAG است که برای اتصال و رفع اشکال‌زدایی (debugging) استفاده می‌شود. این پورت به شما امکان کنترل و رصد فرآیندهای اجرایی برد و برنامه را می‌دهد.

• پورت‌های تغذیه: Maixduino Sipeed ورودی تغذیه اصلی با ولتاژ 5 ولت از طریق پورت USB و یا منبع تغذیه خارجی انجام می‌شود.

بررسی پایه های برد Arduino UNO

برد Arduino UNO دارای پایه‌های مختلفی است. توسط این پایه‌ها می‌توان ارتباط بین بردها و ماژول‌ها و سنسورهای دیگر را برقرار کرد. بنابراین شناخت دقیق پایه‌ها کمک می‌کنند که راهکارهای ایجاد ارتباطات را در پروژه‌های خود خلق کنید. در ادامه لیست پایه‌های برد آردوینو Uno را بررسی می‌کنیم.

• پورت‌های دیجیتال: Arduino UNO دارای 14 پین ورودی/خروجی دیجیتال است. این پین‌ها می‌توانند به عنوان ورودی (مقدار 0 و 1) یا خروجی (سیگنال ON/OFF) استفاده شوند. می‌توانید این پین‌ها را برای اتصال و کنترل انواع سنسورها، LEDها، موتورها و دستگاه‌های خروجی دیجیتال دیگر استفاده کنید.

• پورت‌های آنالوگ: Arduino UNO دارای 6 پین آنالوگ است که برای اندازه‌گیری سیگنال‌های آنالوگ استفاده می‌شوند. این پورت‌ها با قدرت رزولوشن 10 بیت عمل می‌کنند و به شما امکان اتصال سنسورها و دستگاه‌هایی که از سیگنال‌های آنالوگ استفاده می‌کنند را می‌دهند.

• پورت‌های PWM: Arduino UNO دارای 6 پین PWM است که برای تولید سیگنال‌های PWM (مدولاسیون عرض پالس) استفاده می‌شوند. این پین‌ها به شما امکان کنترل سرعت موتورها، روشنایی LEDها و کنترل سیگنال‌های دیگر را می‌دهند.

• پین‌های خروجی ورودی/خروجی دیجیتال: Arduino UNO دارای 6 پین ورودی/خروجی دیجیتال دیگر است. این پین‌ها به عنوان پایه‌های جانبی برای اتصال دستگاه‌ها و سنسورها، وسایل جانبی و دستگاه‌هایی که نیاز به کنترل دیجیتال دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• پورت‌های سریال UART: Arduino UNO دارای 1 پورت UART است که برای ارتباط سریال با دستگاه‌های خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پورت به شما امکان اتصال به ماژول‌ها، ماژول‌های بلوتوث، ماژول‌های GSM و سایر دستگاه‌هایی که از رابط سریال استفاده می‌کنند را می‌دهد.

• پورت I2C: Arduino UNO دارای 1 پورت I2C است که برای اتصال سنسورها و وسایل جانبی با رابط I2C استفاده می‌شود. این پورت به شما امکان اتصال به صفحه نمایش OLED، سنسورهای درجه حرارت، سنسورهای فشار و دیگر وسایل جانبی I2C را می‌دهد.

• پورت SPI: Arduino UNO دارای 1 پورت SPI است که برای اتصال سنسورها و دستگاه‌هایی که از رابط SPI پشتیبانی می‌کنند، استفاده می‌شود. این پورت به شما امکان اتصال به ماژول‌ها و سنسورهایی مانند صفحه نمایش TFT، سنسورهای شتاب‌سنج و ژیروسکوپ را می‌دهد.

• پین‌های تغذیه: Arduino UNO دارای پین‌های تغذیه متفاوتی است. ورودی تغذیه اصلی با ولتاژ 7-12 ولت از طریق پورت تغذیه خارجی انجام می‌شود. همچنین، این برد دارای پین‌های 5 ولت و GND برای تأمین تغذیه به وسایل جانبی است.

جدول ویژگی های برد Maixduino Sipeed

جدول ویژگی های برد Arduino UNO

تفاوت دو برد Maixduino Sipeed و Arduino UNO

برد Maixduino Sipeed و Arduino UNO از نظر ویژگی‌ها، مشخصات فنی و کاربردها با یکدیگر تفاوت‌های قابل توجهی دارند.

• معماری میکروکنترلر: Maixduino Sipeed بر پایه تراشه Kendryte K210 که دارای دو هسته RISC-V با فرکانس 400 مگاهرتز است، ساخته شده است. این برد به خاطر توانایی‌های پردازشی بالا و قابلیت پردازش هوشمندانه و بینایی ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقابل، Arduino UNO از میکروکنترلر ATmega328P با فرکانس 16 مگاهرتز استفاده می‌کند که کارایی و قدرت پردازشی کمتری نسبت به Kendryte K210 دارد.

• حافظه: Maixduino Sipeed دارای حافظه فلش 16 مگابایت و حافظه RAM 8 مگابایت است که به شما امکان اجرای برنامه‌های پیچیده و کاربردهای هوشمندانه را می‌دهد. از طرفی، Arduino UNO دارای حافظه فلش 32 کیلوبایت و RAM 2 کیلوبایت است که برای برنامه‌های کوچک و پروژه‌های ساده کافی است.

• پورت‌های ورودی/خروجی: هر دو برد دارای پورت‌های دیجیتال و آنالوگ است، اما تعداد و قابلیت‌های آنها متفاوت است. Maixduino Sipeed دارای 20 پین دیجیتال و 6 پین آنالوگ است که با قابلیت پشتیبانی از ورودی/خروجی 3.3 ولت عمل می‌کنند. در عوض، Arduino UNO دارای 14 پین دیجیتال و 6 پین آنالوگ است که به عنوان ورودی/خروجی قابل تنظیم بین 0 و 5 ولت عمل می‌کنند.

• پورت‌های ارتباطی: Maixduino Sipeed دارای پورت‌های UART، I2C و SPI است که به شما امکان ارتباط با دستگاه‌های خارجی را می‌دهد. از طرفی، Arduino UNO نیز دارای پورت‌های UART، I2C و SPI است که برای اتصال و ارتباط با دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود.

برد مایکسدوینو به خاطر توانایی‌های هوشمندانه و بینایی ماشین خود، در کاربردهایی مانند هوش مصنوعی، بینایی ماشین، رباتیک و IoT بسیار مفید است. به عنوان مثال، می‌تواند در پروژه‌های شناسایی تصاویر، کنترل ربات‌ها و سیستم‌های هوشمند، و موارد مشابه استفاده شود. Arduino UNO همچنین در پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی کاربرد دارد، اما به دلیل معماری میکروکنترلر متفاوت، قابلیت‌های هوشمندانه و پردازشی کمتری را دارد.در کل، Maixduino Sipeed و Arduino UNO دو برد با ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوت هستند. Maixduino Sipeed برای پروژه‌های پیچیده هوشمندانه و IoT مناسب است، در حالی که Arduino UNO برای پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی ساده مناسبتر است. انتخاب بین Maixduino Sipeed و Arduino UNO وابسته به نیازها و مورد استفاده شما است. در صورتی که به توسعه پروژه‌های هوشمندانه و بینایی ماشین علاقه‌مند هستید و نیاز به قدرت پردازشی بالا و پشتیبانی از بینایی ماشین دارید، Maixduino Sipeed گزینه‌ی مناسبی است. این برد امکانات پیشرفته‌تری مانند پردازش صوت و تصویر، شبکه‌های عصبی کوچک و بزرگ، و بینایی ماشین را فراهم می‌کند.اما اگر پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی ساده‌تری دارید و به توسعه برنامه‌های کوچکتر و ساده‌تر علاقه‌مندید، Arduino UNO مناسبتر است. این برد برای شروع به تجربه کردن با میکروکنترلرها، آموزش الکترونیک و توسعه پروژه‌های ساده کاربرد دارد.درنهایت، می‌توانید با مطالعه و بررسی نیازها و قابلیت‌های خود، تصمیم بهتری درباره بردی که برای پروژه‌های خود انتخاب می‌کنید، بگیرید. همچنین، در صورت نیاز به قابلیت‌های هوشمندانه بیشتر، می‌توانید نسخه‌های پیشرفته‌تر از Arduino مانند Arduino Mega یا Arduino Due را نیز مورد بررسی قرار دهید.

جمع بندی

برای جمع بندی انتخاب و خرید بین دو برد Arduino UNO و Maixduino Sipeed بایستی حالت های مختلف را بررسی کنیم.

• شباهت‌ها:

هر دو برد دارای پورت‌های دیجیتال و آنالوگ برای اتصال سنسورها هستند.
هر دو برد قابلیت اتصال و کنترل انواع موتورها و LEDها را دارند.
هر دو برد از پردازنده‌های میکروکنترلر استفاده می‌کنند.

• تفاوت‌ها:

Maixduino Sipeed دارای پردازنده Kendryte K210 با قدرت پردازشی بالا و قابلیت‌های هوشمندانه و بینایی ماشین است. در حالی که Arduino UNO از میکروکنترلر ATmega328P با کارایی کمتر استفاده می‌کند.
Maixduino Sipeed دارای حافظه بیشتری برای اجرای برنامه‌های پیچیده‌تر است. در عوض، Arduino UNO حافظه کمتری دارد و برای پروژه‌های کوچک و ساده مناسب است.
Maixduino Sipeed به خاطر توانایی‌های هوشمندانه و بینایی ماشین بیشتر، در کاربردهای هوش مصنوعی، بینایی ماشین، رباتیک و IoT مناسب است. از طرف دیگر، Arduino UNO برای پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی ساده‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• کاربردها:

Maixduino Sipeed: مناسب برای پروژه‌های هوشمندانه و بینایی ماشین، شناسایی تصاویر، کنترل ربات‌ها، سیستم‌های هوشمند و پروژه‌های مبتنی بر داده و IoT.
Arduino UNO: مناسب برای پروژه‌های الکترونیکی ساده و رباتیک، آموزش الکترونیک، توسعه پروژه‌های کوچکتر و ساده‌تر.

• پیشنهاد: بسته به نیازها، انتخاب بین دو برد متفاوت است. در صورتی که به قدرت پردازشی بالا، قابلیت‌های هوشمندانه و بینایی ماشین، و کاربردهای هوشمندانه علاقه‌مندید، Maixduino Sipeed پیشنهاد می‌شود. اما اگر به پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی ساده‌تر و کاربردهای عمومی تر علاقه‌مندید، Arduino UNO مناسبتر است.

به عنوان خلاصه برد مایکسدوینو مناسب برای پروژه‌های پیچیده هوشمندانه و IoT است، در حالی که Arduino UNO برای پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی ساده‌تر و آموزش الکترونیک مناسبتر است. براساس نیازها و مورد استفاده خود، می‌توانید یکی از این دو برد را برای خرید انتخاب کنید.

بررسی چند سوال متداول

1- تفاوت اصلی بین بردهای Maixduino و Arduino Uno R3 چیست؟

2- کدام یک از این دو برد قوی‌تر است؟

3- آیا قابلیت‌های برنامه‌ریزی و کدنویسی بین این دو برد متفاوت است؟

4- آیا قابلیت‌های ورودی و خروجی برای این دو برد متفاوت است؟

5- کدام برد در مورد قیمت اقتصادی‌تر است؟