Arduino vs Raspberry Pi vs ESP32 完全比較：初心者が選ぶべきマイコンボードはどれ？

// LED点滅の基本プログラム
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000);
}

# LED点滅のPythonプログラム（RPi.GPIOライブラリ使用）
import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(18, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(18, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

// Wi-Fi接続とLED制御のサンプル
#include <WiFi.h>

const char* ssid = "your_wifi_ssid";
const char* password = "your_wifi_password";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(2, OUTPUT);
  
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("WiFi connected!");
}

void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(2, LOW);
  delay(1000);
}

// 温湿度センサーDHT22を使用した例
#include <DHT.h>

DHT dht(2, DHT22);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temp = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temp);
  Serial.print("°C, Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println("%");
  
  delay(2000);
}

# OpenCVを使用した簡単な画像処理例
import cv2
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)

while True:
    ret, frame = cap.read()
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    
    # エッジ検出
    edges = cv2.Canny(gray, 50, 150)
    
    cv2.imshow('Original', frame)
    cv2.imshow('Edges', edges)
    
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

// MQTTを使用したセンサーデータ送信例
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
  // Wi-Fi・MQTT接続設定
  WiFi.begin(ssid, password);
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // センサー値を読み取り
  float sensorValue = analogRead(A0) * 3.3 / 4096;
  
  // MQTTで送信
  String payload = String(sensorValue);
  client.publish("sensor/data", payload.c_str());
  
  client.loop();
  delay(5000);
}

#include <Servo.h>

const int moisturePin = A0;
const int pumpPin = 9;
Servo pumpServo;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pumpServo.attach(pumpPin);
}

void loop() {
  int moisture = analogRead(moisturePin);
  Serial.print("Moisture: ");
  Serial.println(moisture);
  
  if (moisture < 300) {  // 乾燥している場合
    pumpServo.write(90);   // ポンプ動作
    delay(2000);
    pumpServo.write(0);    // ポンプ停止
  }
  
  delay(10000);  // 10秒待機
}

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import sqlite3
from flask import Flask, render_template, jsonify

app = Flask(__name__)
moisture_pin = 18
pump_pin = 24

def setup_database():
    conn = sqlite3.connect('plant_data.db')
    conn.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS moisture_data
                    (timestamp DATETIME, moisture_level INTEGER)''')
    conn.close()

@app.route('/')
def index():
    return render_template('dashboard.html')

@app.route('/api/moisture')
def get_moisture_data():
    conn = sqlite3.connect('plant_data.db')
    data = conn.execute('SELECT * FROM moisture_data ORDER BY timestamp DESC LIMIT 24').fetchall()
    conn.close()
    return jsonify(data)

def main_loop():
    while True:
        # センサー読み取り（ADC使用）
        moisture = read_moisture_sensor()
        
        # データベースに保存
        conn = sqlite3.connect('plant_data.db')
        conn.execute('INSERT INTO moisture_data VALUES (datetime("now"), ?)', (moisture,))
        conn.commit()
        conn.close()
        
        # 水やり判定
        if moisture < 300:
            GPIO.output(pump_pin, GPIO.HIGH)
            time.sleep(2)
            GPIO.output(pump_pin, GPIO.LOW)
        
        time.sleep(600)  # 10分待機

if __name__ == '__main__':
    setup_database()
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>

const int moisturePin = A0;
const int pumpPin = 2;
const char* server = "http://your-server.com/api/moisture";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(pumpPin, OUTPUT);
  
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
}

void loop() {
  int moisture = analogRead(moisturePin);
  
  // データをサーバーに送信
  HTTPClient http;
  http.begin(server);
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  
  DynamicJsonDocument doc(200);
  doc["moisture"] = moisture;
  doc["device_id"] = "plant_sensor_01";
  
  String jsonString;
  serializeJson(doc, jsonString);
  
  int httpCode = http.POST(jsonString);
  http.end();
  
  // 水やり制御
  if (moisture < 300) {
    digitalWrite(pumpPin, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(pumpPin, LOW);
  }
  
  // ディープスリープで省電力
  esp_deep_sleep_start(10 * 60 * 1000000);  // 10分スリープ
}