Inilah Perbandingan Mikrokontroler ESP32 dan ESP8266 (ESP32 vs ESP8266)

Assalammu‘alaikum wr. wb.

Berjumpa lagi bersama Inzaghi's Blog! Jika kita ingin melakukan Sistem Terbenam lebih khususnya Internet of Things (IoT), kita hanya mengenal Arduino saja seperti Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano, dll. Akan tetapi, dalam Arduino tidak terdapat Modul Komunikasi seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Jika ingin memiliki Modul Komunikasi, Anda harus mencoba dan membeli ESP32 dan/atau ESP8266. Lalu, apa bedanya ESP32 dan ESP8266? Mari kita bahas pada Artikel ini.

Ilustrasi Perbandingan ESP32 dengan ESP8266 (ESP32 vs ESP8266)

Sumber Artikel : Makeradvisor.com, Hnhcart.com (Blog), Electronicshub.org, Kmtech.id, dan Nyebarilmu.com

PENGERTIAN ESP32 DAN ESP8266

A. Pengertian ESP32

ESP32 DevKit v1

ESP32 adalah rangkaian sistem tenaga murah pada sebuah chip mikrokontroler. ESP32 adalah versi lanjutan dari seri ESP8266. Seri ESP32 dibuat dan dikembangkan oleh Espressif Systems. ESP32 memiliki co-prosesor dual-core dan Ultra low power. Itu dikembangkan karena kurangnya keamanan, yang ada di ESP8266.

Kelebihan :

• ESP32 menawarkan dual-core 160MHZ hingga 240MHZ
• Anda dapat mengontrol dan memantau perangkat Anda dengan bantuan Wi-fi atau Bluetooth dengan harga yang sangat murah.
• ESP32 menawarkan lebih banyak GPIO
• ESP32 memberi Anda kecepatan tinggi 150Mbps.

Kekurangan :

• ESP32 lebih mahal daripada ESP8266

B. Pengertian ESP8266

ESP8266 NodeMCU

ESP8266 adalah System on a Chip (SOC) lengkap atau mandiri, modul WiFi dengan tumpukan protokol IP/TCP. ESP8266 memungkinkan akses ke mikrokontroler apa pun melalui Wi-Fi.

Salah satu fungsi utama ESP8266 adalah menghosting aplikasi apa pun atau mendekode semua fungsi jaringan WiFi. Ini sangat tahan lama dan dapat bekerja dengan lancar bahkan di lingkungan industri yang keras.

Ini hanya karena jangkauan suhu operasinya yang luas. Ini juga menawarkan arsitektur hemat energi dan prosesor Tensilica 32-bit.

Kelebihan :

• Modul ESP8266 memberi Anda kemampuan pemrosesan dan penyimpanan onboard yang kuat, yang memungkinkannya berintegrasi dengan sensor dan aplikasi lain.
• Ini memiliki integrasi on-chip tingkat tinggi. Integrasi on-chip memungkinkan pengguna untuk sirkuit referensi eksternal yang sangat sedikit.
• ESP8266 berjalan dengan APSD untuk antarmuka koeksistensi aplikasi Bluetooth dan VoIP. Ini juga berisi Frekuensi Radio (RF) yang dikalibrasi sendiri yang memungkinkannya bekerja dengan semua kondisi pengoperasian dan tidak memerlukan komponen Frekuensi Radio apa pun.
• Harga ESP8266 yang cenderung lebih murah ketimbang ESP32.

Kekurangan :

• ESP8266 tidak memiliki konektivitas Bluetooth, sedangkan di ESP32 Anda dapat menggunakan fitur ini.
• GPIO sangat kurang di ESP8266 dibandingkan dengan ESP32.

PERBANDINGAN ESP32 DAN ESP8266

A. Pinout ESP32 dan ESP8266

Baik ESP32 dan ESP8266 adalah SOC (Systems on Chip) berbasis WiFi murah yang sangat cocok untuk proyek DIY di Internet of Things. Keduanya memiliki prosesor 32-bit, ESP32 adalah CPU dual-core 80Mhz hingga 240MHz dan ESP8266 adalah prosesor single-core 80MHz. Modul ini dilengkapi dengan GPIO yang mendukung berbagai protokol seperti SPI, I2C, UART, ADC, DAC, dan PWM. ESP32 dan ESP8266 bekerja pada 3.3V.

1. ESP32

Papan pengembangan dilengkapi dengan modul ESP-WROOM-32 yang berisi mikroprosesor Tensilica Xtensa Dual-Core 32-bit LX6. Prosesor ini sebanding dengan ESP8266, kecuali prosesor ini menyertakan dua inti CPU (masing-masing dapat dioperasikan secara terpisah), frekuensi clock 80 hingga 240 MHz, dan kinerja hingga 600 DMIPS (Dhrystone Million Instructions Per Second).

ESP32 mengintegrasikan transceiver Wi-Fi 802.11b/g/n HT40 yang memungkinkan untuk tidak hanya terhubung ke jaringan WiFi untuk berinteraksi dengan Internet tetapi juga untuk membuat jaringannya sendiri di mana perangkat lain dapat terhubung secara langsung. WiFi Direct juga didukung oleh ESP32, yang merupakan alternatif yang cocok untuk koneksi peer-to-peer yang tidak memerlukan titik akses. Lebih mudah mengatur WiFi Direct dan memiliki kecepatan transmisi data yang jauh lebih cepat daripada Bluetooth. Chip ini juga mendukung Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) dan Bluetooth Classic (BT), menjadikannya lebih serbaguna.

Nodemcu ESP32 adalah serangkaian mikrokontroler berbiaya rendah dan berdaya rendah dengan Wi-Fi ESP32 bawaan dan Bluetooth mode ganda. ESP32 dirancang untuk aplikasi Internet of Things berdaya rendah. Kekuatan pemrosesannya yang tinggi, dikombinasikan dengan fitur Wi-Fi, Bluetooth, dan Deep Sleep Operating built-in, SRAM 520 KB, ROM 448 KB, dan memori Flash 4MB (untuk perangkat lunak dan penyimpanan data) membuatnya sesuai untuk kebanyakan Portable perangkat IoT.

Papan ESP-32 memiliki 48 pin input/output tujuan umum yang hanya 25 yang tersedia sebagai header pin di kedua sisi papan ESP-32. Pin ini dapat ditugaskan untuk segala macam tugas periferal.

• PIN POWER : Pin VIN dan pin 3.3V adalah dua pin daya. Jika Anda memiliki sumber daya 5V yang terkontrol, Anda dapat menggunakan pin VIN untuk memasok ESP32 dan periferalnya secara langsung. Output regulator tegangan on-board terhubung ke pin 3.3V. Daya dapat dipasok ke komponen eksternal melalui pin ini.
• PIN ARDUINO : Pin perangkat keras I2C dan SPI dari ESP32 yang dapat Anda gunakan untuk menghubungkan semua jenis sensor dan periferal ke proyek Anda.
• PIN GPIO : Papan pengembangan ESP32 menampilkan 25 pin GPIO yang dapat ditetapkan secara terprogram ke berbagai fungsi. Setiap GPIO yang diaktifkan secara digital dapat diatur ke impedansi tinggi atau pull-up atau pull-down internal. Itu juga dapat diatur ke pemicu tepi atau pemicu level untuk menghasilkan gangguan CPU saat dikonfigurasi sebagai input.
• SALURAN GROUND : Pin ground dari papan pengembangan ESP32.
• ADC : Board ini memiliki ADC SAR 12-bit dan 15 saluran pengukuran (pin berkemampuan analog). Beberapa dari pin ini dapat digunakan untuk membuat penguat penguatan yang dapat diprogram untuk mengukur sinyal analog kecil. ESP32 juga mampu mengukur voltase saat dalam mode tidur. 
• SALURAN DAC : Dua saluran DAC 8-bit di sirkuit mengubah sinyal digital menjadi voltase analog yang sebenarnya. DAC ganda ini dapat menggerakkan sirkuit lain. Panel Sentuh Papan menawarkan 9 GPIO penginderaan kapasitif yang mendeteksi variasi kapasitif yang diperkenalkan oleh kontak langsung GPIO atau jarak dekat dengan jari atau objek lain.
• PIN UART : Papan pengembangan ESP32 berisi dua antarmuka UART, UART0 dan UART2, yang menyediakan komunikasi asinkron (RS232 dan RS485) dan IrDA hingga 5 Mbps. UART menyediakan manajemen perangkat keras dari sinyal CTS dan RTS serta kontrol aliran perangkat lunak (XON dan XOFF) juga.
• PIN SPI : Pin SPI ESP32 menampilkan tiga SPI (SPI, HSPI, dan VSPI) dalam mode slave dan master. Semua SPI juga dapat digunakan untuk terhubung ke Flash/SRAM eksternal dan LCD.
• ~ PIN PWM : Papan memiliki 25 saluran (Hampir Semua pin GPIO) dari pin PWM yang dikendalikan oleh pengontrol Modulasi Lebar Pulsa (PWM). Output PWM dapat digunakan untuk menggerakkan motor digital dan LED. Pengontrol terdiri dari pengatur waktu PWM dan operator PWM. Setiap pengatur waktu menyediakan waktu dalam bentuk sinkron atau independen, dan setiap operator PWM menghasilkan bentuk gelombang untuk satu saluran PWM.
• PIN EN : Digunakan untuk mengaktifkan ESP32. Chip diaktifkan saat ditarik TINGGI. Saat ditarik RENDAH, chip bekerja dengan daya minimum.

Daya (Power)

Papan memiliki Regulator tegangan LDO untuk menjaga tegangan stabil pada 3.3V, sedangkan rentang tegangan operasi Arduino ESP32 adalah 2.2V hingga 3.6V. Ketika ESP32 menarik hingga 250mA selama transmisi RF, ESP32 dapat memasok hingga 600mA, yang seharusnya lebih dari cukup. Keluaran regulator juga dipecah ke salah satu sisi papan dan diberi label sebagai 3V3. Daya dapat dipasok ke komponen eksternal melalui pin ini. Port USB MicroB onboard menyediakan daya ke papan pengembangan ESP32. Anda dapat menggunakan pin VIN untuk memberi daya pada ESP32 dan periferalnya secara langsung melalui catu daya eksternal 5V.

Untuk komunikasi, ESP32 memerlukan catu daya 3,3V dan level logika 3,3V. Pin GPIO tidak memiliki toleransi 5V.

[Untuk membaca selanjutnya mengenai Pinout dari ESP32, silakan lihat di sini (Ahonerd.com).]

2. ESP8266

Modul ESP-12E pada papan pengembangan berisi chip ESP8266 dengan mikroprosesor Tensilica Xtensa 32-bit LX106 RISC yang mendukung RTOS dan beroperasi pada frekuensi jam 80 hingga 160 MHz yang dapat disesuaikan. ESP8266 adalah perangkat murah dan mudah digunakan untuk menghubungkan proyek IoT Anda ke internet. Nodemcu ESP8266 menyertakan transceiver Wi-Fi 802.11b/g/n HT40, yang memungkinkannya terhubung ke jaringan WiFi dan berinteraksi dengan Internet, modul ini dapat berfungsi sebagai titik akses (membuat hotspot) dan stasiun (menghubungkan ke Wi-Fi), itu hanya dapat mengambil data dan mempostingnya ke internet, menjadikan Internet of Things (IoT) sesederhana mungkin. Ini memperluas kemampuan NodeMCU ESP8266.

Modul ini memiliki kemampuan pemrosesan dan penyimpanan on-board yang cukup kuat yang memungkinkannya diintegrasikan dengan sensor dan perangkat khusus aplikasi lainnya melalui GPIO-nya dengan pengembangan minimal di awal dan pemuatan minimal selama runtime. RAM 128 KB dan memori Flash 4MB (untuk aplikasi dan penyimpanan data), yang lebih dari cukup untuk menangani string besar yang membentuk halaman web, data JSON/XML, dan semua hal lain yang kami lemparkan ke perangkat IoT saat ini.

Modul NodeMCU ESP8266 tersedia dalam dua varian di mana satu dibangun dengan jembatan USB ke UART CP2102 dan lainnya dengan jembatan USB ke UART CH340.

Modul WiFi ESP8266 memiliki total 17 pin GPIO yang tersedia di kedua sisi papan pengembangan. Pin ini dapat ditugaskan untuk semua jenis tugas periferal.

• PIN POWER : Pin daya terdiri dari satu pin VIN dan tiga pin 3.3V. Jika Anda memiliki sumber daya 5V yang diatur, Anda dapat menggunakan pin VIN untuk memasok ESP8266 dan periferalnya secara langsung. Pin 3.3V adalah output dari regulator tegangan yang terpasang di papan. Daya dapat disuplai ke komponen eksternal melalui pin ini.
• PIN I2C : Ini digunakan untuk menghubungkan semua sensor dan periferal I2C proyek Anda. I2C Master dan Slave keduanya didukung.
• PIN GPIO : ESP8266 NodeMCU mencakup 17 pin GPIO yang dapat ditetapkan secara terprogram untuk tugas yang berbeda seperti I2C, I2S, UART, PWM, Remote Control IR, Lampu LED, dan Tombol. Setiap GPIO dengan kemampuan digital dapat disetel ke pull-up atau pull-down internal, atau impedansi terlalu tinggi.
• KANAL GROUND : Ini adalah pin ground dari papan pengembangan NodeMCU ESP8266.
• KANAL ADC : NodeMCU memiliki built-in SAR ADC presisi 10-bit. Menguji tegangan catu daya pin VDD3P3 dan menguji tegangan input pin TOUT adalah dua fungsi yang dapat diimplementasikan menggunakan ADC. Mereka tidak dapat diimplementasikan pada saat yang sama.
• PIN UART : ESP8266 NodeMCU menampilkan dua port UART, UART0 dan UART1, yang dapat berinteraksi hingga 4,5 Mbps dan memungkinkan komunikasi asinkron (RS232 dan RS485). Untuk komunikasi, pin UART0 (TXD0, RXD0, RST0, dan CTS0) dapat digunakan. Ini mendukung kontrol cairan. Namun, karena UART1 (pin TXD1) hanya mengirimkan data, biasanya digunakan untuk mencetak log.
• PIN SPI : ESP8266 memiliki dua SPI (SPI dan HSPI) yang dapat digunakan dalam mode slave dan master.
• PIN PWM : Ada Empat saluran Modulasi Lebar Pulsa pada PCB (PWM). Output PWM dapat diimplementasikan secara terprogram dan digunakan untuk menggerakkan motor digital dan LED. Rentang frekuensi PWM dapat disesuaikan dari 1000 μs hingga 10000 μs, yaitu antara 100 Hz dan 1 kHz.
• PIN KONTROL : Digunakan untuk mengontrol mikrokontroler ESP8266. Chip's Enable pin (EN), Reset pin (RST), dan WAKE pin adalah di antara pin-pin ini.

Daya (Power)

Papan ini memiliki pengatur tegangan LDO untuk menjaga kestabilan tegangan pada 3.3V, sedangkan rentang tegangan operasional ESP8266 adalah 3V hingga 3.6V. Ketika ESP8266 menghasilkan hingga 80mA selama transmisi RF, ESP8266 dapat memasok hingga 600mA, yang seharusnya lebih dari cukup. Keluaran regulator juga dipecah ke salah satu sisi papan dan diberi label sebagai 3V3. Daya dapat dipasok ke komponen eksternal melalui pin ini. Konektor USB MicroB onboard menyediakan daya ke ESP8266 NodeMCU. Anda dapat menggunakan pin VIN untuk memberi daya pada ESP8266 dan periferalnya secara langsung jika menyediakan daya melalui sumber 5V.

Untuk komunikasi, ESP8266 membutuhkan catu daya 3.3V dan level logika 3.3V. Pin GPIO tidak memiliki toleransi 5V.

[Untuk membaca selanjutnya mengenai Pinout dari ESP8266, silakan lihat di sini (Ahonerd.com).]

B. Komunikasi Nirkabel (Wireless Communications)

Perbedaan penting dengan ESP32 adalah kemampuan Bluetooth-nya yang memungkinkan ESP32 tidak hanya terbatas pada komunikasi Wi-Fi, tetapi juga memungkinkannya untuk diintegrasikan ke dalam lebih banyak proyek. Ini mendukung Bluetooth klasik dan Bluetooth Low Energy. Sedangkan ESP8266 tidak mendukung Bluetooth.

ESP8266 memiliki prosesor built-in, tetapi karena multitasking terlibat dalam memperbarui tumpukan Wi-Fi, sebagian besar aplikasi menggunakan mikrokontroler terpisah untuk berinteraksi dengan sensor, I/O digital, dan pemrosesan data. Saat menggunakan ESP32, Anda mungkin tidak perlu menggunakan mikrokontroler tambahan karena ESP32 memiliki Mikroprosesor Ganda 32-bit dan akan berjalan pada papan breakout dan modul dari 160 MHz hingga 240MHz. Ini memberikan kecepatan yang cukup untuk aplikasi apa pun yang membutuhkan mikrokontroler dengan konektivitas.

• ESP32 lebih cepat dari ESP8266;
• ESP32 hadir dengan lebih banyak GPIO dengan banyak fungsi;
• ESP32 mendukung pengukuran analog pada 18 saluran (pin yang mendukung analog) versus hanya satu pin ADC 10-bit pada ESP8266;
• ESP32 mendukung Bluetooth sedangkan ESP8266 tidak;
• ESP32 adalah dual-core, dan ESP8266 adalah single core;
• ESP8266 lebih murah daripada ESP32;
• ESP8266 memiliki komunitas yang lebih luas (walaupun menurut kami pada saat ini, perbedaannya sebesar itu);
• Untuk banyak proyek IoT dan Wi-Fi, ESP8266 dapat melakukan pekerjaan itu dengan harga lebih murah;
• Kedua papan dapat diprogram menggunakan Arduino IDE atau IDE lain yang didukung.
• Kedua papan mendukung firmware MicroPython.

C. Spesifikasi

ESP32 adalah penerus dari modul ESP8266. ESP32 memiliki Wi-Fi dan inti CPU yang lebih cepat, lebih banyak GPIO, dan mendukung Bluetooth 4.2 dengan konsumsi daya yang rendah.

Dari segi harga, ESP32 dipasarkan Rp 100.000 - 650.000 sedangkan ESP8266 dijual Rp. 30.000 - 300.000.

SPESIFIKASI	ESP8266	ESP32
MCU	Xtensa Single-core 32-bit L106	Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 dengan 600 DMIPS
802.11 b/g/n Wi-Fi	YA, HT20	YA, HT40
ADC	10-bit	12-bit
Hardware/Software PWM	None / 8 Kanal	1/16 Kanal
Typical Frequency	80MHz	160MHz
SRAM	160kByte	512kByte
GPIO	17	36
Touch Sensor	NONE	YES
Bluetooth	NONE	Bluetooth 4.2
SPI/I2C/I2S/UART	2/1/2/2	4/2/2/3
ADC	10-bit	12-bit
CAN	NONE	1
ROM	Tidak Dapat Diprogram	448kB ROM untuk Booting dan Fungsi Inti (Core Functions)
Suhu Kerja (Working Temperature)	-40°C sampai 125°C	-40°C sampai 125°C

Karena ESP32 memiliki lebih banyak pin GPIO dibandingkan dengan ESP8266, dapat ditentukan pin mana yang berfungsi sebagai pin UART, I2C atau SPI tergantung pada kode program yang dibuat.

Ini juga dimungkinkan karena chip ESP32 memiliki fitur multiplexing yang memungkinkan beberapa fungsi digunakan pada pin yang sama. Namun, kecuali diprogram untuk fungsi tertentu, pin GPIO secara default.

Untuk dapat mengatur sinyal PWM pada GPIO mana pun dengan frekuensi yang dikonfigurasi dan siklus yang diatur pada program kode. Pada ESP32 juga mendukung dua saluran DAC 8-bit.

Selain itu, ESP32 berisi 10 GPIO Penginderaan kapasitif, yang mendeteksi sentuhan dan dapat digunakan untuk memicu peristiwa, atau mengaktifkan ESP32 dari mode sleep.

Untuk melihat Artikel ini dalam bahasa Indonesia, bisa dilihat di sini. Dan jika anda ingin melihat artikel tentang Modul Arduino silahkan lihat di sini. Nantikan Artikel selanjutnya tentang Praktikum Modul Arduino Fisik (ESP32) dan Tinkercad.

Terima Kasih 😄😊👌👍 :)

Wassalammu‘alaikum wr. wb.