02/11/2022 – Elektrologi

Perbedaan Arduino UNO dan ESP32

Berikut ini perbedaan utama antara Arduino UNO dan ESP32:

Parameter	Arduino Uno	ESP32
Prosesor	ATmega328	Xtensa dual core / single core
Clock prosesor	16 MHz	160 MHz / 240 MHz
Ukuran	68,6 mm x 53,4 mm	tergantung board
Analog Input	6 kanal, 10 bit ADC	18 kanal, 12 bit ADC
Tegangan catu daya	6 sampai 20 volt DC, namun disarankan hanya 7 sampai 12 volt DC	5 volt (USB)
Pin untuk Digital Input/Output	14 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)	34 (maksimum)
Berat	25 g	tergantung board
Ukuran	lebih kecil. shield Arduino Mega tidak dapat dipakai di Arduino UNO	lebih besar. shield Arduino UNO dapat dipakai di Arduino Mega
Kapasitas flash memory	32 kilobyte	4 MB (eksternal denganm antar muka SDIO/SPI)
SRAM	2 kilobyte	320 kilobyte
EEPROM	1 kilobyte	tidak ada secara khusus, namun dapat menggunakan sebagian memory Flash
Tegangan kerja	5 volt	3 volt
Konektor USB	USB type B	USB mini
Konektivitas Jaringan	tidak ada	WiFi 802.11, bluetooth
Port serial (UART)	1 (hardware)	3 (hardware)
I2C	1 kanal	2 kanal
Output analog	tidak ada DAC (Digital to Analog Converter)	ada DAC 2 kanal, 8 bit
SPI (Serial Peripheral Interface)	1 kanal	4 kanal

Arduino UNO

Arduino UNO adalah rangkaian mikrokontroler berbasis ATmega328P. Arduino UNO memiliki 14 pin input/output digital (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz sebagai sumber clock, koneksi USB untuk catu daya dan komunikasi serial, colokan listrik DC, header ICSP (In Circuit Serial Programming), dan tombol reset. Papan rangkaian Arduino UNO berisi semua hal yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler. Untuk menggunakan Arduino UNO, cukup dengan disambung ke komputer dengan kabel USB atau sambungkan dengan adaptor AC-ke-DC atau baterai untuk memulai. Anda dapat mengotak-atik UNO Anda tanpa terlalu khawatir melakukan kesalahan. Pada kondisi terburuk, chip ATmega328 dengan kemasan DIP (Dual In line Package) dapat diganti jika rusak.

ESP32

ESP 32 adalah mikrokontroler yang memiliki banyak fitur pada prosesornya, dan dilengkapi dengan konektivitas Wi-Fi dan Bluetooth terintegrasi untuk berbagai macam aplikasi.

ESP32 mampu berfungsi dengan andal di lingkungan industri, dengan suhu pengoperasian mulai dari –40°C hingga +125°C. ESP32 dapat secara dinamis menghilangkan ketidaksempurnaan sirkuit eksternal dan beradaptasi dengan perubahan kondisi eksternal dengan dukungan rangkaian kalibrasi di dalamnya. Rangkaian kalibrasi ini memungkinkan WiFi pada ESP32 berfungsi tanpa perlu kalibrasi ekstra.

ESP32 dirancang untuk perangkat bergerak (mobile), perangkat elektronik yang dapat dikenakan (wearable electronics), dan aplikasi IoT. Konsumsi daya ESP32 dapat dibuat sangat rendah dengan kombinasi beberapa macam perangkat lunak khusus. ESP32 juga mencakup fitur-fitur canggih, seperti ‘clock gating‘ untuk mereduksi konsumsi daya, berbagai mode daya, dan penskalaan daya secara dinamis.

ESP32 dibuat sangat terintegrasi dengan sakelar pemilih antena di dalamnya, RF balun, power amplifier untuk radio, amplifier penerima radio dengan kebisingan rendah (low noise), filter, dan modul manajemen daya. ESP32 menambahkan fungsionalitas dan keserbagunaan yang banyak aplikasi dengan hanya memerlukan ruang kecil di PCB (Printed Circuit Board)

ESP32 dapat berfungsi sebagai sistem mandiri yang lengkap atau sebagai perangkat pembantu ke mikrokontroler lain, mengurangi overhead tumpukan komunikasi pada prosesor aplikasi utama. ESP32 dapat berinteraksi dengan sistem lain untuk menyediakan fungsionalitas Wi-Fi dan Bluetooth melalui antarmuka SPI/SDIO atau I2C/UART.

Modul ESP32 tersedia dalam berbagai versi, di antaranya adalah Lolin32 Lite dan DevkitC serta clone nya.

ESP32 memiliki beberapa kelebihan dibandingkan Arduino. Di antaranya sebagai berikut:

Prosesor di ESP32 dari keluarga Xtensa, lebih cepat dibandingkan prosesor ATmega dengan arsitektur AVR. ESP32 clocknya adalah 240 MHz, sedangkan Arduino UNO menggunakan ATmega328 dengan kecepatan maksimum 16 MHz
Jumlah core pada prosesornya lebih banyak. ESP32 mempunyai 2 core, sedangkan ATmega328 hanya 1 core saja.
Memori Flash yang terhubung lebih banyak. ESP32 memiliki Flash Memory sebesar 1 MB sampai 16 MB. Arduino UNO memiliki memori flash sebesar 32 KB. Model Arduino lain ada yang memiliki flash lebih besar, seperti ATmega2560 yang memiliki flash sebesar 256 KB
Memori RAM lebih besar. ESP32 memiliki SRAM 520 KiB, sedangkan Arduino UNO memiliki SRAM hanya 2 KB. ATmega2560 memiliki SRAM sebesar 8 kilobyte
ESP32 memiliki kemampuan nirkabel WiFi 802.11 dan Bluetooth. Fitur ini di Arduino UNO tidak ada, harus menambah modul/shield.

Referensi

ESP32 Lolin32 Lite
ESP32 Devkit C
Dokumentasi resmi Arduino Uno R3
Datasheet Arduino UNO R3
https://en.wikipedia.org/wiki/USB
https://en.wikipedia.org/wiki/Clock_gating

Perbedaan Arduino dan ATmega

Arduino adalah kerangka kerja untuk membuat sistem elektronik open-source yang meliputi sejumlah perangkat keras dan perangkat lunak. Sebagian perangkat keras Arduino menggunakan prosesor/mikrokontroler dari keluarga ATmega.

ATmega adalah keluarga mikrokontroler dari arsitektur AVR yang diproduksi oleh perusahaan Atmel. Saat ini perusahaan Atmel sudah diakuisisi oleh Microchip.

Perangkat Keras Arduino

Berikut ini contoh perangkat keras Arduino yang menggunakan prosesor ATmega

Nama	Prosesor
Arduino Nano Every	ATmega4809
Arduino Nano	ATmega328
Arduino UNO	ATmega328
Arduino Mega 2560	ATmega2560
Arduino Leonardo	ATmega32u4

Berikut ini contoh perangkat keras Arduino yang tidak menggunakan prosesor ATmega

Nama	Prosesor
Arduino Nano 33 IoT	SAMD21 Cortex®-M0+ 32bit low power ARM MCU
Arduino Nano RP2040 Connect	Raspberry Pi® RP2040
Arduino Nano 33 BLE Sense	nRF52840

Perangkat Lunak Arduino

Berikut ini perangkat lunak Arduino

Arduino IDE (versi terbaru adalah 2.0.1) untuk pengembangan perangkat lunak di komputer laptop/desktop.
Arduino Web Editor untuk mengembangkan perangkat lunak secara online. Data-data disimpan di cloud server.

Mikrokontroler ATmega

Berikut ini beberapa contoh mikrokontroler ATmega yang dipakai di perangkat keras Arduino

ATmega168
ATmega328
ATmega2560
ATmega32u4
ATmega4809

Berikut ini beberapa contoh mikrokontroler ATmega yang tidak dipakai di perangkat keras Arduino

ATmega8535
ATmega16
ATmega32

Berikut ini contoh prosesor ATmega168 yang dipakai di Arduino

Berikut ini contoh rangkaian berbasis ATmega8535 yang bukan menggunakan Arduino

Referensi

Perbedaan Antara Arduino UNO dan Raspberry PI 3

Berikut ini perbedaan utama antara Arduino Uno dan Arduino Nano

Parameter	Arduino Uno	Raspberry PI 3
Prosesor	ATmega328 (AVR), single core, 8 bit	ARM Cortex A53, quad core, 64 bit.
Clock	16 MHz	1,2 GHz
Memori RAM	2 kilobyte	1 gigabyte
Memori EEPROM	1 kilobyte	tidak ada
Memori Flash	32 kilobyte (internal)	tidak ada internal. Memori flashmenggunakan SD card eksternal
Input Analog	6 pin	tidak ada
Input/Output Digital	14 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)	40 pin GPIO, namun tidak semuanya dipakai untuk input/output
Sistem Operasi	tidak perlu sistem operasi, namun dapat menggunakan sistem operasi real time seperti FreeRTOS	Raspberry Pi OS, Raspberry Pi Debian, dan berbagai sistem operasi berbasis Linux, Windows IoT Core
Bahasa Pemrograman	C / C++	praktis semua bahasa pemrograman yang dapat dijalankan di sistem operasi Linux
Port USB	1 buah USB type B untuk port serial dan catu daya	1 buah mini USB untuk catu daya 4 buah USB type-A untuk memasang periferal seperti keyboard-USB dan mouse-USB
Koneksi jaringan komputer	tidak ada	Ethernet 802.3 dan Wifi 802.11 (2,4 GHz)
Tegangan Kerja	5 volt	3,3 volt
Catu Daya	5 volt (USB), 6 ~ 12 volt (pin catu daya). Konsumsi arus untuk prosesor maksimum adalah 14 mA. Konsumsi arus untuk periferal output maksimum 200 mA.	5 VDC, 2,5 ampere
Ukuran	68,6 mm x 53,4 mm	85 mm x 56 mm
berat	37 g	50 g
harga	Rp 350.000 ~ Rp 450.000	Rp 3,5 juta (model B+)

Arduino UNO

Raspberry PI Model 3

Spesifikasi Raspberry Pi secara ringkas

The Raspberry Pi 3 Model B+ is the final revision in the Raspberry Pi 3 range.

Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC @ 1.4GHz
1GB LPDDR2 SDRAM
2.4GHz and 5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac wireless LAN, Bluetooth 4.2, BLE
Gigabit Ethernet over USB 2.0 (maximum throughput 300 Mbps)
Extended 40-pin GPIO header
Full-size HDMI
4 USB 2.0 ports
CSI camera port for connecting a Raspberry Pi camera
DSI display port for connecting a Raspberry Pi touchscreen display
4-pole stereo output and composite video port
Micro SD port for loading your operating system and storing data
5V/2.5A DC power input
Power-over-Ethernet (PoE) support (requires separate PoE HAT)

Memilih Arduino Atau Raspberry Pi

Arduino dan Raspberry memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Berikut ini beberapa saran untuk melakukan pemilihan.

Faktor-faktor yang mengarah ke Raspberry Pi:

Perlu menjalankan aplikasi perlu dijalankan di sistem operasi Linux, misal database MySQL, web server Apache, dan sebagainya.
Aplikasi menggunakan bahasa pemrograman selain C/C++, misal Python, PHP, Java dan sebagainya.
Perlu terhubung ke internet lewat ethernet atau wifi
Tidak perlu input analog. Jika terpaksa perlu input analog, maka perlu menambah ADC eksternal seperti MCP3008, ADC1115 , HX711
Perlu output HDMI ke monitor
Perlu kamera
Perlu memori besar, baik memori RAM ataupun memori Flash.
Perlu kecepatan komputasi besar
Perlu periferal USB, seperti keyboard, mouse
Fasih menggunakan sistem operasi berbasis Linux

Faktor-faktor yang mengarahkan ke Arduino

Harga Arduino lebih murah
Aplikasi sederhana, sehingga sumber daya CPU dan memori yang diperlukan aplikasi sedikit.
Aplikasi mobile dengan sumber energi solar cell atau baterai, sehingga perlu hemat energi.
Tidak perlu konektivitas jaringan komputer, seperti ethernet atau wifi.
Perlu input analog
Perlu fitur real time dengan sistem operasi real time seperti FreeRTOS.
Porting real time operating system (RTOS) untuk Raspberry Pi tersedia untuk beberapa RTOS, namun tidak sepopuler pada Arduino atau mikrokontroler lain.
erlu akses langsung ke interupsi pada mikroprosesor. Pada Raspberry Pi, interupsi diurus oleh sistem operasi, jadi tidak dapat diakses langsung oleh pengguna.

Referensi

Perbedaan Arduino UNO dan Arduino Mega 2560

Berikut ini perbedaan utama antara Arduino UNO dan Arduino Mega

Parameter	Arduino Uno	Arduino Mega
Prosesor	ATmega328	ATmega2560
Ukuran	68,6 mm x 53,4 mm	101,52 mm x 53,3 mm
Analog Input	6	16
Tegangan catu daya	6 sampai 20 volt DC, namun disarankan hanya 7 sampai 12 volt DC	7 sampai 12 volt DC
Pin untuk Digital Input/Output	14 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)	54 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)
Berat	25 g	37 g
Ukuran	lebih kecil. shield Arduino Mega tidak dapat dipakai di Arduino UNO	lebih besar. shield Arduino UNO dapat dipakai di Arduino Mega
Kapasitas flash memory	32 kilobyte	256 kilobyte
SRAM	2 kilobyte	8 kilobyte
EEPROM	1 kilobyte	4 kilobyte

Kesamaan antara Arduino UNO dan Mega:

Parameter	Nilai
Clock prosesor	16 MHz
Digital Input/Output	14
EEPROM	1 kilobyte
Tegangan kerja	5 volt
Konektor USB	USB type B
Tegangan kerja	5 volt

Arduino UNO

Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 adalah modul mikrokontroler berbasis prosesor ATmega2560. Arduino Mega 2560 memiliki 54 pin input/output digital (15 di antaranya dapat digunakan sebagai output Pulse Width Modulation(PWM) / Modulasi Lebar Pulsa), 16 input analog, 4 UART (port serial perangkat keras), osilator kristal 16 MHz, koneksi USB, colokan catu daya, header ICSP (In Circuit Serial Programming), dan tombol reset. Modul berisi semua komponen yang diperlukan untuk menjalankan sistem mikrokontroler; Untuk mulai menggunakan/mengaktifkan, cukup dengan menyambungkan modul ini ke komputer dengan kabel USB atau nyalakan dengan adaptor AC-ke-DC atau baterai. Modul Arduino Mega 2560 kompatibel dengan sebagian besar perisai yang dirancang untuk Arduino UNO dan modul sebelumnya seperti Arduino Duemilanove atau Arduino Diecimila.

Arduino Mega 2560 adalah versi baru dari Arduino Mega. Perbedaan utama Arduino Mega 2560 dengan Arduino Mega adalah prosesor yang dipakai. Arduino Mega 2560 menggunakan prosesor ATmega 2560, sedangkan Arduino Mega menggunakan prosesor ATmega 1280.

Referensi

Perbedaan Arduino UNO dan Nano

Berikut ini perbedaan utama antara Arduino Uno dan Arduino Nano

Parameter	Arduino Uno	Arduino Nano
Ukuran	68,6 mm x 53,4 mm	18 mm x 45 mm
Konektor USB	USB type B	USB mini
Analog Input	6	8
Tegangan catu daya	6 sampai 20 volt DC, namun disarankan hanya 7 sampai 12 volt DC	7 sampai 12 volt DC
Pin untuk Digital Input/Output	14 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)	22 (6 dengan fitur Pulse Width Modulation)
Berat	25 g	7 g
Ukuran	lebih besar, terutama dirancang untuk dipasangi Arduino Shield	lebih kecil, terutama dirancang untuk dipasang di breadboard

Kesamaan antara Arduino UNO dan Nano:

Parameter	Nilai
Prosesor	ATmega328 (arsitektur AVR)
Clock prosesor	16 MHz
Digital Input/Output	14
EEPROM	1 kilobyte
SRAM	2 kilobyte
Flash memory	32 kilobyte ( 2 kilobyte untuk boot loader)

Arduino UNO

Berikut ini contoh Arduino UNO dengan sebuah shield tampilan LCD yang dirancang untuk dipasang di atas Arduino UNO.

TFT LCD 2.4" Shield untuk Arduino UNO — Arduino UNO di sebelah TFT LCD

Arduino Nano

Arduino Nano adalah rangkaian mikrokontroler berbasis ATmega328 dalam kemasan kecil, lengkap, dan mudah dipasang di breadboard. Ini memiliki fungsi yang kurang lebih sama dengan Arduino UNO, dengan bentuk yang lebih kecil. Arduino Nano tidak memiliki colokan listrik DC, dan konektor USB yang dipakai adalah USB mini-B, lebih kecil daripada USB type-A di Arduino UNO.

Berikut ini contoh Arduino Nano dipasang di sebuah breadboard.