Estoy de acuerdo que depende del proyecto y que sin dudas, mientras menos "agregados" tengas, menor la posibilidad de fallas.
Pero agregar un uC aparte te puede dar la flexibilidad que tiene ese uC y tal vez no el ESP, por ej. control PWM, múltiples SPI, DAC, incluso más puertos.
Se me ocurre un ej. donde tener otro uC puede ser útil:
Supongamos que la conexión WiFi deja de responder (no necesariamente por el ESP, sino por el Router o cosas mágicas del WiFi), el ESP te ofrece un puerto para resetear el dispositivo y reestablecer conexión cuando los comandos/funciones internas dejan de ser útiles (y pasa muy seguido). Si usás el watchdog del ESP podrías conseguir eso, sin embargo si estás en medio de un proceso de control, no es buena idea hacer eso. Con un uC externo, reseteas el ESP y seguís controlando como si nada pasara.
También está el asunto que menciona Scooter, para manejar bien el ESP, es necesario meterte con las API que ofrece el fabricante (hablo en C puro, no Arduino) y sus métodos de programación. Lo cual no está mal, es como cualquier otro uC que hay que familiarizarse, pero tal vez el tiempo que lleva y los beneficios en costo por la cantidad a fabricar, no valen la pena esa inversión de tiempo. Como todo, siempre es mejor aumentar el conocimiento, pero el tiempo puede ser también determinante.
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