# Roadmap

## Stage 0: Safety, Tools, Measurements

**Цель:** научиться безопасно включать простые схемы, пользоваться БП и мультиметром, проверять ошибки до подачи питания.

**Ключевые понятия:** voltage, current, resistance, power, ground, current limit, continuity test, breadboard rails.

**Лабораторные:** `001_led_resistor_psu`, `002_breadboard_and_multimeter`.

**Готовность перейти дальше:**

- БП включается через current limit, а не "на максимум".
- Мультиметром уверенно проверяются напряжение, сопротивление и короткое замыкание.
- LED + resistor работает предсказуемо, ток вычислен и измерения записаны.

## Stage 1: Basic DC Electronics

**Цель:** понять поведение базовых DC-схем через измерения.

**Ключевые понятия:** Ohm's law, voltage divider, LED forward voltage, capacitor polarity, transistor as switch.

**Лабораторные:** `001_led_resistor_psu`, `004_button_pullup_pulldown`, `007_transistor_switch`.

**Готовность перейти дальше:**

- Понятно, где в схеме течет ток и где измерять напряжение.
- Ошибки полярности и плохого контакта диагностируются мультиметром.
- Транзисторный ключ собран и объяснен как управляемый switch.

## Stage 2: ESP32 Fundamentals

**Цель:** перейти от пассивных схем к микроконтроллеру без нарушения электрических ограничений.

**Ключевые понятия:** GPIO, 3.3V logic, digital output, digital input, boot pins, USB power, common ground.

**Лабораторные:** `003_esp32_blink`, `004_button_pullup_pulldown`.

**Готовность перейти дальше:**

- ESP32 прошивается и выполняет blink.
- GPIO подключаются только к безопасным уровням 3.3V.
- Внешняя схема имеет common ground с ESP32.

## Stage 3: Interfaces: GPIO, ADC, PWM, I2C, UART

**Цель:** изучить базовые интерфейсы как контракты между firmware и железом.

**Ключевые понятия:** input/output mode, pull-up, pull-down, PWM duty cycle, I2C address, SDA/SCL, UART TX/RX.

**Лабораторные:** `004_button_pullup_pulldown`, `005_pwm_led_dimming`, `006_i2c_lcd_1602`.

**Готовность перейти дальше:**

- Кнопка читается стабильно.
- PWM изменяет яркость LED ожидаемым образом.
- LCD 1602 I2C обнаружен scanner-ом и выводит тестовый текст.

## Stage 4: Embedded Software Patterns

**Цель:** писать firmware как поддерживаемый software-проект, а не набор delay-based скетчей.

**Ключевые понятия:** state machine, non-blocking loop, debouncing, configuration, logging, hardware abstraction.

**Лабораторные:** расширения `003`-`006`.

**Готовность перейти дальше:**

- Firmware имеет понятную структуру и physical test procedure.
- Поведение проверяется через наблюдаемые состояния и измерения.
- Ошибки отделяются на hardware, wiring, power и software causes.

## Stage 5: IoT Projects

**Цель:** соединить ESP32, периферию и сеть в маленькие полезные проекты.

**Ключевые понятия:** Wi-Fi, reconnect logic, MQTT, status display, telemetry, watchdog thinking.

**Лабораторные:** `008_wifi_status_display`, будущие sensor node проекты.

**Готовность перейти дальше:**

- Устройство показывает сетевой статус на LCD.
- Есть понятная стратегия reconnect и индикации ошибок.
- Состояние проекта можно восстановить по lab notes.

## Stage 6: Debugging, Reliability, Power, Architecture

**Цель:** перейти от "работает на столе" к инженерному мышлению о надежности.

**Ключевые понятия:** brownout, current budget, boot diagnostics, fault isolation, power domains, enclosure thinking.

**Лабораторные:** повторное улучшение предыдущих проектов.

**Готовность:**

- Для проекта есть измеренный power budget.
- Известны failure modes и симптомы.
- Архитектура firmware и схемы объяснима через ограничения железа.