5.1 KiB
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.