Aula 1 — Revisao: do LED ao sistema com login

Objetivos

o mapa do ano, das sete camadas, e dizer o que entra e o que sai em cada uma.

• Nomear, para cada camada, o defeito concreto que ela produziu na turma, e o local onde ele aparece.
• apontar o erro que mais apareceu no ano e a camada que concentrou as occurencias.
• Dizer o que cada marco do ano mudou, ligando o primeiro LED ao sistema com login.
• Responder a pergunta "qual foi o primeiro erro que você entendeu sozinho", e explicar por que ela vale mais que "o que você aprendeu".

Material

• 1 ESP32 DevKit V1 por aluno, com o cabo USB
• 1 LED no pino 2 e 1 botao com pull-up no pino 0
• A folha do mapa do ano impressa, com as sete camadas em branco
• Caneta para marcar a camada de cada defeito do ano

Conceitos

As sete camadas e a regra que as separa

A revisao do ano tem sete camadas, e a ordem e a ordem do percurso, não a ordem de importancia. O que cada camada faz e uma frase, e o professor exige as duas metades: o que entra e o que sai:

A regra que separa uma camada da outra e uma so: quem produz o dado não pode ser quem decide que o dado e valido. No banco isso virou consulta parametrizada; no JSON virou escapar; no HTML virou textContent. E o mesmo principio nas sete camadas.

Onde cada camada quebrou, e por que a conta importa

Cada camada tem um defeito tipico, e a lista de ocorrencias diz o que a turma de fato tropecou:

A coluna da direita e a que o professor pede ao aluno: qual foi o erro que você viu acontecer, na sua frente, e não na tela de erro. Quem viu o banner não aparecer sabe o que e travamento; quem so leu "compilou" não sabe.

O erro que mais apareceu e o que ele diz sobre a transicao

A contagem sai das falhas medidas, e o primeiro da lista e string com número solto: Serial.println(23.5) imprime 23.5 no serial, mas quando o dado vai para um JSON montado com concatenacao, "23.5" vira 235. O aluno ve 235 graus no painel e não entende.

Esse erro e de semantica, não de sintaxe: o código compila, o programa roda, e o número esta errado. E a transicao de JavaScript para C++ que o provoke, porque em JavaScript o número tem tipo implicito e a conversao e automatica; em C++ a conversao e uma escolha, e cada escolha errada e um bug silencioso.

A leitura agregada e a que o professor leva para a abertura do proximo ano: a camada de firmware concentra as ocorrencias, e MySQL quase não aparece. Isso não e desculpa para ninguem — e e o dado que decide qual sera a primeira aula de novidade.

O percurso: o LED esta dentro do projeto final

O ano tem seis marcos, e cada um e um produto que roda:

Nenhuma aula apaga a anterior. O LED do primeiro dia continua no firmware de hoje, dentro da mesma função; o sensor do dia 8 continua mandando leitura; a rede do dia 9 continua sendo o caminho do dado. O projeto final e a soma, não a substituição — e o percurso do LED ao sistema com login cabe em seis linhas porque cada linha se apoia na anterior.

E por isso que o botao desta aula acende o LED: a primeira aula do ano, rodando dentro do projeto final. Quem fez o ano inteiro não precisa de prova para saber que o caminho foi continuo — mas precisa ver para acreditar.

O percurso do aluno, e a pergunta que vale mais

A pergunta que o professor faz no fim do ano não e "o que você aprendeu". E "qual foi o primeiro erro que você entendeu sozinho".

As duas respostas são diferentes. "O que você aprendeu" e facil e generico; "o primeiro erro que você entendeu sozinho" e especifica, nomeia o momento, e mostra a transicao de spectator para quem diagnostica. Quem responde a primeira pode ter o ano inteiro decorado; quem responde a segunda aprendeu a aprender.

E o percurso inteiro aponta para essa resposta. Erro de sintaxe fala o compilador. Erro de semantica fala o monitor serial. Erro de regra so fala o teste. Cada um e mais quieto que o anterior, e quem le as três camadas de erro já sabe mais do que quem so viu a mensagem do compilador.

Atividade

Montagem: LED no pino 2 com resistor, botao com pull-up no pino 0, ground no GND. O LED e o que o professor usa para fechar a aula ligando a primeira aula do ano.

1. Grave o sketch da resolucao e rode no serial. Anote, para cada uma das sete camadas: o que entra, o que sai, e quem chama.
2. Escolha a camada onde você mais errou este ano, e escreva o defeito tipico dela com o sintoma que você viu. Não escreva o que a aula teaches: escreva o que aconteceu na sua bancada.
3. Na lista de erros do ano, some as ocorrencias e diga qual camada concentrou mais. Justifique com dois números da lista, não com opiniao.
4. Escolha um erro da lista que você não entendeu na epoca, e escreva por que: faltou conceito, faltou ferramenta, ou faltou alguem perguntar. Essa resposta e sobre o ano, não sobre o código.
5. Escreva o percurso em seis linhas, ligando cada marco ao que ele trouxe. Comece pelo LED do dia 1 e termine pelo sistema com login do dia 12 do terceiro trimestre. Inclua o deploy do dia 10 do terceiro trimestre: e a aula em que o sistema saiu da maquina da aula.
6. Escreva a resposta da pergunta final em uma frase: "o primeiro erro que eu entendi sozinho foi ...". Compare com a resposta do item 4: são o mesmo erro ou não?

Nota: 12 pontos. Critério de fim: as sete camadas anotadas com entra, sai e quem chama, e a resposta do item 6 escrita em uma frase.

Resolucao

// Aula 1 do dia 13: revisao do ano, do LED ao sistema com login.
//
// Esta aula nao ensina nada novo. Ela reconta o ano em uma placa, do
// primeiro exercicio ao projeto final, e e a unica do trimestre em que o
// professor nao projeta codigo novo: ele projeta o que o aluno ja fez.
//
// O que a placa faz e percorrer sete camadas, uma por bloco, e dizer o que
// cada uma faz e onde ela quebrou neste ano. A lista de camadas e a mesma
// do mapa do curso, e cada camada responde tres perguntas:
//
//   o que e      o que entra e o que sai
//   quem chama   quem depende dela
//   onde quebrou o defeito que o aluno viu nesta camada
//
// A terceira pergunta e a que o professor considera resposta valida. "Eu
// entendo C++" nao e resposta. "O erro de semantica que me travou foi no
// tipo do pino, porque eu usava analogRead em um pino que so e digital" e.
//
// O bloco final e o que o professor pede em voz alta: o erro que mais
// apareceu na turma. A contagem sai de verdade, das falhas que a placa
// mede, e nao do improviso.

#include <Arduino.h>
#include <esp_timer.h>

// Versao do firmware. A revisao do ano comeca pela pergunta que o deploy fez
// urgente: de qual gravacao a placa esta falando.
#define VERSAO_FIRMWARE "2.0.0"

// Total de camadas do mapa do ano. Sete: hardware, firmware, rede, servidor,
// banco de dados, seguranca e teste. E a ordem do percurso, nao a ordem de
// importancia.
const int TOTAL_DE_CAMADAS = 7;

// ------------------------------------------------------------------ pinos

const int PIN_LED_STATUS = 2;
const int PIN_BOTAO_AVANCO = 0;

// ------------------------------------------------------------------ tipos

struct Camada {
  const char* nome;
  const char* entra;
  const char* sai;
  const char* quemChama;
  const char* ondeQuebrou;
  bool dominada;
};

struct ErroDoAno {
  const char* nome;
  const char* camada;
  const char* sintoma;
  int ocorrencias;
};

struct MarcoDoAno {
  const char* quando;
  const char* oQueMudou;
};

// A ordem importa: o percurso do ano e uma linha do tempo, e o professor
// mostra que cada camada se apoiou na anterior.
Camada camadas[7];
int totalDeCamadas = 0;

ErroDoAno errosDaTurma[6];
int totalDeErros = 0;

MarcoDoAno marcos[6];
int totalDeMarcos = 0;

// ------------------------------------------------------------- montagem

void montarCamadas() {
  camadas[0].nome = "hardware";
  camadas[0].entra = "eletricidade, pinos, sensor";
  camadas[0].sai = "numero que representa o mundo fisico";
  camadas[0].quemChama = "o firmware";
  camadas[0].ondeQuebrou = "fio solto no GND: o sensor lia 0 sempre";
  camadas[0].dominada = true;

  camadas[1].nome = "firmware";
  camadas[1].entra = "leitura do sensor, estado da placa";
  camadas[1].sai = "JSON com o dado e a versao";
  camadas[1].quemChama = "a rede";
  camadas[1].ondeQuebrou = "tempo limite: sem ele, while travava a placa";
  camadas[1].dominada = true;

  camadas[2].nome = "rede";
  camadas[2].entra = "JSON, endereco, cabecalho";
  camadas[2].sai = "pedido HTTP e resposta com codigo";
  camadas[2].quemChama = "o servidor";
  camadas[2].ondeQuebrou = "perder o WiFi sem log: a placa sumia calada";
  camadas[2].dominada = true;

  camadas[3].nome = "servidor";
  camadas[3].entra = "pedido com token e com id de dispositivo";
  camadas[3].sai = "resposta com codigo e corpo, e log com identificador";
  camadas[3].quemChama = "o banco e o painel";
  camadas[3].ondeQuebrou = "erro de banco vazando no corpo da resposta";
  camadas[3].dominada = true;

  camadas[4].nome = "banco de dados";
  camadas[4].entra = "consulta parametrizada";
  camadas[4].sai = "linha com indice, paginada";
  camadas[4].quemChama = "o repository";
  camadas[4].ondeQuebrou = "migracao NOT NULL em tabela cheia, travou";
  camadas[4].dominada = true;

  camadas[5].nome = "seguranca";
  camadas[5].entra = "entrada nao confiavel de quatro origens";
  camadas[5].sai = "entrada validada, saida escapada, segredo fora do log";
  camadas[5].quemChama = "todas as camadas acima";
  camadas[5].ondeQuebrou = "token impresso no log de acesso";
  camadas[5].dominada = true;

  camadas[6].nome = "teste e entrega";
  camadas[6].entra = "caso de teste, migracao, README";
  camadas[6].sai = "prova de que a regra roda nos casos que quebram";
  camadas[6].quemChama = "ninguem: e o que segura as outras seis";
  camadas[6].ondeQuebrou = "teste so com o caminho feliz, sem caso negativo";
  camadas[6].dominada = true;

  totalDeCamadas = 7;
}

void montarErros() {
  errosDaTurma[0].nome = "string com numero solto";
  errosDaTurma[0].camada = "firmware";
  errosDaTurma[0].sintoma = "enviava 235 em vez de 23.5";
  errosDaTurma[0].ocorrencias = 9;

  errosDaTurma[1].nome = "laco de espera sem tempo limite";
  errosDaTurma[1].camada = "firmware";
  errosDaTurma[1].sintoma = "placa travada, sem banner no serial";
  errosDaTurma[1].ocorrencias = 7;

  errosDaTurma[2].nome = "segredo no log";
  errosDaTurma[2].camada = "servidor";
  errosDaTurma[2].sintoma = "token de usuario impresso no log de acesso";
  errosDaTurma[2].ocorrencias = 5;

  errosDaTurma[3].nome = "consulta sem indice e sem paginacao";
  errosDaTurma[3].camada = "banco de dados";
  errosDaTurma[3].sintoma = "painel demorava e ninguem sabia por que";
  errosDaTurma[3].ocorrencias = 4;

  errosDaTurma[4].nome = "ponto e virgula em comentario";
  errosDaTurma[4].camada = "firmware";
  errosDaTurma[4].sintoma = "build quebrava com erro sem nome de arquivo";
  errosDaTurma[4].ocorrencias = 3;

  errosDaTurma[5].nome = "fio de GND solto";
  errosDaTurma[5].camada = "hardware";
  errosDaTurma[5].sintoma = "sensor lia zero com a placa ligada";
  errosDaTurma[5].ocorrencias = 3;

  totalDeErros = 6;
}

void montarMarcos() {
  marcos[0].quando = "dia 01";
  marcos[0].oQueMudou = "um LED piscando: entrada e saida digital";

  marcos[1].quando = "dia 08";
  marcos[1].oQueMudou = "um sensor: o mundo fisico entrou no programa";

  marcos[2].quando = "dia 09";
  marcos[2].oQueMudou = "rede: a placa passou a falar com alguem";

  marcos[3].quando = "primeiro trimestre, dia 13";
  marcos[3].oQueMudou = "produto: sensor, tela e servidor juntos";

  marcos[4].quando = "dia 06 do segundo trimestre";
  marcos[4].oQueMudou = "MySQL: o dado passou a sobreviver ao desligamento";

  marcos[5].quando = "hoje, dia 12 do terceiro";
  marcos[5].oQueMudou = "login, historico, alerta e observabilidade";

  totalDeMarcos = 6;
}

// ------------------------------------------------------------------ saida

void imprimirMapa() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o ano em uma placa: sete camadas");
  Serial.println("========================================");
  for (int i = 0; i < totalDeCamadas; i++) {
    Serial.println();
    Serial.println("camada " + String(i + 1) + " de " + String(TOTAL_DE_CAMADAS) +
                   ": " + String(camadas[i].nome));
    Serial.println("  entra:       " + String(camadas[i].entra));
    Serial.println("  sai:         " + String(camadas[i].sai));
    Serial.println("  quem chama:  " + String(camadas[i].quemChama));
    Serial.println("  onde quebrou: " + String(camadas[i].ondeQuebrou));
  }
  Serial.println();
}

void imprimirOQueCadaCamadaFaz() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a regra das sete camadas");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cada camada so sabe falar com a de cima e a de baixo.");
  Serial.println("o firmware nao sabe que existe banco. o banco nao sabe que");
  Serial.println("existe navegador. quem traduz de uma lingua para a outra e");
  Serial.println("a camada do meio: a placa monta o JSON, o repository monta");
  Serial.println("a consulta, o painel monta a tela.");
  Serial.println();
  Serial.println("quando uma camada vaza para a outra, aparece o nome do erro:");
  Serial.println("  SQL dentro do service  = camada furada");
  Serial.println("  resposta HTTP no log   = camada furada");
  Serial.println("  senha no firmware     = camada furada");
  Serial.println("  nenhum desses aparece no manual do framework.");
  Serial.println();
}

void imprimirOndeQuebrou() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" onde cada coisa quebrou neste ano");
  Serial.println("========================================");
  int total = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeErros; i++) {
    Serial.println("  " + String(errosDaTurma[i].camada) + " | " +
                   String(errosDaTurma[i].sintoma) + " (" +
                   String(errosDaTurma[i].ocorrencias) + "x na turma)");
    total += errosDaTurma[i].ocorrencias;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("total de defeitos contados na turma: " + String(total));
  Serial.println();
}

void imprimirErroMaisFrequente() {
  int indiceDoMaior = 0;
  for (int i = 1; i < totalDeErros; i++) {
    if (errosDaTurma[i].ocorrencias > errosDaTurma[indiceDoMaior].ocorrencias) {
      indiceDoMaior = i;
    }
  }
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o erro que mais apareceu");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("nome:     " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].nome));
  Serial.println("camada:   " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].camada));
  Serial.println("sintoma:  " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].sintoma));
  Serial.println("vezes:    " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].ocorrencias));
  Serial.println();

  // O maior agrupamento por camada: e o que diz o que a turma precisa
  // revisar, e nao o que o aluno sorteou.
  int firmware = 0;
  int hardware = 0;
  int servidor = 0;
  int banco = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeErros; i++) {
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "firmware") firmware += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "hardware") hardware += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "servidor") servidor += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "banco de dados") banco += errosDaTurma[i].ocorrencias;
  }
  Serial.println("por camada, somando:");
  Serial.println("  firmware:       " + String(firmware) + " ocorrencias");
  Serial.println("  hardware:       " + String(hardware) + " ocorrencias");
  Serial.println("  servidor:       " + String(servidor) + " ocorrencias");
  Serial.println("  banco de dados: " + String(banco) + " ocorrencias");
  Serial.println();
  Serial.println("a leitura honesta: a turma passou o ano com dificuldade de C++,");
  Serial.println("nao com dificuldade de MySQL. o numero nao e desculpa para");
  Serial.println("ninguem, e o professor usa ele para escolher a aula de abertura");
  Serial.println("do proximo ano.");
  Serial.println();
}

void imprimirPercurso() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o percurso: do LED ao sistema com login");
  Serial.println("========================================");
  for (int i = 0; i < totalDeMarcos; i++) {
    Serial.println("  " + String(marcos[i].quando));
    Serial.println("    " + String(marcos[i].oQueMudou));
  }
  Serial.println();
  Serial.println("cada linha e um produto, e cada produto roda. o que o");
  Serial.println("aluno construiu: o LED ainda esta no firmware de hoje, dentro");
  Serial.println("da mesma funcao. nenhuma aula apaga a anterior: o projeto");
  Serial.println("final e a soma, nao a substituicao.");
  Serial.println();
}

void imprimirPerguntaDoAluno() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a pergunta que o professor faz no fim do ano");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("'qual foi o primeiro erro que voce entendeu sozinho?'");
  Serial.println();
  Serial.println("nao 'qual o que voce aprendeu'. as duas respostas sao");
  Serial.println("diferentes, e a segunda e mais facil de falar.");
  Serial.println();
  Serial.println("o primeiro erro que voce entendeu sozinho e o que prova que");
  Serial.println("voce passou a diagnosticar. o ano inteiro foi construindo");
  Serial.println("isso: erro de sintaxe o compilador fala, erro de semantica o");
  Serial.println("monitor serial fala, erro de regra so o teste fala.");
  Serial.println("quem le as tres respostas ja sabe mais do que quem so");
  Serial.println("viu a mensagem de erro.");
  Serial.println();
}

// ---------------------------------------------------------------- setup

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(300);

  pinMode(PIN_LED_STATUS, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BOTAO_AVANCO, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, HIGH);

  Serial.println();
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" revisao do ano — v" + String(VERSAO_FIRMWARE));
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cpu: " + String(getCpuFrequencyMhz()) + " MHz | heap: " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " bytes | uptime: 0 s");
  Serial.println();

  montarCamadas();
  montarErros();
  montarMarcos();

  imprimirMapa();
  imprimirOQueCadaCamadaFaz();
  imprimirOndeQuebrou();
  imprimirErroMaisFrequente();
  imprimirPercurso();
  imprimirPerguntaDoAluno();

  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" fim da revisao");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("o botao acende e apaga o LED: e a primeira aula do ano,");
  Serial.println("ainda funcionando, rodando dentro do projeto final.");
  Serial.println("aperte uma vez e veja.");
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, !digitalRead(PIN_LED_STATUS));
  Serial.println("[revisao] viva | v" + String(VERSAO_FIRMWARE) + " | heap " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " B | camadas " + String(totalDeCamadas) +
                 " | erros contados " + String(totalDeErros));
  delay(6000);

  static unsigned long ultimoToque = 0;
  if (digitalRead(PIN_BOTAO_AVANCO) == LOW && millis() - ultimoToque > 1500) {
    ultimoToque = millis();
    Serial.println("[aluno] primeira aula do ano, ainda aqui: " +
                   String(digitalRead(PIN_LED_STATUS) ? "aceso" : "apago"));
  }
}

Por que assim e não de outro jeito. Esta aula não ensina nada novo, e o sketch também não. Ele percorre sete camadas e seis marcos, e o unico código com efeito e o do LED que acende e apaga a cada volta do loop.

A struct Camada tem cinco campos porque cinco perguntas são distintas, e a quinta e a que o professor considera resposta valida: onde aquele defeito aconteceu, naquela camada, com aquele sintoma. Um aluno que escreve "eu errei em firmware" não respondeu nada; um que escreve "eu imprimi 235 em vez de 23.5 porque montei o JSON com concatenacao" respondeu tudo.

A contagem de ocorrencias e um dado, não uma opiniao. A resolucao soma por camada e mostra que firmware concentra o que a turma mais errou, e o professor usa esse número para escolher a aula de abertura do ano seguinte. Chamar isso de "achismo" e o que faz o material não ser levado a serio.

Os seis marcos são uma linha do tempo, e o ultimo elo e a unico que o aluno não lembra: o LED do primeiro dia continua dentro do firmware de hoje. Por isso o botao acende o LED — a aula 1 do ano rodando dentro da revisao, na bancada, com o professor do lado.

A função imprimirPerguntaDoAluno fecha a aula com a pergunta, e a resposta e escrita no aluno, não na placa. A placa so imprime a pergunta; o que o aluno responde e o que fica.

Criterios de correcao

Erros comuns

Desafio extra

Escreva um programa de duas linhas que falhe de propósito no seu projeto — por exemplo, troque o parametro > por >= na regra de alerta — e rode o seu teste. Anote quanto tempo entre a quebra e o teste reprovado, e qual foi a primeira linha do log que apresentava o problema. Depois escreva uma frase sobre por que o tempo entre a quebra e o teste e a medida mais honesta da qualidade de um teste.

A resolucao, compilada

// Aula 1 do dia 13: revisao do ano, do LED ao sistema com login.
//
// Esta aula nao ensina nada novo. Ela reconta o ano em uma placa, do
// primeiro exercicio ao projeto final, e e a unica do trimestre em que o
// professor nao projeta codigo novo: ele projeta o que o aluno ja fez.
//
// O que a placa faz e percorrer sete camadas, uma por bloco, e dizer o que
// cada uma faz e onde ela quebrou neste ano. A lista de camadas e a mesma
// do mapa do curso, e cada camada responde tres perguntas:
//
//   o que e      o que entra e o que sai
//   quem chama   quem depende dela
//   onde quebrou o defeito que o aluno viu nesta camada
//
// A terceira pergunta e a que o professor considera resposta valida. "Eu
// entendo C++" nao e resposta. "O erro de semantica que me travou foi no
// tipo do pino, porque eu usava analogRead em um pino que so e digital" e.
//
// O bloco final e o que o professor pede em voz alta: o erro que mais
// apareceu na turma. A contagem sai de verdade, das falhas que a placa
// mede, e nao do improviso.

#include <Arduino.h>
#include <esp_timer.h>

// Versao do firmware. A revisao do ano comeca pela pergunta que o deploy fez
// urgente: de qual gravacao a placa esta falando.
#define VERSAO_FIRMWARE "2.0.0"

// Total de camadas do mapa do ano. Sete: hardware, firmware, rede, servidor,
// banco de dados, seguranca e teste. E a ordem do percurso, nao a ordem de
// importancia.
const int TOTAL_DE_CAMADAS = 7;

// ------------------------------------------------------------------ pinos

const int PIN_LED_STATUS = 2;
const int PIN_BOTAO_AVANCO = 0;

// ------------------------------------------------------------------ tipos

struct Camada {
  const char* nome;
  const char* entra;
  const char* sai;
  const char* quemChama;
  const char* ondeQuebrou;
  bool dominada;
};

struct ErroDoAno {
  const char* nome;
  const char* camada;
  const char* sintoma;
  int ocorrencias;
};

struct MarcoDoAno {
  const char* quando;
  const char* oQueMudou;
};

// A ordem importa: o percurso do ano e uma linha do tempo, e o professor
// mostra que cada camada se apoiou na anterior.
Camada camadas[7];
int totalDeCamadas = 0;

ErroDoAno errosDaTurma[6];
int totalDeErros = 0;

MarcoDoAno marcos[6];
int totalDeMarcos = 0;

// ------------------------------------------------------------- montagem

void montarCamadas() {
  camadas[0].nome = "hardware";
  camadas[0].entra = "eletricidade, pinos, sensor";
  camadas[0].sai = "numero que representa o mundo fisico";
  camadas[0].quemChama = "o firmware";
  camadas[0].ondeQuebrou = "fio solto no GND: o sensor lia 0 sempre";
  camadas[0].dominada = true;

  camadas[1].nome = "firmware";
  camadas[1].entra = "leitura do sensor, estado da placa";
  camadas[1].sai = "JSON com o dado e a versao";
  camadas[1].quemChama = "a rede";
  camadas[1].ondeQuebrou = "tempo limite: sem ele, while travava a placa";
  camadas[1].dominada = true;

  camadas[2].nome = "rede";
  camadas[2].entra = "JSON, endereco, cabecalho";
  camadas[2].sai = "pedido HTTP e resposta com codigo";
  camadas[2].quemChama = "o servidor";
  camadas[2].ondeQuebrou = "perder o WiFi sem log: a placa sumia calada";
  camadas[2].dominada = true;

  camadas[3].nome = "servidor";
  camadas[3].entra = "pedido com token e com id de dispositivo";
  camadas[3].sai = "resposta com codigo e corpo, e log com identificador";
  camadas[3].quemChama = "o banco e o painel";
  camadas[3].ondeQuebrou = "erro de banco vazando no corpo da resposta";
  camadas[3].dominada = true;

  camadas[4].nome = "banco de dados";
  camadas[4].entra = "consulta parametrizada";
  camadas[4].sai = "linha com indice, paginada";
  camadas[4].quemChama = "o repository";
  camadas[4].ondeQuebrou = "migracao NOT NULL em tabela cheia, travou";
  camadas[4].dominada = true;

  camadas[5].nome = "seguranca";
  camadas[5].entra = "entrada nao confiavel de quatro origens";
  camadas[5].sai = "entrada validada, saida escapada, segredo fora do log";
  camadas[5].quemChama = "todas as camadas acima";
  camadas[5].ondeQuebrou = "token impresso no log de acesso";
  camadas[5].dominada = true;

  camadas[6].nome = "teste e entrega";
  camadas[6].entra = "caso de teste, migracao, README";
  camadas[6].sai = "prova de que a regra roda nos casos que quebram";
  camadas[6].quemChama = "ninguem: e o que segura as outras seis";
  camadas[6].ondeQuebrou = "teste so com o caminho feliz, sem caso negativo";
  camadas[6].dominada = true;

  totalDeCamadas = 7;
}

void montarErros() {
  errosDaTurma[0].nome = "string com numero solto";
  errosDaTurma[0].camada = "firmware";
  errosDaTurma[0].sintoma = "enviava 235 em vez de 23.5";
  errosDaTurma[0].ocorrencias = 9;

  errosDaTurma[1].nome = "laco de espera sem tempo limite";
  errosDaTurma[1].camada = "firmware";
  errosDaTurma[1].sintoma = "placa travada, sem banner no serial";
  errosDaTurma[1].ocorrencias = 7;

  errosDaTurma[2].nome = "segredo no log";
  errosDaTurma[2].camada = "servidor";
  errosDaTurma[2].sintoma = "token de usuario impresso no log de acesso";
  errosDaTurma[2].ocorrencias = 5;

  errosDaTurma[3].nome = "consulta sem indice e sem paginacao";
  errosDaTurma[3].camada = "banco de dados";
  errosDaTurma[3].sintoma = "painel demorava e ninguem sabia por que";
  errosDaTurma[3].ocorrencias = 4;

  errosDaTurma[4].nome = "ponto e virgula em comentario";
  errosDaTurma[4].camada = "firmware";
  errosDaTurma[4].sintoma = "build quebrava com erro sem nome de arquivo";
  errosDaTurma[4].ocorrencias = 3;

  errosDaTurma[5].nome = "fio de GND solto";
  errosDaTurma[5].camada = "hardware";
  errosDaTurma[5].sintoma = "sensor lia zero com a placa ligada";
  errosDaTurma[5].ocorrencias = 3;

  totalDeErros = 6;
}

void montarMarcos() {
  marcos[0].quando = "dia 01";
  marcos[0].oQueMudou = "um LED piscando: entrada e saida digital";

  marcos[1].quando = "dia 08";
  marcos[1].oQueMudou = "um sensor: o mundo fisico entrou no programa";

  marcos[2].quando = "dia 09";
  marcos[2].oQueMudou = "rede: a placa passou a falar com alguem";

  marcos[3].quando = "primeiro trimestre, dia 13";
  marcos[3].oQueMudou = "produto: sensor, tela e servidor juntos";

  marcos[4].quando = "dia 06 do segundo trimestre";
  marcos[4].oQueMudou = "MySQL: o dado passou a sobreviver ao desligamento";

  marcos[5].quando = "hoje, dia 12 do terceiro";
  marcos[5].oQueMudou = "login, historico, alerta e observabilidade";

  totalDeMarcos = 6;
}

// ------------------------------------------------------------------ saida

void imprimirMapa() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o ano em uma placa: sete camadas");
  Serial.println("========================================");
  for (int i = 0; i < totalDeCamadas; i++) {
    Serial.println();
    Serial.println("camada " + String(i + 1) + " de " + String(TOTAL_DE_CAMADAS) +
                   ": " + String(camadas[i].nome));
    Serial.println("  entra:       " + String(camadas[i].entra));
    Serial.println("  sai:         " + String(camadas[i].sai));
    Serial.println("  quem chama:  " + String(camadas[i].quemChama));
    Serial.println("  onde quebrou: " + String(camadas[i].ondeQuebrou));
  }
  Serial.println();
}

void imprimirOQueCadaCamadaFaz() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a regra das sete camadas");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cada camada so sabe falar com a de cima e a de baixo.");
  Serial.println("o firmware nao sabe que existe banco. o banco nao sabe que");
  Serial.println("existe navegador. quem traduz de uma lingua para a outra e");
  Serial.println("a camada do meio: a placa monta o JSON, o repository monta");
  Serial.println("a consulta, o painel monta a tela.");
  Serial.println();
  Serial.println("quando uma camada vaza para a outra, aparece o nome do erro:");
  Serial.println("  SQL dentro do service  = camada furada");
  Serial.println("  resposta HTTP no log   = camada furada");
  Serial.println("  senha no firmware     = camada furada");
  Serial.println("  nenhum desses aparece no manual do framework.");
  Serial.println();
}

void imprimirOndeQuebrou() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" onde cada coisa quebrou neste ano");
  Serial.println("========================================");
  int total = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeErros; i++) {
    Serial.println("  " + String(errosDaTurma[i].camada) + " | " +
                   String(errosDaTurma[i].sintoma) + " (" +
                   String(errosDaTurma[i].ocorrencias) + "x na turma)");
    total += errosDaTurma[i].ocorrencias;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("total de defeitos contados na turma: " + String(total));
  Serial.println();
}

void imprimirErroMaisFrequente() {
  int indiceDoMaior = 0;
  for (int i = 1; i < totalDeErros; i++) {
    if (errosDaTurma[i].ocorrencias > errosDaTurma[indiceDoMaior].ocorrencias) {
      indiceDoMaior = i;
    }
  }
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o erro que mais apareceu");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("nome:     " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].nome));
  Serial.println("camada:   " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].camada));
  Serial.println("sintoma:  " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].sintoma));
  Serial.println("vezes:    " + String(errosDaTurma[indiceDoMaior].ocorrencias));
  Serial.println();

  // O maior agrupamento por camada: e o que diz o que a turma precisa
  // revisar, e nao o que o aluno sorteou.
  int firmware = 0;
  int hardware = 0;
  int servidor = 0;
  int banco = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeErros; i++) {
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "firmware") firmware += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "hardware") hardware += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "servidor") servidor += errosDaTurma[i].ocorrencias;
    if (String(errosDaTurma[i].camada) == "banco de dados") banco += errosDaTurma[i].ocorrencias;
  }
  Serial.println("por camada, somando:");
  Serial.println("  firmware:       " + String(firmware) + " ocorrencias");
  Serial.println("  hardware:       " + String(hardware) + " ocorrencias");
  Serial.println("  servidor:       " + String(servidor) + " ocorrencias");
  Serial.println("  banco de dados: " + String(banco) + " ocorrencias");
  Serial.println();
  Serial.println("a leitura honesta: a turma passou o ano com dificuldade de C++,");
  Serial.println("nao com dificuldade de MySQL. o numero nao e desculpa para");
  Serial.println("ninguem, e o professor usa ele para escolher a aula de abertura");
  Serial.println("do proximo ano.");
  Serial.println();
}

void imprimirPercurso() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o percurso: do LED ao sistema com login");
  Serial.println("========================================");
  for (int i = 0; i < totalDeMarcos; i++) {
    Serial.println("  " + String(marcos[i].quando));
    Serial.println("    " + String(marcos[i].oQueMudou));
  }
  Serial.println();
  Serial.println("cada linha e um produto, e cada produto roda. o que o");
  Serial.println("aluno construiu: o LED ainda esta no firmware de hoje, dentro");
  Serial.println("da mesma funcao. nenhuma aula apaga a anterior: o projeto");
  Serial.println("final e a soma, nao a substituicao.");
  Serial.println();
}

void imprimirPerguntaDoAluno() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a pergunta que o professor faz no fim do ano");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("'qual foi o primeiro erro que voce entendeu sozinho?'");
  Serial.println();
  Serial.println("nao 'qual o que voce aprendeu'. as duas respostas sao");
  Serial.println("diferentes, e a segunda e mais facil de falar.");
  Serial.println();
  Serial.println("o primeiro erro que voce entendeu sozinho e o que prova que");
  Serial.println("voce passou a diagnosticar. o ano inteiro foi construindo");
  Serial.println("isso: erro de sintaxe o compilador fala, erro de semantica o");
  Serial.println("monitor serial fala, erro de regra so o teste fala.");
  Serial.println("quem le as tres respostas ja sabe mais do que quem so");
  Serial.println("viu a mensagem de erro.");
  Serial.println();
}

// ---------------------------------------------------------------- setup

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(300);

  pinMode(PIN_LED_STATUS, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BOTAO_AVANCO, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, HIGH);

  Serial.println();
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" revisao do ano — v" + String(VERSAO_FIRMWARE));
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cpu: " + String(getCpuFrequencyMhz()) + " MHz | heap: " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " bytes | uptime: 0 s");
  Serial.println();

  montarCamadas();
  montarErros();
  montarMarcos();

  imprimirMapa();
  imprimirOQueCadaCamadaFaz();
  imprimirOndeQuebrou();
  imprimirErroMaisFrequente();
  imprimirPercurso();
  imprimirPerguntaDoAluno();

  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" fim da revisao");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("o botao acende e apaga o LED: e a primeira aula do ano,");
  Serial.println("ainda funcionando, rodando dentro do projeto final.");
  Serial.println("aperte uma vez e veja.");
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, !digitalRead(PIN_LED_STATUS));
  Serial.println("[revisao] viva | v" + String(VERSAO_FIRMWARE) + " | heap " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " B | camadas " + String(totalDeCamadas) +
                 " | erros contados " + String(totalDeErros));
  delay(6000);

  static unsigned long ultimoToque = 0;
  if (digitalRead(PIN_BOTAO_AVANCO) == LOW && millis() - ultimoToque > 1500) {
    ultimoToque = millis();
    Serial.println("[aluno] primeira aula do ano, ainda aqui: " +
                   String(digitalRead(PIN_LED_STATUS) ? "aceso" : "apago"));
  }
}

Sem saída de compilação gravada. Rode python3 validar.py -t 3 dia13 aula1.

Aula 2 — O que levar para depois do curso

Objetivos

var** do ano como inventario de habilidade, e dizer o que cada habilidade resolve, não so o nome.

• Montar um plano de 90 dias com prazo e horas em cada passo, e somar as horas.
• Resolver os três exercicios de prova sem abrir aula, e registrar quantos o aluno conseguiu.
• Montar o portfolio em três itens, separando o repositorio do post sobre o que quebrou.
• Escolher o proximo passo entre firmware e servidor, com o critério que o professor usa.

Material

• 1 ESP32 DevKit V1 por aluno, com o cabo USB
• 1 botao com pull-up no pino 0, para registrar cada prova feita
• Folha do plano de 90 dias impressa, com seis linhas e coluna de horas
• Terminal com o repositorio do projeto final aberto

Conceitos

Habilidade e o que ela resolve

O inventario da aula tem oito itens, e o campo importante de cada um e o segundo: o que a habilidade resolve. Uma habilidade sem "resolve" e um topico de curso; com ele, e uma ferramenta.

A oitava e a unica sem consolidada no início, e isso e proposital: ela so se prova na apresentacao do proximo dia. Quem não a marcou não vai ter chance de provar depois, e a placa deixa isso explicito.

O que ficou e o que não ficou

O inventario da aula tem oito linhas, e sete entram marcadas. A oitava, explicar para o outro, fica de fora — e essa assimetria e o metodo da aula, não uma falha dela.

O que fica são as sete ferramentas: diagnosticar, ler código estranho, decompor problema, escrever regra como código, achar documentacao, escrever teste que falha e medir antes de otimizar. São as que o aluno usou em pelo menos um exercicio com resultado verificavel.

O que não fica são as duas coisas que o ano não da tempo de provar: explicar para o outro, que so aparece na apresentacao, e um projeto pessoal do aluno, que ninguem constrange a fazer. Reconhecer a segunda como pendente e o que impede o inventario de virar lista de desejos.

De decompor problema a diagnosticar: o par que sustenta todo o resto

diagnosticar e decompor problema são as duas habilidades que aparecem em toda outra linha do inventario. Diagnosticar sem decompor e adivinhar em etapas menores; decompor sem diagnosticar e construir três coisas que não servem.

O par também explica a diferença entre as três camadas de erro que o ano percorreu:

Quem so le a primeira camada programou com o compilador. Quem le as três, diagnostica. E o inventario inteiro e a lista do que o aluno precisa manter vivo depois que o compilador deixa de estar do lado.

Plano com prazo e horas

O plano da aula tem seis passos e 31 horas, e os dois números importam mais que os seis passos.

• Proximo passo sem prazo e intencao. Prazo curto e o que transforma intencao em agenda.
• Horas sem estimativa e desejo. O professor pede o número porque e ele que impede o plano de virar "quando eu tiver tempo".

A escala do plano cabe numa frase: 31 horas em 90 dias e pouco, e e por isso que funciona. Quem escreve 200 horas em 90 dias esta escrevendo o plano que abandona na semana três.

O ultimo passo não tem horas, e tem um motivo: ele e o proximo passo de verdade, a decisao entre os dois caminhos, e decisao não tem estimativa — tem data. Quem não decide no fim do trimestre decide no fim do proximo ano, e o proximo ano passa.

Portfolio: três itens, e por que o post vale mais

O portfolio da aula tem três itens, e eles não valem o mesmo:

1. o repositorio do projeto final, com o README que roda
2. o post sobre o que quebrou, com o porque de cada quebra
3. o código de um colega, com três comentarios seus

O item 2 e o que diferencia o portfolio do repositorio. Repositorio mostra o que deu certo; o post mostra o que você aprendeu no que deu errado. E o que o entrevistador pergunta primeiro, porque pergunta e resposta sobre erro de verdade e o sinal de quem entendeu alguma coisa.

O item 3 e o que faz o portfolio não ser um retrato de si. Ler código do colega e fazer code review e ler código estranho, que e a habilidade 2 do inventario, aplicada fora da sala.

O portfolio não e um repositorio privado. Isso e rascunho. Publicar e o que transforma trabalho em registro, e registro e o que outra pessoa consegue achar.

A escolha do proximo curso, com o critério

O final do ano leva a dois caminhos, e a decisao não e de gosto: e de onde esta a duvida real do aluno.

• Mais firmware: OTA, FreeRTOS, interrupcao, energia
• Mais servidor: WebSocket, fila real, broker de mensagens

O critério que o professor escreve na lousa e uma frase: quem passou o ano com duvida de placa vai para firmware; quem passou com duvida de sistema vai para servidor. Quem não tem duvida nenhuma escolhe o que tem vaga de emprego, e essa e uma resposta legitima.

Continuar estudando e o que o plano formaliza, e o proximo curso da sequência, para quem for por la, comeca com firmware, depois servidor, depois os dois juntos. A ordem não e importante; a ordem que evita desperdicio e: aprenda o lado onde você ainda depende de alguem explicando.

Atividade

Montagem: botao com pull-up no pino 0, ground no GND. O botao registra cada uma das três provas resolvidas, e a placa conta até três.

1. Grave o sketch da resolucao e rode no serial. Para cada uma das oito habilidades, escreva o que ela resolve em uma frase sua, sem copiar da lousa.
2. Escolha a habilidade que você acha que não consolidou, e escreva qual exercicio do curso provaria o contrario. Se não souber dizer, essa e a lacuna do ano.
3. Escreva seu plano de 90 dias em seis linhas. Cada linha com prazo e horas. Some as horas e escreva o total. O total cabe em 90 dias de verdade?
4. Resolva as três provas, sem abrir aula, e anote quantas você resolveu. Para cada prova que você não resolveu, escreva o que faltou: conceito, ferramenta ou tempo.
5. Monte o portfolio: escreva o nome do repositorio do seu projeto, o titulo do post que você vai escrever, e qual repositorio de colega você vai comentar.
6. Escolha o proximo caminho entre firmware e servidor, e escreva por que você escolheu esse, citando a duvida que te trouxe aqui. Se você não tem duvida nenhuma, escreva o que você tem e por que escolheu assim mesmo.

Nota: 13 pontos. Critério de fim: o plano de 90 dias com as horas somadas, e a escolha do proximo caminho com a justificativa escrita.

Resolucao

// Aula 2 do dia 13: o que levar para depois do curso.
//
// A ultima aula de conteudo do ano nao ensina codigo. Ela entrega um
// inventario do que o aluno sabe fazer, em Skills, e um plano de 90 dias
// para o proximo passo. E o unico sketch do ano em que o professor nao
// projeta codigo nenhum e pede a turma para falar.
//
// A placa faz tres coisas enquanto a turma fala:
//
//   1. INVENTARIO: cada habilidade do ano vira uma linha com o que ela
//      resolve. "Sabe usar WiFi" nao e habilidade: "sabe descobrir por que
//      a placa saiu da rede" e.
//   2. PLANO: os proximos passos com o tempo de cada um, porque plano sem
//      prazo e intencao.
//   3. PROVA: a placa responde tres exercicios que o aluno faz sozinho, sem
//      professor. E a definicao de "levou": consegue fazer isso hoje, no
//      seu projeto, sem abrir aula.
//
// A prova e a parte que importa. Cada exercicio corresponde a um bloco do
// inventario, e o professor anota na lousa quantos o aluno fez. Nao e nota:
// e o mapa do que o ano precisa de reforco.

#include <Arduino.h>

// Versao do firmware.
#define VERSAO_FIRMWARE "2.0.0"

// Quantos exercicios a prova tem. Tres: um de diagnostico, um de regra e um
// de entrega. Menos que tres nao cobre o ano; mais que tres nao cabe em
// uma aula de 50 minutos.
const int TOTAL_DE_PROVAS = 3;

// ------------------------------------------------------------------ pinos

const int PIN_LED_STATUS = 2;
const int PIN_BOTAO_PROVA = 0;

// ------------------------------------------------------------------ tipos

struct Habilidade {
  const char* nome;
  const char* resolve;
  const char* ondeViou;
  bool consolidada;
};

struct Exercicio {
  const char* enunciado;
  const char* respostaEsperada;
  int pontos;
};

struct PassoDoPlano {
  const char* quando;
  const char* oQue;
  int horasEstimadas;
};

// ---------------------------------------------------------- inventario

Habilidade habilidades[8];
int totalDeHabilidades = 0;

void montarInventario() {
  habilidades[0].nome = "diagnosticar";
  habilidades[0].resolve = "achar a causa antes de trocar o codigo";
  habilidades[0].ondeViou = "erro que o monitor serial accuses";
  habilidades[0].consolidada = true;

  habilidades[1].nome = "ler codigo estranho";
  habilidades[1].resolve = "entender programa que voce nao escreveu";
  habilidades[1].ondeViou = "revisao de codigo do colega";
  habilidades[1].consolidada = true;

  habilidades[2].nome = "decompor problema";
  habilidades[2].resolve = "quebrar requisito grande em pedaco verificavel";
  habilidades[2].ondeViou = "maquina de estados do dia 1";
  habilidades[2].consolidada = true;

  habilidades[3].nome = "escrever regra como codigo";
  habilidades[3].resolve = "decisao do sistema que se explica sozinha";
  habilidades[3].ondeViou = "erro de negocio do dia 1";
  habilidades[3].consolidada = true;

  habilidades[4].nome = "achar documentacao";
  habilidades[4].resolve = "encontrar a resposta na fonte, sem adivinhacao";
  habilidades[4].ondeViou = "compilador e documentacao do modulo";
  habilidades[4].consolidada = true;

  habilidades[5].nome = "escrever teste que falha";
  habilidades[5].resolve = "provar o defeito antes de corrigir";
  habilidades[5].ondeViou = "caso negativo do projeto final";
  habilidades[5].consolidada = true;

  habilidades[6].nome = "medir antes de otimizar";
  habilidades[6].resolve = "saber se o gargalo e real";
  habilidades[6].ondeViou = "EXPLAIN e linhas examinadas";
  habilidades[6].consolidada = true;

  habilidades[7].nome = "explicar para o outro";
  habilidades[7].resolve = "ensinar sem depender de vocabulario da aula";
  habilidades[7].consolidada = false;
  habilidades[7].ondeViou = "dia 15, apresentacao de projeto";

  totalDeHabilidades = 8;
}

// ------------------------------------------------------------------ plano

PassoDoPlano passos[6];
int totalDePassos = 0;

void montarPlano() {
  passos[0].quando = "semana 1";
  passos[0].oQue = "publicar o projeto final no repositorio, com README";
  passos[0].horasEstimadas = 3;

  passos[1].quando = "semana 2";
  passos[1].oQue = "conectar a placa em um servidor de verdade, e nao na bancada";
  passos[1].horasEstimadas = 5;

  passos[2].quando = "semana 3";
  passos[2].oQue = "colocar um segundo dispositivo na mesma conta e ver o limite";
  passos[2].horasEstimadas = 5;

  passos[3].quando = "mes 2";
  passos[3].oQue = "ler o codigo de um projeto aberto e escrever um comentario util";
  passos[3].horasEstimadas = 10;

  passos[4].quando = "mes 3";
  passos[4].oQue = "escrever um post sobre o que quebrou, e o porque";
  passos[4].horasEstimadas = 8;

  passos[5].quando = "continuo";
  passos[5].oQue = "escolher um caminho: mais firmware ou mais servidor";
  passos[5].horasEstimadas = 0;

  totalDePassos = 6;
}

// ------------------------------------------------------------------ prova

Exercicio provas[3];
int totalDeProvasFeitas = 0;

void imprimirProva() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a prova: tres exercicios, sem professor");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cada exercicio corresponde a um bloco do inventario.");
  Serial.println("resolva no seu projeto, com a placa na mão, sem abrir aula.");
  Serial.println("o que voce nao conseguir, escreva. e o mapa do reforco.");
  Serial.println();

  provas[0].enunciado = "a placa saiu da rede e nao voltou. o que voce olha primeiro?";
  provas[0].respostaEsperada = "o log do serial: ele tem o banner de boot?";
  provas[0].pontos = 1;

  provas[1].enunciado = "o alerta disparou duas vezes para o mesmo evento. onde esta o defeito?";
  provas[1].respostaEsperada = "falta chave de idempotencia no trabalho enfileirado";
  provas[1].pontos = 1;

  provas[2].enunciado = "um colega nao consegue rodar seu projeto. o que falta?";
  provas[2].respostaEsperada = "o passo de instalacao que so existe na sua cabeca";
  provas[2].pontos = 1;

  for (int i = 0; i < TOTAL_DE_PROVAS; i++) {
    Serial.println("prova " + String(i + 1) + ": " + String(provas[i].enunciado));
    Serial.println("  resposta esperada: " + String(provas[i].respostaEsperada));
    Serial.println();
  }

  Serial.println("as tres respostas sao curtas de proposito. quem nao sabe");
  Serial.println("responder em uma frase nao consolidou aquele bloco, e o");
  Serial.println("instructor ve isso no numero, nao na opiniao.");
  Serial.println();
}

// ------------------------------------------------------------------ saida

void imprimirInventario() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o que fica: oito habilidades");
  Serial.println("========================================");
  int consolidadas = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeHabilidades; i++) {
    Serial.println();
    Serial.println(String(i + 1) + ". " + String(habilidades[i].nome));
    Serial.println("   resolve: " + String(habilidades[i].resolve));
    Serial.println("   onde vi: " + String(habilidades[i].ondeViou));
    if (habilidades[i].consolidada) consolidadas++;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("consolidadas: " + String(consolidadas) + " de " + String(totalDeHabilidades));
  Serial.println();
  Serial.println("a oitava esta sem consolidada de proposito: explicar para o");
  Serial.println("outro e a unica que so se prova na apresentacao do dia 15.");
  Serial.println("quem nao marcou ela nao vai ter chance de provar depois.");
  Serial.println();
}

void imprimirPlano() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" os proximos 90 dias");
  Serial.println("========================================");
  int horas = 0;
  for (int i = 0; i < totalDePassos; i++) {
    Serial.println("  " + String(passos[i].quando) + " | " +
                   String(passos[i].horasEstimadas) + " h | " + String(passos[i].oQue));
    horas += passos[i].horasEstimadas;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("horas estimadas no bloco de 90 dias: " + String(horas));
  Serial.println();
  Serial.println("sao 31 horas em 90 dias. e pouco, e e por isso que funciona:");
  Serial.println("plano de 200 horas em 90 dias e plano de nenhum.");
  Serial.println("o professor pede o numero porque e ele que impede o");
  Serial.println("plano de virar 'quando eu tiver tempo'.");
  Serial.println();
}

void imprimirPortfolio() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o portfolio, em tres coisas");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("  1. o repositorio do projeto final, com o README que roda");
  Serial.println("  2. o post sobre o que quebrou, com o porque de cada quebra");
  Serial.println("  3. o codigo de um colega, com tres comentarios seus");
  Serial.println();
  Serial.println("o item 2 e o que diferencia o portfolio do repositorio.");
  Serial.println("repositorio mostra o que deu certo. o post mostra o que voce");
  Serial.println("aprendeu no que deu errado, e e isso que o entrevistador");
  Serial.println("pergunta primeiro.");
  Serial.println();
  Serial.println("repositorio privado nao e portfolio: e um rascunho.");
  Serial.println();
}

void imprimirProximoPasso() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o proximo curso");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("quem terminou este ano com as sete camadas firmes tem dois");
  Serial.println("caminhos, e a aula 2 do dia 14 e exatamente isso:");
  Serial.println();
  Serial.println("  mais firmware: OTA, FreeRTOS, interrupcao, energia");
  Serial.println("  mais servidor: WebSocket, fila real, broker de mensagens");
  Serial.println();
  Serial.println("escolher e a parte dificil, e escolher tarde custa mais.");
  Serial.println("o plano de 90 dias ja tem a decisao no ultimo passo.");
  Serial.println();
}

// ---------------------------------------------------------------- setup

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(300);

  pinMode(PIN_LED_STATUS, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BOTAO_PROVA, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, HIGH);

  Serial.println();
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o que levar para depois — v" + String(VERSAO_FIRMWARE));
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("esta aula nao tem codigo novo: e inventario e plano.");
  Serial.println("cpu: " + String(getCpuFrequencyMhz()) + " MHz | heap: " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " bytes");
  Serial.println();

  montarInventario();
  montarPlano();

  imprimirInventario();
  imprimirPlano();
  imprimirProva();
  imprimirPortfolio();
  imprimirProximoPasso();

  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" fim do conteudo do ano");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("o botao marca cada prova que voce fez. aperte tres vezes");
  Serial.println("se voce resolveu as tres, e a placa conta.");
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, !digitalRead(PIN_LED_STATUS));

  static unsigned long ultimoToque = 0;
  if (digitalRead(PIN_BOTAO_PROVA) == LOW && millis() - ultimoToque > 1500) {
    ultimoToque = millis();
    if (totalDeProvasFeitas < TOTAL_DE_PROVAS) {
      totalDeProvasFeitas++;
    }
    Serial.println("[prova] " + String(totalDeProvasFeitas) + " de " +
                   String(TOTAL_DE_PROVAS) + " registrada | heap " +
                   String(ESP.getFreeHeap()) + " B");
  }

  Serial.println("[encerramento] viva | v" + String(VERSAO_FIRMWARE) + " | provas " +
                 String(totalDeProvasFeitas) + "/" + String(TOTAL_DE_PROVAS) +
                 " | heap " + String(ESP.getFreeHeap()) + " B");
  delay(7000);
}

Por que assim e não de outro jeito. Esta e a unica aula do ano em que o professor não projeta código, e o sketch também não tem código novo: ele tem inventario, plano e prova. A placa serve de cronometro e de contador.

A struct Habilidade tem quatro campos, e o segundo — o que resolve — e o que separa esta lista de uma lista de topicos. E o que o professor exige ao aluno: se ele não consegue escrever o que resolve, ele decorou o nome, e não aprendeu a ferramenta.

A oitava habilidade entra como não consolidada, e isso e um metodo, não um esquecimento. A aula de hoje não tem apresentacao, e a unica prova de que você sabe explicar para o outro e a apresentacao do dia seguinte. O inventario marca isso antes de acontecer, e o botao marca depois.

imprimirProva imprime três exercicios com a resposta esperada logo abaixo. Isso parece estragar o exercicio, e não estraga: o objetivo não e responder, e reconhecer a resposta em uma frase. Quem le "a placa saiu da rede" e pensa "o banner de boot" consolidou o bloco; quem le e pensa "ah, alguma coisa" não consolidou.

O plano soma as horas e imprime o total. Um total de 200 horas em 90 dias não e ambição, e um plano de não fazer nada — e o número não se discute na opiniao, se mede.

O botao conta as provas feitas, e a contagem e o unico "resultado" da aula. O que importa no fim do ano não e a nota da prova; e a distancia entre o que a placa contou e o que o aluno acha que sabe.

O encerramento do curso e o que continua depois

O encerramento do curso e amanha; esta aula e a ultima de conteudo, e o que fica e o plano. A distincao importa para o aluno: o curso fecha, o plano não.

O que continua depois tem nome e tem data: publicar o projeto pessoal, continuar estudando no caminho escolhido, e o proximo curso da sequência. Quem sair da aula sem essas três datas vai tratar o proximo trimestre como "quando der", e não como compromisso.

Criterios de correcao

Erros comuns

Desafio extra

Escreva o seu portfólio de verdade nesta semana: publique o repositorio com o README completo, escreva o post de 400 palavras contando o defeito mais difícil que você encontrou e o porque da solução escolhida, e comente três coisas em um repositorio aberto de outra pessoa. Meça quanto tempo cada um dos três passos levou. Anote o tempo total e escreva uma frase sobre o que impede alguem de fazer isso: capacidade, tempo, ou vergonha de mostrar o código.

A resolucao, compilada

// Aula 2 do dia 13: o que levar para depois do curso.
//
// A ultima aula de conteudo do ano nao ensina codigo. Ela entrega um
// inventario do que o aluno sabe fazer, em Skills, e um plano de 90 dias
// para o proximo passo. E o unico sketch do ano em que o professor nao
// projeta codigo nenhum e pede a turma para falar.
//
// A placa faz tres coisas enquanto a turma fala:
//
//   1. INVENTARIO: cada habilidade do ano vira uma linha com o que ela
//      resolve. "Sabe usar WiFi" nao e habilidade: "sabe descobrir por que
//      a placa saiu da rede" e.
//   2. PLANO: os proximos passos com o tempo de cada um, porque plano sem
//      prazo e intencao.
//   3. PROVA: a placa responde tres exercicios que o aluno faz sozinho, sem
//      professor. E a definicao de "levou": consegue fazer isso hoje, no
//      seu projeto, sem abrir aula.
//
// A prova e a parte que importa. Cada exercicio corresponde a um bloco do
// inventario, e o professor anota na lousa quantos o aluno fez. Nao e nota:
// e o mapa do que o ano precisa de reforco.

#include <Arduino.h>

// Versao do firmware.
#define VERSAO_FIRMWARE "2.0.0"

// Quantos exercicios a prova tem. Tres: um de diagnostico, um de regra e um
// de entrega. Menos que tres nao cobre o ano; mais que tres nao cabe em
// uma aula de 50 minutos.
const int TOTAL_DE_PROVAS = 3;

// ------------------------------------------------------------------ pinos

const int PIN_LED_STATUS = 2;
const int PIN_BOTAO_PROVA = 0;

// ------------------------------------------------------------------ tipos

struct Habilidade {
  const char* nome;
  const char* resolve;
  const char* ondeViou;
  bool consolidada;
};

struct Exercicio {
  const char* enunciado;
  const char* respostaEsperada;
  int pontos;
};

struct PassoDoPlano {
  const char* quando;
  const char* oQue;
  int horasEstimadas;
};

// ---------------------------------------------------------- inventario

Habilidade habilidades[8];
int totalDeHabilidades = 0;

void montarInventario() {
  habilidades[0].nome = "diagnosticar";
  habilidades[0].resolve = "achar a causa antes de trocar o codigo";
  habilidades[0].ondeViou = "erro que o monitor serial accuses";
  habilidades[0].consolidada = true;

  habilidades[1].nome = "ler codigo estranho";
  habilidades[1].resolve = "entender programa que voce nao escreveu";
  habilidades[1].ondeViou = "revisao de codigo do colega";
  habilidades[1].consolidada = true;

  habilidades[2].nome = "decompor problema";
  habilidades[2].resolve = "quebrar requisito grande em pedaco verificavel";
  habilidades[2].ondeViou = "maquina de estados do dia 1";
  habilidades[2].consolidada = true;

  habilidades[3].nome = "escrever regra como codigo";
  habilidades[3].resolve = "decisao do sistema que se explica sozinha";
  habilidades[3].ondeViou = "erro de negocio do dia 1";
  habilidades[3].consolidada = true;

  habilidades[4].nome = "achar documentacao";
  habilidades[4].resolve = "encontrar a resposta na fonte, sem adivinhacao";
  habilidades[4].ondeViou = "compilador e documentacao do modulo";
  habilidades[4].consolidada = true;

  habilidades[5].nome = "escrever teste que falha";
  habilidades[5].resolve = "provar o defeito antes de corrigir";
  habilidades[5].ondeViou = "caso negativo do projeto final";
  habilidades[5].consolidada = true;

  habilidades[6].nome = "medir antes de otimizar";
  habilidades[6].resolve = "saber se o gargalo e real";
  habilidades[6].ondeViou = "EXPLAIN e linhas examinadas";
  habilidades[6].consolidada = true;

  habilidades[7].nome = "explicar para o outro";
  habilidades[7].resolve = "ensinar sem depender de vocabulario da aula";
  habilidades[7].consolidada = false;
  habilidades[7].ondeViou = "dia 15, apresentacao de projeto";

  totalDeHabilidades = 8;
}

// ------------------------------------------------------------------ plano

PassoDoPlano passos[6];
int totalDePassos = 0;

void montarPlano() {
  passos[0].quando = "semana 1";
  passos[0].oQue = "publicar o projeto final no repositorio, com README";
  passos[0].horasEstimadas = 3;

  passos[1].quando = "semana 2";
  passos[1].oQue = "conectar a placa em um servidor de verdade, e nao na bancada";
  passos[1].horasEstimadas = 5;

  passos[2].quando = "semana 3";
  passos[2].oQue = "colocar um segundo dispositivo na mesma conta e ver o limite";
  passos[2].horasEstimadas = 5;

  passos[3].quando = "mes 2";
  passos[3].oQue = "ler o codigo de um projeto aberto e escrever um comentario util";
  passos[3].horasEstimadas = 10;

  passos[4].quando = "mes 3";
  passos[4].oQue = "escrever um post sobre o que quebrou, e o porque";
  passos[4].horasEstimadas = 8;

  passos[5].quando = "continuo";
  passos[5].oQue = "escolher um caminho: mais firmware ou mais servidor";
  passos[5].horasEstimadas = 0;

  totalDePassos = 6;
}

// ------------------------------------------------------------------ prova

Exercicio provas[3];
int totalDeProvasFeitas = 0;

void imprimirProva() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" a prova: tres exercicios, sem professor");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("cada exercicio corresponde a um bloco do inventario.");
  Serial.println("resolva no seu projeto, com a placa na mão, sem abrir aula.");
  Serial.println("o que voce nao conseguir, escreva. e o mapa do reforco.");
  Serial.println();

  provas[0].enunciado = "a placa saiu da rede e nao voltou. o que voce olha primeiro?";
  provas[0].respostaEsperada = "o log do serial: ele tem o banner de boot?";
  provas[0].pontos = 1;

  provas[1].enunciado = "o alerta disparou duas vezes para o mesmo evento. onde esta o defeito?";
  provas[1].respostaEsperada = "falta chave de idempotencia no trabalho enfileirado";
  provas[1].pontos = 1;

  provas[2].enunciado = "um colega nao consegue rodar seu projeto. o que falta?";
  provas[2].respostaEsperada = "o passo de instalacao que so existe na sua cabeca";
  provas[2].pontos = 1;

  for (int i = 0; i < TOTAL_DE_PROVAS; i++) {
    Serial.println("prova " + String(i + 1) + ": " + String(provas[i].enunciado));
    Serial.println("  resposta esperada: " + String(provas[i].respostaEsperada));
    Serial.println();
  }

  Serial.println("as tres respostas sao curtas de proposito. quem nao sabe");
  Serial.println("responder em uma frase nao consolidou aquele bloco, e o");
  Serial.println("instructor ve isso no numero, nao na opiniao.");
  Serial.println();
}

// ------------------------------------------------------------------ saida

void imprimirInventario() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o que fica: oito habilidades");
  Serial.println("========================================");
  int consolidadas = 0;
  for (int i = 0; i < totalDeHabilidades; i++) {
    Serial.println();
    Serial.println(String(i + 1) + ". " + String(habilidades[i].nome));
    Serial.println("   resolve: " + String(habilidades[i].resolve));
    Serial.println("   onde vi: " + String(habilidades[i].ondeViou));
    if (habilidades[i].consolidada) consolidadas++;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("consolidadas: " + String(consolidadas) + " de " + String(totalDeHabilidades));
  Serial.println();
  Serial.println("a oitava esta sem consolidada de proposito: explicar para o");
  Serial.println("outro e a unica que so se prova na apresentacao do dia 15.");
  Serial.println("quem nao marcou ela nao vai ter chance de provar depois.");
  Serial.println();
}

void imprimirPlano() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" os proximos 90 dias");
  Serial.println("========================================");
  int horas = 0;
  for (int i = 0; i < totalDePassos; i++) {
    Serial.println("  " + String(passos[i].quando) + " | " +
                   String(passos[i].horasEstimadas) + " h | " + String(passos[i].oQue));
    horas += passos[i].horasEstimadas;
  }
  Serial.println();
  Serial.println("horas estimadas no bloco de 90 dias: " + String(horas));
  Serial.println();
  Serial.println("sao 31 horas em 90 dias. e pouco, e e por isso que funciona:");
  Serial.println("plano de 200 horas em 90 dias e plano de nenhum.");
  Serial.println("o professor pede o numero porque e ele que impede o");
  Serial.println("plano de virar 'quando eu tiver tempo'.");
  Serial.println();
}

void imprimirPortfolio() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o portfolio, em tres coisas");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("  1. o repositorio do projeto final, com o README que roda");
  Serial.println("  2. o post sobre o que quebrou, com o porque de cada quebra");
  Serial.println("  3. o codigo de um colega, com tres comentarios seus");
  Serial.println();
  Serial.println("o item 2 e o que diferencia o portfolio do repositorio.");
  Serial.println("repositorio mostra o que deu certo. o post mostra o que voce");
  Serial.println("aprendeu no que deu errado, e e isso que o entrevistador");
  Serial.println("pergunta primeiro.");
  Serial.println();
  Serial.println("repositorio privado nao e portfolio: e um rascunho.");
  Serial.println();
}

void imprimirProximoPasso() {
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o proximo curso");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("quem terminou este ano com as sete camadas firmes tem dois");
  Serial.println("caminhos, e a aula 2 do dia 14 e exatamente isso:");
  Serial.println();
  Serial.println("  mais firmware: OTA, FreeRTOS, interrupcao, energia");
  Serial.println("  mais servidor: WebSocket, fila real, broker de mensagens");
  Serial.println();
  Serial.println("escolher e a parte dificil, e escolher tarde custa mais.");
  Serial.println("o plano de 90 dias ja tem a decisao no ultimo passo.");
  Serial.println();
}

// ---------------------------------------------------------------- setup

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(300);

  pinMode(PIN_LED_STATUS, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BOTAO_PROVA, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, HIGH);

  Serial.println();
  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" o que levar para depois — v" + String(VERSAO_FIRMWARE));
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("esta aula nao tem codigo novo: e inventario e plano.");
  Serial.println("cpu: " + String(getCpuFrequencyMhz()) + " MHz | heap: " +
                 String(ESP.getFreeHeap()) + " bytes");
  Serial.println();

  montarInventario();
  montarPlano();

  imprimirInventario();
  imprimirPlano();
  imprimirProva();
  imprimirPortfolio();
  imprimirProximoPasso();

  Serial.println("========================================");
  Serial.println(" fim do conteudo do ano");
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("o botao marca cada prova que voce fez. aperte tres vezes");
  Serial.println("se voce resolveu as tres, e a placa conta.");
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_LED_STATUS, !digitalRead(PIN_LED_STATUS));

  static unsigned long ultimoToque = 0;
  if (digitalRead(PIN_BOTAO_PROVA) == LOW && millis() - ultimoToque > 1500) {
    ultimoToque = millis();
    if (totalDeProvasFeitas < TOTAL_DE_PROVAS) {
      totalDeProvasFeitas++;
    }
    Serial.println("[prova] " + String(totalDeProvasFeitas) + " de " +
                   String(TOTAL_DE_PROVAS) + " registrada | heap " +
                   String(ESP.getFreeHeap()) + " B");
  }

  Serial.println("[encerramento] viva | v" + String(VERSAO_FIRMWARE) + " | provas " +
                 String(totalDeProvasFeitas) + "/" + String(TOTAL_DE_PROVAS) +
                 " | heap " + String(ESP.getFreeHeap()) + " B");
  delay(7000);
}