xSTEM Scope — осциллограф из датчика НАУРА

xSTEM Scope — осциллограф из школьного датчика НАУРА

«Датчик напряжения осциллографический» фирмы НАУРА (на этикетке логотип НаР) поставлялся в школы с программой для Windows. На компьютерах под Linux он лежит без дела: родная программа запускается только через Wine, а драйвер FTDI под Wine не работает. На самом деле Linux видит датчик сразу, без драйверов, как /dev/ttyUSB0.

xSTEM Scope — страница-осциллограф, которая работает с этим датчиком напрямую.

Два способа запуска

* Один раз нужен доступ к порту датчика для обычного пользователя — правило udev из deploy/install.sh или группа dialout (WIRING.md).

С сайта

1. Подключите датчик к USB.
2. Откройте в Chromium https://edu.xstem.ru/scope/.
3. Нажмите «Подключить датчик» и выберите в окне браузера FT232R USB UART. В следующий раз страница подключится сама.

Браузер получает доступ только к тому устройству, которое выбрал человек, и только для этого сайта. Отозвать доступ — значок слева от адреса → «Сбросить разрешения».

Программа на компьютере

Нужен только Python 3 — он есть на любом школьном Linux.

1. Скачайте в одну папку пять файлов: xstem-scope.py, index.html, xstem-scope.js, b202.json, experiments.json.
2. Подключите датчик к USB и выполните в этой папке:

   python3 xstem-scope.py
3. Браузер откроет http://localhost:8765 сам. Остановить программу — Ctrl+C.

Если датчик не находится, программа скажет почему. Частые случаи разобраны в WIRING.md.

Что умеет

Файлы

Ограничения

• Датчик отдаёт кадр целиком, только когда запишет все 3072 точки. На медленной развёртке (кадр 3–15 с) график появляется с задержкой, пока идёт запись, внизу экрана бежит полоска. Чтобы видеть вживую — режим «Самописец»: датчику ставится короткий кадр (0,5 с), страница склеивает их в ленту. Пока датчик передаёт кусок, он не пишет: около 0,12 мс на каждую точку куска, то есть 2 % времени при точке через 5 мс и 19 % при 0,5 мс. Эти места на графике — разрывы, в CSV — пустые ячейки.
• Общая калибровка снята с одного экземпляра датчика по питанию ESP32 3,3 В, точность около 3 %. Датчику можно записать свою калибровку по серийному номеру (WIRING.md); в заголовке страницы видно, какая сейчас действует.
• Проверено на модели B202 с прошивкой 3.02 (2011 год). Модель и прошивку страница пишет в заголовке.

Что датчик успевает увидеть

Самая частая точка — через 10 мкс (100 кГц). Правило: на самую короткую деталь сигнала нужно хотя бы 5 точек, иначе фронты превращаются в «пилу», а частые импульсы — в сплошную стену со стробоскопическими узорами. Всё, что быстрее, — для Rigol.

Ещё три особенности, найденные на железе:

• Кадр с синхронизацией начинается примерно через 15 мкс после фронта: первый импульс на экране короче настоящего. Длительность меряйте между фронтами внутри сигнала.
• В кадре 3072 точки: при 10 мкс это 30,7 мс — примерно 28 байт UART 9600 подряд, если их слать без пауз.
• Первые 3–4 с после подключения к USB датчик мерит со своими настройками; программа эти секунды выжидает сама (THEORY.md).

Как устроен датчик и как мы разгадали его протокол

Мультиметр и осциллограф

Мультиметр показывает одно число: напряжение «сейчас», усреднённое за доли секунды. Если напряжение меняется быстрее, чем обновляется экран, мультиметр покажет что-то среднее, и вы не узнаете, что было на самом деле.

Осциллограф показывает график: по горизонтали время, по вертикали напряжение. На нём видно, как батарейка проседает в момент включения мотора, как кнопка «дребезжит» при нажатии и почему ШИМ-светодиод только кажется горящим вполсилы.

Шаг 1. Напряжение → число: АЦП

Внутри датчика стоит АЦП, аналого-цифровой преобразователь. Он меряет напряжение и выдаёт целое число от 0 до 4095. Это 12 бит: 2¹² = 4096 ступенек.

Датчик меряет и плюс, и минус, поэтому ноль вольт находится посередине шкалы, около кода 2048. Всё, что выше, — плюс, что ниже — минус:

код  4095  ─── +предел
код  2048  ───   0 В
код     0  ─── −предел

Перевод кода в вольты — одна строка в app/index.html:271:

(code - zero) * mv_per_code / 1000

Проверим на числах. Предел ±5 В, на один код приходится 2,48 мВ. Пришёл код 3370, ноль у этого канала — 2040: (3370 − 2040) · 2,48 мВ = 3298 мВ ≈ 3,3 В. Это верхний уровень меандра ESP32.

Шаг 2. Предел: чем меньше, тем точнее

Ступенек всегда 4096, а предел можно выбрать. Значит, меняется цена одной ступеньки:

Правило такое же, как с мультиметром: самый маленький предел, при котором нет зашкала. Числа взяты из калибровки (WIRING.md) и записаны в app/b202.json, раздел calibration.

Шаг 3. Как часто мерить: частота оцифровки

АЦП меряет не непрерывно, а через равные промежутки времени. Например, «точка через 100 мкс» — это 10 000 замеров в секунду (10 кГц).

Если мерить слишком редко, сигнал потеряется. Меандр 100 Гц при оцифровке 200 Гц даст две точки на период: не поймёшь, меандр это, синусоида или пила. Для хорошей картинки нужно хотя бы 10–20 точек на период.

Если точек меньше двух на период, прибор не просто теряет сигнал, а показывает другой. Проверено со звуковой картой: при точке через 100 мкс тон 9900 Гц на экране — ровная волна 98 Гц, тон 6000 Гц — 4 кГц. Урок об этом — «Прибор врёт».

Датчик записывает кадр из 3072 точек и только потом передаёт его целиком. Поэтому частота оцифровки определяет и длину кадра:

Шаг 4. Синхронизация: почему картинка стоит на месте

Каждый кадр начинается в случайный момент. У повторяющегося сигнала картинка от кадра к кадру сдвигается и «бежит».

Синхронизация (на настоящих осциллографах — «запуск», trigger) велит датчику ждать, пока сигнал выбранного канала пересечёт заданный уровень в нужную сторону, и только тогда начинать кадр. Каждый кадр начинается в одной и той же фазе сигнала, и картинка стоит.

Уровень датчику передаётся кодом АЦП, а не вольтами. Пересчёт вольт в код — обратная формула из шага 1, она в app/index.html:272.

Для одиночных событий (нажатие кнопки, заряд конденсатора) есть режим «Один кадр»: датчик ждёт события, записывает кадр и останавливается.

Как мы разгадали протокол

Программа производителя не рассказывает, как говорит с датчиком. Разгадывали по шагам, и каждый шаг можно повторить на уроке информатики.

1. Что видит Linux. Команда lsusb показала устройство 0403:6001 FTDI FT232R. Это стандартный мост USB ↔ UART (последовательный порт). Драйвер для него встроен в Linux, и датчик появился как /dev/ttyUSB0.

2. Датчик молчит. Сам по себе он ничего не передаёт: ждёт команды. Перебирать команды наугад бесполезно.

3. Подсказка из Android. У производителя есть приложение для Android, написанное на Kotlin. Такие программы можно разобрать обратно в почти читаемый код (декомпилировать). В нём нашлись текстовые команды:

Команды идут на скорости 38400 бод, данные — на 921600 (app/b202.json, baud).

4. Данные полубайтами. Каждый байт данных делится на две половинки по 4 бита, и каждая означает символ:

Байты 20 60 CC читаются как «2060, конец». Разбор потока — класс класс FrameParser в app/xstem-scope.js; тот же разбор на Python — FrameParser в app/xstem-scope.py. Что оба разбирают поток одинаково, проверяют тесты в tests/.

5. Ловушки, на которые мы наступили.

• «T» надо слать на скорости данных. Посланная на 38400 команда «стоп» до датчика не доходила, и он продолжал присылать кадры, не слушая новых команд (_stop() в app/xstem-scope.js).
• FREQ — не частота, а период в микросекундах. На FREQ=10000 мы ждали 10 кГц, а датчик честно записывал 30 секунд с частотой 100 Гц. Разгадали по меандру ESP32: 100 Гц при FREQ=1000 дали ровно 10 точек на период.
• Недопустимые значения датчик молча заменяет своими. Подходят только 10, 20, 50, 100, 200, 500… (app/b202.json, periods_us).
• Первые секунды после включения датчик мерит по-своему. Команды он подтверждает, и прочитанные обратно настройки — наши, но «Пуск» в первые 3–4 секунды идёт с его собственными: точка через 10 мкс и синхронизация по К1. На пустом входе кадров тогда нет вовсе, а с шумом они сыплются втрое чаще положенного. Записали, выдёргивая датчик посреди опыта: «Пуск» через 1,5–2,5 с — его настройки, через 4,3 и 13 с — наши. Поэтому программа, найдя вставленный датчик, ждёт 4 секунды (app/b202.json, boot_s).
• Датчик копит кадр целиком. Проверили по времени прихода байтов: на кадре 6 с первые данные приходят через 6,3 с, и весь кадр — за 0,3 с. Зато PACKET_SIZE можно не только спросить, но и задать: при 250 точках кадры идут каждые 0,53 с. На этом построен самописец. Параметр датчик помнит, пока включён, поэтому программа каждый раз ставит его явно, а при подключении возвращает 3072.

6. Калибровка по известному сигналу. Пока на входе ничего нет, код ничего не говорит о вольтах. Нужен сигнал, который мы знаем заранее: меандр 0/3,3 В от ESP32 (src/main.cpp). Размах в кодах на каждом пределе дал «милливольты на код».

Общий принцип: неизвестный прибор изучают известным сигналом. Так же проверяют и настоящие осциллографы: у них на передней панели есть вывод «калибратор» с меандром 1 кГц.

Подключение, безопасность, калибровка

Щупы

У датчика два кабеля, на каждом по паре штекеров-«бананов»:

• красный — измерительный вход («+»);
• синий — общий провод канала («−»).

Какой кабель программа называет К1, а какой К2, проще всего проверить так: запустите опыт «Проверка с ESP32» и подайте сигнал на один кабель. Подпишите кабели маркером или кусочком изоленты, чтобы на уроке не путаться.

Если штекер ни во что не втыкается, наденьте на него «крокодил» или зажмите в гнезде штекера зачищенный провод.

Безопасность

Сеть 220 В к датчику не подключать — ни напрямую, ни «через что-нибудь».

По паспорту датчик выдерживает ±100 В, но между входами и корпусом USB-разъёма всего 0,53 МОм. Корпус USB соединён с ноутбуком, а через блок питания ноутбука и с сетевой землёй. Датчик не развязан с компьютером.

Разрешено подключать:

• батарейки и аккумуляторы;
• лабораторные блоки питания и адаптеры с низким напряжением на выходе;
• платы Arduino / ESP32 и собранные на уроке схемы с их питанием;
• вторичную обмотку понижающего трансформатора (6–12 В), когда сам трансформатор в корпусе и его сетевая часть закрыта.

Выбирайте предел с запасом: сначала ±25 В, потом уменьшайте. Если в таблице замеров написано «Зашкал: да», напряжение вышло за предел.

Если не работает

Две копии программы одновременно с одним датчиком работать не могут.

Генератор сигналов на ESP32

Чтобы проверить датчик, нужен сигнал, который заранее известен. Его даёт ESP32 DevKit v1 с прошивкой src/main.cpp. Она же — генератор для показа на уроке: синусоида, треугольник, пила, ШИМ.

Прошить: в каталоге этого компонента выполнить pio run -t upload. Нужен pio из pioarduino — проверено с pioarduino Core 6.2.0, поставленным через uv: uv tool install https://github.com/pioarduino/platformio-core/archive/refs/tags/v6.2.0.zip. Выпуск 6.2.0.post1 платформа отвергает: он называет себя 6.2.0-post.1, а это по правилам версий «меньше 6.2.0». Если программа xSTEM Scope в это время запущена, после прошивки перезапустите её: esptool оставляет порт платы на 460800 бод, и панель ESP32 на странице замолкает. Подключение: красный штекер — GPIO25, синий — GND. Опыт «Проверка с ESP32» в программе настроен под это подключение.

Форму проще всего менять прямо на странице xSTEM Scope: панель «Генератор ESP32» в правой колонке — форма, частота, размах или заполнение. Программа xstem-scope.py находит плату сама (мосты CP2102 и CH340), а на сайте в браузере нажмите «Подключить генератор» и выберите плату в окне браузера.

Те же команды можно вводить в мониторе порта (pio device monitor, 115200):

Формы со встроенного ЦАП идут вокруг 1,65 В (от 0,3 до 3 В). Чтобы сигнал встал по центру экрана, включите у канала вход «~». ЦАП 8-битный: на пределе ±2 В видны ступеньки — это тоже повод поговорить об оцифровке.

Размах форм через ЦАП меньше заданного. Прошивка считает, что код ЦАП 255 — это 3,3 В, но встроенный ЦАП ESP32 до питания не дотягивает. Проверено 2026-11-04 на ESP32 DevKit v1: синусоида 100 Гц с «Размах 2,6 В» дала 2,41 В (на 7 % меньше), то есть полная шкала ЦАП около 3,07 В; частота и форма точные (100,03 Гц, отклонение от синусоиды не больше 38 мВ). Цифровой меандр с GPIO25 тем же датчиком — 3,27 В, так что ошибается ЦАП, а не датчик. Прошивку под одну плату не подстраиваем: «осциллограф поймал генератор на неточности» — готовый сюжет для урока. Для калибровки датчика берите цифровой меандр, а не ЦАП.

Звуковая карта как генератор

В комплекте НАУРА есть жёлтая плата со значком «~»: аудиоштекер на три контакта, две латунные клеммы, резистор 20 Ом. Штекер — в разъём наушников ноутбука или телефона, зажимы любого канала датчика — на клеммы. Генератором становится любой сайт «генератор тона»: синусоида от 20 Гц до 20 кГц, частоту крутит сам ученик.

Плата меряет разность левого и правого канала. Проверено 2026-11-07: тон 1000 Гц только в левом канале — 0,16 В, только в правом — 0,16 В, в противофазе — 0,31 В, одинаково в оба — почти ноль. Сайты-генераторы играют одинаково в оба канала, поэтому перед опытом баланс выхода «Наушники» — до упора в одну сторону (Параметры → Звук). Иначе на экране ровная линия, и кажется, что сломан датчик.

Размах — около 0,2 В при громкости 34 % и 0,8 В при 70–80 %, предел ±2 В. Звуковой выход пропускает только переменное: постоянного напряжения и частот ниже ~20 Гц с него не получить.

Без браузера тон даёт speaker-test -t sine -f 1000 -c 2: он играет каналы по очереди, поэтому работает и без баланса, но выше 8000 Гц не идёт (просили 9000 — получили 8000).

Опыт с этой платой — урок «Прибор врёт».

Калибровка

Датчик передаёт не вольты, а код АЦП от 0 до 4095 (подробно в THEORY.md). Чтобы перевести код в вольты, нужно знать, сколько милливольт приходится на один код на каждом пределе. Мы измерили это на меандре 3,3 В от ESP32:

Это общая калибровка: она записана в app/b202.json, раздел calibration.default, и действует для любого датчика, у которого нет своей.

Своя калибровка датчика

Датчики из одной коробки отличаются на несколько процентов. Чтобы каждый показывал точно, его калибровку записывают по серийному номеру. Номер страница пишет в заголовке после «№», рядом — какая калибровка действует: «своя» или «общая».

1. Замерьте мультиметром напряжение на выводе 3V3 у ESP32. Оно может быть, например, 3,28 В, а не ровно 3,3. Лучше — подать один и тот же сигнал на датчик и на Rigol.

2. Подайте меандр с GPIO25 и посмотрите «Размах» в таблице замеров на каждом пределе.

3. Новое значение = общее × (мультиметр / размах).

4. Замкните красный и синий штекеры каналов, получите кадр и запишите среднее: это код нуля. Он у каждого канала на каждом пределе свой, 2037–2045 вместо идеальных 2048.

5. Добавьте датчик в calibration.sensors в b202.json:

   "sensors": {
     "00417": {
       "mv_per_code": [44.3, 12.1, 2.47, 0.99],
       "zero_code": [[2041, 2040, 2043, 2044], [2038, 2039, 2040, 2042]],
       "date": "2026-11",
       "by": "Rigol DHO804, меандр 1 кГц"
     }
   }

   В mv_per_code и zero_code числа идут по GAIN 0, 1, 2, 3 — то есть ±90, ±25, ±5, ±2 В; в zero_code первая строка — К1, вторая — К2. Можно записать только часть: чего нет, возьмётся из общей. date обязательна — по ней видно, когда пора перепроверять.

После отправки в репозиторий проверка CI убедится, что файл не сломан, и калибровка появится на сайте. Компьютерам с программой — раздать заново (sh deploy.sh hosts.txt, GUIDE.md).

Ноль на месте. Кнопка «Обнулить» на странице делает шаг 4 сама и запоминает ноль в этом браузере для этого датчика и предела. Ноль, сохранённый в браузере, важнее записанного в b202.json. Ноль, сохранённый до появления серийных номеров, больше не используется: нажмите «Обнулить» ещё раз.

Осциллографы на весь класс

Каждый компьютер работает со своим датчиком сам по себе: сервер и интернет не нужны. Экраны групп учитель смотрит в Veyon, как и на любом другом уроке.

ПК группы 1 ── USB ── датчик      ярлык «xSTEM Scope» → браузер
ПК группы 2 ── USB ── датчик      ярлык «xSTEM Scope» → браузер
ПК учителя  ── проектор           Veyon — экраны групп

Есть и второй путь — страница на сайте https://edu.xstem.ru/scope/ в Chromium или Firefox (проверен 158): программа на компьютере не нужна, браузер работает с датчиком сам, но нужен интернет. Установка по SSH нужна в обоих случаях: она даёт ученикам доступ к порту датчика.

Установка по SSH (один раз)

На компьютере учителя, в каталоге deploy/ этого компонента:

1. Список компьютеров — по образцу hosts.example.txt:

   cp hosts.example.txt hosts.txt
   nano hosts.txt          # student@pc-01, student@pc-02 …
2. Установить на все:

   sh deploy.sh hosts.txt
   На каждом ПК sudo может спросить пароль. В конце скрипт напишет, где получилось, а где нет.
3. Подключить датчики и проверить:

   sh deploy.sh hosts.txt --check
   На каждом ПК должно быть /dev/ttyUSB0 и «xSTEM Scope установлен».

Обновить программу — git pull и снова sh deploy.sh hosts.txt. Удалить — sh deploy.sh hosts.txt --remove.

Что делает установщик на каждом ПК (deploy/install.sh):

• кладёт программу в /opt/xstem-scope;
• добавляет правило udev: датчик доступен тому, кто сидит за этим компьютером (uaccess), без группы dialout и без перезахода;
• в Ubuntu с Chromium из snap разрешает ему доступ к USB;
• в Ubuntu отключает службу brltty: она забирает себе адаптеры FTDI, и датчик пропадает через секунду после подключения;
• создаёт ярлык «xSTEM Scope» в меню и на рабочих столах, включая будущих пользователей.

Установить на один ПК без SSH: скопировать каталоги app/ и deploy/ и выполнить sudo sh deploy/install.sh.

Безопасность компьютеров

• Доступ к порту. Правило udev касается только адаптеров FTDI FT232R (0403:6001) и выдаёт доступ пользователю, который сейчас вошёл в систему за этим компьютером. Пользователи, зашедшие по SSH, и службы доступа не получают — для них по-прежнему нужна группа dialout.
• Страница на сайте (Web Serial). Браузер сам не открывает никаких портов: человек нажимает «Подключить датчик» и выбирает устройство в окне браузера. Разрешение выдаётся одному сайту на одно устройство и снимается в настройках сайта. Драйверы не ставятся, к файлам доступа нет.
• Программа. Слушает порт 8765 только для этого же компьютера: из сети к ней не подключиться. Команды принимает только от своей страницы — другой сайт, открытый в том же браузере, управлять датчиком не может.
• brltty отключается только там, где он установлен (Ubuntu). Он нужен лишь для брайлевских дисплеев; если такой дисплей в классе есть, не ставьте установщик на этот компьютер.

Перед первым уроком

1. Прошить ESP32 генератором (WIRING.md).
2. Пройти с ним по всем ПК: опыт «Проверка с ESP32», размах ≈3,3 В, частота 100 Гц. Заодно подписать кабели датчиков К1/К2.
3. Распечатать памятку ниже — по одной на группу.

Памятка группе

Запуск

1. Подключите датчик к USB.
2. Дважды щёлкните ярлык «xSTEM Scope» на рабочем столе. Откроется браузер.
3. В списке «Опыт» выберите свой опыт и прочитайте подсказку под ним.
4. Нажмите ▶ Пуск.

Правила

• Сеть 220 В — никогда. Только батарейки, блоки питания, платы и то, что выдал учитель.
• Не знаете напряжение — начните с предела ±25 В и уменьшайте.
• «Зашкал: да» в таблице — предел мал, возьмите больше.

Если что-то не так

Сохранить результат

• Сохранить CSV — таблица чисел, открывается в LibreOffice Calc.
• Скриншот экрана — клавиша PrtSc.
• Подпишите файл: фамилии, опыт, дата.

Опыты с осциллографом на уроках труда и физики

Цикл из трёх занятий по 2 урока, отдельные уроки «Мотор-генератор», «UART и I2C» и «Прибор врёт» и опыты для уроков физики. Цель — не «пройти тему по физике», а научиться видеть то, что происходит в схеме, которую ученик сам собрал. К теме «Электрический ток» в 8 классе, к индукции в 9 и к конденсатору в 10–11 классе ребята придут, уже увидев эти явления своими глазами.

Все опыты, кроме урока «Прибор врёт», есть на странице программы в списке «Опыт»: выбор опыта сам выставляет развёртку, пределы и синхронизацию и показывает подсказку. В «Прибор врёт» точку оцифровки ученики ставят сами — в этом смысл урока.

Оборудование на группу из 2–3 человек

• ноутбук с Linux, датчик НАУРА, xSTEM Scope (README.md): ярлык на рабочем столе или https://edu.xstem.ru/scope/ в Chromium или Firefox;
• батарейки АА (новая и подсевшая), лампочка 2,5 В или моторчик 3 В, кнопка;
• макетная плата, провода, резисторы 10 кОм, конденсаторы 100 и 1000 мкФ;
• ESP32 или Arduino; на занятие 3 — понижающий трансформатор 6–12 В в корпусе и диодный мост.

Перед первым занятием учителю: прошить ESP32 генератором (WIRING.md), проверить каждый датчик опытом «Проверка с ESP32», подписать кабели К1/К2.

Занятие 1. Что видит осциллограф, чего не видит мультиметр

Инструктаж (5 мин). Что можно и что нельзя подключать (WIRING.md). Сеть 220 В — никогда.

1. Знакомство (15 мин). Опыт «Проверка с ESP32». Ученики находят на экране:

• сколько вольт в одной клетке по вертикали и сколько миллисекунд по горизонтали;
• размах и частоту — по сетке, затем по курсорам, затем по таблице замеров. Совпадает?

Вопрос: таблица показывает «Среднее» 1,65 В. Что показал бы мультиметр на этом выводе и почему?

2. Батарейка под нагрузкой (25 мин). Опыт «Батарейка под нагрузкой» (самописец, лента 30 с): «Один кадр», через 5 с подключить лампочку или моторчик на 5–10 с и отключить — на одной ленте «до», «под нагрузкой» и «после».

Вопрос: почему у подсевшей батарейки просадка больше, если «без нагрузки» обе показывают почти одинаково? (Подводим к внутреннему сопротивлению, без формулы.)

Проверено 2026-11-04 на свежей АА с моторчиком вместо лампочки: без нагрузки 1,53–1,55 В, под мотором в среднем на 70 мВ ниже, с провалами до 120 мВ (1,41 В) — щётки и неровная нагрузка; за 20 с под мотором напряжение сползает с 1,51 до 1,46 В. После отключения батарейка подтягивается не сразу: 1,519 → 1,527 В за 15 с и до исходного не возвращается. Мультиметр этого не покажет — второй вопрос группе: «почему не сразу?». Отдельный кадр 3 с не успевал за опытом, а следующий затирал интересный — поэтому опыт идёт самописцем; на ленте просадка видна ступенькой около 0,1 В. Чтобы посчитать внутреннее сопротивление числом (10–11 класс), нагрузка нужна известная — резистор 10–22 Ом вместо мотора: r = R · (E − U) / U.

3. Мотор-генератор (20 мин). Части 1, 2 и 4 урока «Мотор-генератор»: прогноз, знак и величина, нагрузка. Целиком урок занимает 45 минут.

Итог занятия: скриншот или CSV одного опыта в тетрадь, подпись осей с единицами.

Занятие 2. Кнопка и ШИМ: что видит микроконтроллер

1. Дребезг кнопки (30 мин). Собрать кнопку с подтягивающим резистором 10 кОм к 3,3 В. Опыт «Дребезг кнопки» → «Один кадр» → нажать кнопку.

Ученики считают по графику:

• сколько раз контакт разомкнулся и снова замкнулся;
• сколько миллисекунд длился дребезг (курсоры A и B).

Повторить 5 раз, записать худший случай. Вопрос: программа проверяет кнопку каждую 1 мс. Сколько «нажатий» она насчитает? Какую задержку поставить, чтобы считать правильно?

Продолжение: нажимать и смотреть, пока дребезг не исчезнет. Какая подходит задержка? Затем проверить её в своей программе со счётчиком нажатий.

2. ШИМ на светодиоде (30 мин). Светодиод с резистором на вывод ESP32, программа меняет analogWrite от 0 до 255 с шагом 32.

Вопросы: меняется ли период? Почему светодиод не мигает, хотя на графике он то включён, то выключен? Сравните «Среднее» с мультиметром.

Занятие 3. Конденсатор и блок питания

1. Заряд конденсатора (35 мин). Собрать цепь из подсказки опыта «Заряд конденсатора (RC)»: 10 кОм и 100 мкФ. К1 — на конденсатор, К2 — после кнопки. «Один кадр» → нажать кнопку.

• Найти курсорами время, за которое напряжение дошло до 63 % от максимума.
• Посчитать R·C (10 000 Ом · 0,0001 Ф). Совпало?
• Заменить конденсатор на 1000 мкФ (опыт тот же, развёртку — 5 мс на точку). Во сколько раз дольше?

После опыта разрядить конденсатор через резистор, а не замыканием пинцетом.

2. Трансформатор и выпрямитель (35 мин). Только готовый трансформатор в корпусе; ученики работают с выводами вторичной обмотки. Опыт «Трансформатор и выпрямитель».

По шагам, каждый раз сохраняя CSV:

1. К1 — обмотка: синусоида. Период по курсорам: 20 мс? Амплитуда и «Действующее» — во сколько раз отличаются? (≈1,41)
2. К2 — после диодного моста: «горбы» одного знака. Какой у них период?
3. Конденсатор 1000 мкФ после моста: горбы сглаживаются. Подключить нагрузку — резистор 100 Ом: появляются «пульсации». Как их уменьшить?

Шаг 1 проверен 2026-11-04 на школьном блоке ~6 В: частота 50 Гц, период 19,99 мс, «Действующее» 6,14 В, размах 17,3 В — отношение амплитуды к действующему 1,413. До «Обнулить» максимум и минимум разошлись на 0,6 В (+8,94 / −8,37 В): ноль этого датчика на пределе ±25 В — 2060, а не 2040. После «Обнулить» с замкнутыми щупами — +8,72 / −8,58 В. «Среднее» при этом 0,2 В, а не ноль: в кадре 15,36 периода, неполный период его сдвигает. Шаги 2 и 3 (мост, конденсатор) ещё не проверены.

Итог цикла. Каждая группа собирает страницу-отчёт: три лучших графика с подписанными осями и по одному предложению вывода к каждому. Графики строятся из CSV в LibreOffice Calc.

Урок «Мотор-генератор» (5–7 класс, 45 мин)

Вопрос урока. Как фонарик-«жужалка» светит без батарейки? Почему электромобиль подзаряжается, когда тормозит? Ответ ученики находят сами: мотор и генератор — одно и то же устройство.

На группу:

• моторчик 3 В (жёлтый или серебристый, тип 130);
• мотор-редуктор с колесом от платформы, на колесе метка маркером;
• второй моторчик 3 В, светодиод, резисторы 10 и 100 Ом, провода с крокодилами.

Перед уроком учителю. Мотор-редукторы отключить от драйвера: вращаемый мотор сам становится источником и подаёт напряжение назад, на драйвер и ESP32. Каждому ученику — лист группы.

1. Прогноз (5 мин). Ученики ещё не подключали мотор. Каждый рисует в листе, какой график ожидает, если крутить вал: сначала медленно, потом быстро, потом в обратную сторону. Рисунки не обсуждаем — вернёмся к ним в конце.

2. Знак и величина (10 мин). Опыт «Мотор-генератор» (самописец, лента 10 с, ±5 В): график бежит, пока крутят вал. Щупы К1 — на выводы моторчика. Один крутит, второй жмёт «Один кадр» — записать ленту 10 с и остановиться, третий записывает максимум и минимум из таблицы замеров:

Вопросы: от чего зависит величина напряжения? Что значит минус? Что будет, если поменять щупы местами, а крутить как раньше?

Медленно пальцами вал крутится рывками: палец толкает, вал проскакивает и чуть откатывается — на графике короткие «зубы» обратного знака. Быстро — это щелчок по валу: напряжение сразу большое и плавно спадает, пока вал сам замедляется. Оба наблюдения — повод спросить «что на самом деле делал вал?».

3. Сколько вольт на оборот (15 мин). Пальцами мотор не раскрутить равномерно, а колесо мотор-редуктора — можно, и обороты колеса легко считать. Опыт «Мотор-редуктор: вольты на оборот» начинает с предела ±25 В: сколько даст редуктор, заранее неизвестно. Если график еле виден, нужен предел ±5 В.

«Один кадр» — и крутить колесо ровно, считая обороты вслух. Три ленты по 10 с: оборот за 2 секунды, оборот в секунду, два оборота в секунду. На каждой ленте:

• курсоры A и B — на начало и конец «полки», Δt из окна курсоров;
• напряжение — курсором в середине полки;
• обороты в секунду = число оборотов / Δt.

В последнем столбце должно выйти почти одно и то же число. Это постоянная мотора: сколько вольт он даёт на каждый оборот в секунду. График U от оборотов в секунду — прямая через ноль. Вопрос: как сделать из мотора спидометр для ровера, если известен диаметр колеса?

4. Нагрузка (10 мин). Снова моторчик и опыт «Мотор-генератор». Подключить к выводам мотора нагрузку (щупы остаются на выводах). Крутить в одном темпе:

Щелчок по валу без нагрузки и с 10 Ом: с нагрузкой напряжение спадает круче — вал тормозится быстрее, и торможение видно на графике, а не только пальцами.

Затем светодиод: в одну сторону он вспыхивает, в другую — нет. На графике напряжение в ту сторону, где светодиод горит, упирается в «потолок» около 2 В.

Вопросы: почему с 10 Ом крутить тяжелее? (Ток, который забрала нагрузка, мотор «отнимает» у руки: энергия не появляется из ничего.) Где тормозят мотором? (Электромобиль, трамвай, электричка, лифт.) Сравните с батарейкой из занятия 1: генератор под нагрузкой тоже проседает.

5. Если осталось время: электрическая передача. Соединить проводами два моторчика, щупы К1 — на них. Крутить вал первого: второй вращается сам. Придержать второй пальцем — первый крутить тяжелее, напряжение падает. Так устроен тепловоз: дизель вращает генератор, генератор питает моторы колёс.

6. Повышенный уровень: щётки. Опыт «Мотор-генератор: щётки» (кадр 1,5 с, точка через 0,5 мс, предел ±5 В, синхронизация по К1 от 1 В, начало растянуто ×5). Нажать «Один кадр» и сильно щёлкнуть по валу: кадр начнётся с щелчка и остановится сам. Если кадра нет, щёлкнуть сильнее или в другую сторону: синхронизация ловит только подъём напряжения выше 1 В. При 0,3 В кадр запускался от касания пальцем ещё до щелчка, и выбег уезжал за растянутое начало. С уровнем 1 В и пределом ±5 В (проверено 2026-11-04): кадр начинается со щелчка, пик 3,5 В через 23 мс, выбег до нуля за 0,3 с, промежуток между зубцами растёт с 2,5–3 мс до 9,5–11 мс. На выбеге видно, что линия не гладкая, а с зубцами. Курсорами измерить промежуток между соседними зубцами в начале выбега и в конце. Внутри мотора несколько катушек, и щётки по очереди переключают их, поэтому напряжение не меняет знак. Каждый зубец — одно переключение: чем быстрее вал, тем зубцы чаще.

На моторчике 130 при щелчке зубцы шли примерно через 8–12 мс, высотой 0,05–0,1 В. На другом моторчике (2026-11-04) выбег от пика до нуля длился 0,1–0,15 с, зубцы шли через 3,5–4 мс в начале и через 8–10 мс в конце, высотой 0,3–0,5 В, а сильный щелчок упирался в предел ±2 В. Поэтому считать зубцы «на 0,1 с» нельзя, а промежуток между зубцами — можно. При медленном повороте пальцами они тонут в рывках, поэтому «поверните на один оборот и посчитайте» не работает. Сколько зубцов приходится на один оборот, честно измеряется только при известных оборотах: это опыт для стенда «мотор крутит мотор».

Итог (5 мин). Вернуться к прогнозу из части 1: что совпало, что нет и почему. Ответить на вопрос урока одним-двумя предложениями. В тетрадь — график из части 3 с подписанными осями.

На что обратить внимание. Строку «Частота» в таблице замеров для мотора не смотрим: в ней нет смысла, пока вал крутят неравномерно. «Среднее» тоже обманывает: в него входят паузы, когда колесо стояло. Поэтому в части 3 напряжение берётся курсором. Разрывы на ленте самописца — не поломка: пока датчик передаёт кусок, он не пишет (около 6 % времени).

Что уже проверено на моторчике типа 130: вращение пальцами даёт 0,1–0,5 В медленно и до 2 В быстро; шум в покое ±10 мВ; выбег после щелчка — около 0,5 с, зубцы щёток на спаде видны. Торможение с 10 Ом, светодиод и мотор-редуктор — проверить в школе.

Лист группы «Мотор-генератор»

Фамилии: ____________________________________

1. Прогноз. Нарисуйте, какой график покажет осциллограф, если крутить вал: медленно → быстро → в обратную сторону.

 U ↑
   |
 0 +--------------------------------→ время
   |

2. Таблица «Знак и величина» (см. выше). Что значит минус на графике?

3. Таблица «Сколько вольт на оборот». Постоянная нашего мотора: ______ В на один оборот в секунду. Нарисуйте график U от оборотов в секунду.

4. Таблица «Нагрузка». Почему с маленьким сопротивлением крутить тяжелее?

5. Вывод. Как фонарик-«жужалка» светит без батарейки?

6. Сравните с прогнозом. Что совпало? Что нет и почему?

Урок «UART и I2C» (7 класс, 45 мин)

Один урок, а не пара: ученики видят биты на проводе. Подробная технологическая карта — урок 9 модуля «Робототехника» на сайте.

Программа одна на весь урок: examples/lesson9. Платы прошивают один раз до урока (pio run -e lesson9 -t upload): плата одновременно шлёт символ по UART на GPIO17 и опрашивает датчик AHT20 по медленному I2C на GPIO21/22. Всё остальное меняется командами в мониторе порта (pio device monitor): char B, text opus, baud 19200, addr 39, ?.

1. UART (10 мин). Опыт «UART 9600: один байт» сам ставит точку через 10 мкс и «Растянуть начало» ×20. Ученики подписывают 10 бит (старт, 8 бит от младшего к старшему, стоп) и меряют бит курсорами: 1/9600 ≈ 104 мкс — около 10 точек на бит. Мерить между фронтами внутри посылки, не по старт-биту: кадр начинается примерно через 15 мкс после его спада, и старт-бит на экране около 90 мкс. Проверено 2026-11-04 на ESP32 DevKit v1: «A» = 0x41, биты 1 0 0 0 0 0 1 0 младшим вперёд, промежутки между фронтами 100–110 мкс. На втором символе (char B) пара меняется ролями. Повышенный уровень: text opus в мониторе порта или своё имя в поле на панели «Плата урока 9: UART» страницы (до 24 символов латиницей) — плата шлёт слово байтами подряд, на ×1 видна вся посылка, а на ×5 «Сдвиг окна» под графиком ведёт по ней байт за байтом — группа читает слово по стартовым битам (проверено 2026-11-04: «claude one love» — 15 байт через 1040 мкс, расшифровано из одного кадра целиком). Ещё: baud 19200 (52 мкс, 5 точек) и вопрос, почему 115200 бод датчик уже не покажет (бит 8,7 мкс короче шага оцифровки).

2. Медленный I2C (11 мин). Настоящая шина 100 кГц датчику не по силам: такт 10 мкс — одна точка. Программа сама ведёт SDA и SCL на 1 кГц. Опыт «Медленный I2C: адрес датчика» (К1 — SDA, К2 — SCL) ставит растяжку ×2: на экране СТАРТ и первые 9 тактов. Ученики читают SDA на высоком SCL: 0111000 = 0x38, бит чтения 1, на 9-м такте ACK = 0. Затем вводят addr 39 — ответа нет, 9-й бит остаётся 1. Байт состояния (повышенный уровень) виден целиком на ×1. Проверено 2026-11-04 без модуля AHT20: START у левого края (по нему синхронизация), 0111000 = 0x38, бит чтения 1, 9-й бит 1 — NACK, затем STOP. Так и выглядит «датчика нет»; с модулем на 9-м такте будет 0. Ученикам напомнить: в I2C адрес идёт старшим битом вперёд, а в UART — младшим.

Настоящую скорость учитель показывает на Rigol с декодером I2C: те же 0x38 и второй датчик 0x77 на тех же проводах.

Сверка с логическим анализатором: группа сначала читает слово и адрес по битам на датчике, потом включает декодеры UART и I2C в PulseView. Там же ловушка с порядком бит: «MGPU» с msb-first читается как B2 E2 0A AA.

Урок «Прибор врёт» (8 класс, 45 мин)

Вопрос урока. Можно ли верить экрану? Ухо слышит высокий писк, а прибор спокойно показывает 100 Гц. Кто прав и почему?

На группу: ноутбук с датчиком и плата «~» из комплекта НАУРА (аудиоштекер и две клеммы, WIRING.md). Генератор — любой сайт «генератор тона» в соседней вкладке браузера. Пока штекер в разъёме, динамики ноутбука молчат: чтобы тон было слышно, нужен разветвитель 3,5 мм (плата и наушники или колонка) или тот же тон на телефоне рядом.

Перед уроком учителю. На каждом ноутбуке баланс выхода «Наушники» до упора влево (Параметры → Звук), громкость 70–80 %. Без этого сайт-генератор на плате ничего не покажет. После урока баланс вернуть.

1. Подключение и первый звук (10 мин). Штекер платы — в разъём наушников, зажимы одного канала — на клеммы. «Свободный режим», предел ±2 В, точка 10 мкс. Тон 440 Гц (нота ля): синусоида, в таблице замеров около 440 Гц и период 2,27 мс. Проверить период курсорами по 10 волнам.

2. Прогноз (5 мин). Точку переставить на 100 мкс — датчик смотрит на сигнал 10 000 раз в секунду. Каждый в листе пишет, что покажет строка «Частота» на тонах 1000, 4000, 6000 и 9900 Гц. Не обсуждаем.

3. Измерение (10 мин). Тоны по очереди, каждый раз записать «Частоту» из таблицы и как выглядит график.

4. Объяснение (15 мин). До 5000 Гц прибор прав, выше — показывает 10 000 минус тон. На 9900 Гц волна успевает почти целиком качнуться между двумя взглядами датчика, и каждый взгляд ловит её чуть раньше, чем прошлый. Из точек складывается медленная волна, которой в проводе нет.

Пример из жизни: фотографировать секундную стрелку раз в 59 секунд — на снимках она медленно ползёт назад. Так же в кино «крутятся назад» колёса. Правило из THEORY.md: на одну волну нужно хотя бы 5–10 точек, иначе прибор показывает результат измерения, а не сигнал.

Вопросы: при какой точке оцифровки 9900 Гц покажется правильно? (10 мкс — проверить.) Почему на 6000 Гц график — сплошная полоса, а таблица уверенно пишет 4 кГц? Чему верить: графику, таблице или уху?

Повышенный уровень: два кварца. На 10 000 Гц ждали прямую линию, а на экране медленная волна около 2 Гц. Генератор считает время по кварцу звуковой карты, датчик — по своему, и они идут не точно вместе. По тону 9900 Гц посчитать, сколько точек в секунду датчик делает на самом деле (тон + частота на экране), предсказать, что будет на 9990 Гц, — и проверить.

Итог (5 мин). Вернуться к прогнозу: где ошиблись и почему. Одно предложение: когда экрану нельзя верить.

Проверено 2026-11-07 на датчике LzFS60rP, плата на К2, тон из браузера: 440 Гц → 441 Гц; на точке 100 мкс 6000 Гц → 4 кГц (на графике полоса), 9900 Гц → 97,8 Гц (30 ровных волн), 9990 Гц → 7,78 Гц, 10 000 Гц → около 2 Гц. По 9900 Гц датчик делает 9997,8 точки в «секунду звуковой карты»: расчёт для 9990 Гц — 7,8 Гц, совпало. Размах на 6000–9990 Гц тот же, что на низких тонах: фильтра перед АЦП у датчика нет, он просто берёт точки. Чей кварц уходит — датчика или звуковой карты — пока не проверено, как и 9900 Гц на точке 10 мкс.

Лист группы «Прибор врёт»

Фамилии: ____________________________________

1. Прогноз. Точка через 100 мкс. Что покажет «Частота»?

1000 Гц → _____ 4000 Гц → _____ 6000 Гц → _____ 9900 Гц → _____

2. Таблица измерений (см. выше).

3. С какого тона прибор начал ошибаться? _____ Гц. Почему именно с него?

4. Какую точку оцифровки поставить, чтобы увидеть 9900 Гц правильно? _____ Проверили? Да / нет

5. Вывод. Когда экрану нельзя верить?

Опыты для уроков физики

Датчики пришли из кабинета физики, и там они нужнее всего. Три опыта ниже идут с оборудованием кабинета: катушка-моток, полосовой магнит, камертон. Как они ложатся на темы по классам — ROADMAP.md.

Электромагнитная индукция (9 класс). Опыт «Индукция: магнит и катушка» (самописец, лента 10 с, ±2 В). Щупы К1 — на выводы катушки, гальванометр не нужен. Вдвигать магнит северным полюсом, выдвигать, затем южным, затем быстрее и медленнее; держать магнит неподвижно внутри катушки.

Вопросы: от чего зависит знак? Почему от быстрого движения импульс выше, но короче? Площадь импульса (высота × длительность) у быстрого и медленного движения — примерно одинакова: почему? (Подводим к тому, что ЭДС — скорость изменения магнитного потока, а сам поток меняется одинаково.) Если импульс меньше 50 мВ — катушка с большим числом витков или предел ±2 В уже на пределе возможностей; тогда магнит сильнее.

Маятник над катушкой (9 класс, колебания). Опыт «Маятник над катушкой» (лента 30 с). Магнит на нитке качается над торцом катушки, щупы — на катушку. Каждый проход магнита — импульс. Период маятника — время между каждым вторым импульсом (туда и обратно); по курсорам на 10 периодах точнее. Сравнить с T = 2π√(l/g) для своей длины нити, затем укоротить нить в 4 раза: период должен уменьшиться вдвое. Заодно видно затухание: импульсы со временем ниже, потому что размах и скорость падают.

Камертон (9 класс, звук). Опыт «Камертон». Пьезодиск (пассивная пищалка без генератора) прижать к резонаторному ящику камертона, щупы — на выводы диска. Ударить молоточком: кадр 61 мс запишется сам, когда сигнал перейдёт уровень синхронизации. Частоту дают таблица замеров и курсоры (10 периодов) — сравнить с надписью на камертоне. Два камертона разной частоты: у какого период короче? Повышенный уровень — «Один кадр» сразу после удара и через 5 с: как убывает размах.

Биения и созвучия (9 класс, звук). Плата «~» и две вкладки генератора тона в браузере (WIRING.md), «Свободный режим», предел ±2 В.

• 440 и 445 Гц, точка 100 мкс: размах «дышит» 5 раз в секунду — разность частот. 440 и 450 — 10 раз.
• 440 и 880 (октава), точка 10 мкс: рисунок сложный, но стоит на месте.
• 440 и 660 (квинта): рисунок повторяется через 4,5 мс, то есть 220 раз в секунду, — такой ноты нет ни в одной вкладке. Курсоры — на две самые высокие вершины подряд.

Вопрос: почему одни пары звучат вместе приятно, а другие «плывут»? Строка «Частота» на этих сигналах ошибается (на биениях 400–411 Гц вместо 445, на квинте прыгает между кадрами) — она считает переходы через ноль, а не повтор рисунка; период искать глазами и курсорами.

Проверено 2026-11-07: биения 0,2 и 0,1 с; квинта — в кадре 440,7 и 661,3 Гц, повтор рисунка 4,54 мс. Не проверено на слух: с платой в разъёме динамики ноутбука молчат, нужен разветвитель.

Медленные процессы (10–11 класс). Опыт «Самописец 60 с»: например, заряд конденсатора 1000 мкФ через 10 кОм (τ = 10 с) виден вживую, без ожидания кадра. Найти курсорами τ (63 %) и сравнить с R·C.

На что обратить внимание учителю

• Медленный кадр (3–15 с) появляется только в конце записи. Ученики жмут «Пуск» ещё раз и сбивают запись — сразу покажите полоску внизу экрана.
• Если картинка «бежит» — синхронизация выключена или уровень выше сигнала. Это хороший момент, чтобы объяснить синхронизацию (THEORY.md).
• «Зашкал: да» в таблице — значит, предел мал. Начинать всегда с большого.

Осциллограф в программе и проектах

Три занятия из Lesson.md — знакомство с прибором. Инженерное мышление появляется не от них, а когда осциллограф постоянно лежит на столе и к нему тянутся сами, чтобы ответить на вопрос или найти причину поломки. Здесь — как встроить его в программу «Труда» 5–9 классов и в проекты сайта.

Два правила

1. Прибор — не тема, а инструмент. Его достают, когда без него не ответить на вопрос. По главному правилу программы (Труд (технология)) вопрос должен быть интересен взрослому: «какую батарейку покупать», а не «посмотрите на синусоиду».

2. Предскажи → измерь → объясни расхождение. Перед каждым замером ученик пишет в тетради, что ожидает увидеть, и только потом смотрит. Ценность — в третьем шаге: «ожидал 1,5 В, увидел 1,1 В, потому что…». Ошибка в прогнозе — не минус, а повод разобраться. Проверять стоит именно качество объяснений:

Два прибора — разные задачи

Если задача упирается в скорость (в таблице ниже — «Rigol»), это хороший момент показать, почему датчик не справляется: частота оцифровки против частоты сигнала (THEORY.md).

По годам программы

Инструмент в проектах

Правило для проектов: если работа «не заработала», первый вопрос учителя — «а что показывает осциллограф?», а не «покажи код».

Физика

Датчики НАУРА пришли из кабинета физики, и вернуть их туда стоит рабочими. Связка с трудом такая: на труде ученик сам собирает схему и видит явление, на физике узнаёт закон, который за ним стоит. К уроку индукции в 9 классе у группы уже есть свои графики с мотора.

Темы привязаны к классам по общей структуре курса — порядок и номера параграфов сверить с учебником школы. Опыты с пометкой «есть» — в списке «Опыт» на странице и в Lesson.md.

Сильнее всего связка в 9 классе: индукция, колебания и звук идут с оборудованием кабинета физики, а прибор у каждой группы. Правило «предскажи → измерь → объясни» работает так же, как на труде, а CSV каждого опыта обрабатывается в LibreOffice Calc — это лабораторная работа с настоящими данными.

Следующий шаг: стенд «мотор крутит мотор»

Пальцами вал равномерно не раскрутить. Стенд: ведущий мотор от ESP32 через TB6612 (ШИМ около 20 кГц, скорость — потенциометром), обороты — на экране ST7735; второй мотор — генератор, его напряжение показывает датчик. Генератор электрически отдельно от ESP32 и драйвера.

Что он даёт урокам: вольты на оборот без ручного вращения; передаточное число, проверенное напряжением; КПД пары «мотор — генератор» под нагрузкой (8 класс); зубцы щёток против оборотов; регулятор, который держит напряжение генератора (9 класс).

Решено: жёлтые моторы TT без редуктора (внутри мотор 130), валы — отрезком силиконовой трубки 1:1, шестерни из разобранного редуктора — на опыт с передачей. Открыто: какой датчик оборотов (щелевой оптодатчик с флажком на трубке или TCRT5000 с меткой) и есть ли моторы LEGO со встроенным энкодером.

Итоговая задача: «чёрный ящик»

Для сильных 9 классов и проектников. Дать устройство без документации и одну задачу: заставить его работать с нашим компьютером. Это ровно то, что мы проделали с датчиком НАУРА (THEORY.md):

1. Что это за устройство с точки зрения компьютера? (lsusb, dmesg)
2. Слушать, передаёт ли оно что-нибудь само.
3. Найти подсказку: программу производителя, приложение, сайт.
4. Гипотеза о протоколе → проверка известным сигналом (генератор ESP32).
5. Записать находки так, чтобы другой мог повторить.

Подойдут: пульты (ИК и 433 МГц через модуль приёмника), старые датчики из шкафов, весы и термометры с USB, игрушки с Bluetooth. Ответа учитель заранее может и не знать — так даже честнее.

Порядок внедрения

1. Этот год: три занятия из Lesson.md в 7–8 классах; все датчики проверены и подписаны; генератор ESP32 у учителя.
2. Со следующей четверти: вопросы из таблицы «По годам» — по одному на класс, в рамках текущего устройства года.
3. Проекты: осциллограф в списке оборудования каждого проекта; в защите проекта — хотя бы один график «предсказал — измерил — объяснил».
4. Калибровка по Rigol: раз в год прогнать все датчики через один и тот же сигнал и записать поправки (WIRING.md → «Калибровка»).