Firmware Engineer

Pengenalan perusahaan, peran Firmware Engineer, alur kerja hardware–firmware, metode task dan code review, aturan repository, dasar keselamatan ketika menghubungkan board, supply, sensor, dan aktuator, serta target keluaran enam bulan.

Mempelajari setup(), loop(), pinMode, digitalRead/Write, millis, micros, perbedaan delay dan non-blocking timing, serta membuat program input-output yang responsif tanpa menghentikan keseluruhan sistem.

Mempelajari pointer dan reference secara aman, const correctness, static, enum class, struct/class dasar, header-source separation, callback, function pointer sederhana, serta pengaruh stack, heap, dan dynamic allocation terhadap stabilitas firmware.

Memvalidasi supply, boot, pin mapping, level logika, LCD, sensor, buzzer, dan driver solenoid secara bertahap. Setiap interface diuji menggunakan firmware kecil sebelum digabungkan ke aplikasi utama.

Menggabungkan modul menjadi FSM seperti initialization, time sync, idle, waiting schedule, measurement, evaluation, success, warning, dan error. Semua transisi memiliki event, timeout, dan safe-state yang terdokumentasi.

Menyusun test case normal, boundary, invalid, recovery, jadwal, restart, dan komunikasi berdasarkan requirement. Setiap kasus memiliki precondition, langkah uji, expected result, actual result, serta bukti pengujian.

Menguji sensor dilepas, data serial terpotong, LCD gagal, WiFi putus, NTP tidak tersedia, perubahan konfigurasi, listrik padam saat proses, boot berulang, dan kondisi output abnormal untuk memastikan sistem selalu menuju safe state.

Menjalankan firmware dalam durasi panjang, memantau reset reason, heap, task stack, latency, kestabilan koneksi, akumulasi error, serta memastikan tidak terjadi memory leak, blocking berkepanjangan, atau trigger jadwal ganda.

Memprioritaskan bug, melakukan root cause analysis, membuat patch terukur, mengulang test terkait dan regression test, menutup issue, serta membuat release candidate yang memiliki versi, commit/tag, build configuration, dan changelog jelas.

Membuat dokumentasi arsitektur, pin map, module/API, konfigurasi, state diagram, error code, prosedur build-flash, test report, troubleshooting, dan known limitation; kemudian melakukan deployment, presentasi teknis, handover repository, dan evaluasi kompetensi akhir.

Menentukan sampling, validitas pembacaan, filtering yang sesuai, stabilitas nilai, batas rentang, sensor warm-up, serta decision logic hasil pengukuran berdasarkan requirement tanpa menyembunyikan data invalid.

Menangani sensor disconnect, frame rusak, WiFi/NTP gagal, waktu tidak valid, output terlalu lama aktif, restart mendadak, brownout, dan hang. Sistem harus kembali ke kondisi aman serta menyimpan informasi error yang berguna.

Menyusun format log yang konsisten, event penting, timestamp, nilai sensor, alasan transisi state, dan error code. Jika monitoring server/MQTT digunakan, payload dibuat terstruktur, tervalidasi, dan tidak membebani loop utama.

Melakukan pengujian seluruh fungsi pada hardware, menutup bug integrasi, mereview arsitektur dan penggunaan memory, menghapus code duplikat, memperjelas nama dan dokumentasi, lalu membuat tag alpha release beserta daftar known issue.

Membuat modul UART untuk menerima atau meminta data sensor sesuai protocol, mengelola buffer dan timeout, memvalidasi format frame dan rentang data, menangani data parsial/tidak valid, serta menyediakan API sensor yang bersih untuk aplikasi.

Membuat tampilan boot, koneksi, waktu, status jadwal, proses pengukuran, nilai oksigen/nitrogen, warning, dan error. Update LCD dibuat efisien agar tidak flicker dan tidak memblokir proses sensor maupun kontrol.

Membuat driver output yang memiliki active level jelas, default safe state, durasi maksimum, interlock, emergency stop secara software, serta pola buzzer untuk informasi dan alarm tanpa menggunakan blocking delay.

Mengimplementasikan koneksi dan recovery WiFi, sinkronisasi waktu, validasi waktu, jadwal daily/weekly/monthly yang saling eksklusif, pencegahan trigger ganda, perilaku ketika internet/waktu tidak valid, dan penyimpanan konfigurasi yang aman.

Memahami task, scheduler, priority, delay task, dual core ESP32, queue, mutex, race condition, watchdog, dan kapan FreeRTOS perlu digunakan. Fokus pada desain yang sederhana dan aman, bukan membuat banyak task tanpa kebutuhan.

Membuat koneksi WiFi yang dapat pulih, sinkronisasi waktu NTP, parsing/serialisasi JSON, penyimpanan konfigurasi nonvolatile, serta pengenalan MQTT bila dibutuhkan oleh role project atau integrasi monitoring perusahaan.

Mempelajari log level, error code, assertion, test per modul, test integration, penggunaan mock/stub sederhana, analisis warning compiler, format code, naming, komentar yang efektif, dan checklist code review.

Mempelajari tujuan mesin, ESP32 DevKit V1, sensor LuminOx LOX-O2-F, LCD I2C, solenoid, buzzer, WiFi/NTP, pilihan jadwal daily/weekly/monthly, role project, skematik, pin map, failure mode, serta menyusun arsitektur dan backlog implementasi.

Membaca tombol dengan pull-up/pull-down dan debounce, memahami ADC/PWM dasar, mengendalikan output, menggunakan Serial untuk logging, serta membedakan masalah code, wiring, supply, dan noise.

Mempelajari frame serial, baud rate, TX/RX, timeout, buffer, parsing data, address I2C, polling, error komunikasi, dan cara mengubah datasheet/protocol document menjadi driver sederhana yang terpisah dari aplikasi utama.

Mempelajari state, event, transition, guard condition, entry/exit action, timeout, safe state, pemisahan driver–service–application, serta membuat FSM kecil yang mudah diuji dan tidak bergantung pada delay panjang.

Mempelajari clone, branch, commit, pull, push, merge, pull request, conflict sederhana, issue, tag, serta cara membuat prompt AI yang jelas. Hasil AI wajib diverifikasi melalui datasheet, compiler, test, dan code review; data rahasia tidak dimasukkan sembarangan.

Mempelajari perbedaan firmware dan software umum, MCU, GPIO, memory, clock, peripheral, flash, RAM, boot process, tegangan logika, datasheet, pinout, serta gambaran ESP32 WROOM DevKit V1.

Instalasi VS Code dan PlatformIO, membuat project, memilih board/framework, memahami platformio.ini, folder src/include/lib, build, upload, serial monitor, library dependency, environment, dan penyelesaian error kompilasi dasar.

Mempelajari integer, floating point, char, bool, signed/unsigned, ukuran data, casting, operator, const, macro, local/global scope, lifetime variable, serta risiko overflow, truncation, dan pemilihan tipe data pada embedded system.

Latihan if/switch, loop, array, C-string dan String, struct, enum, function dengan parameter/return, pass by value/reference, static function, pemecahan program menjadi modul, serta latihan kecil untuk menguatkan logika pemrograman.