feat(firmware): Uno v3.0 com supervisão por marcos e robustez

[MatheusNespolo]

O que muda

Firmware do Arduino Uno v3.0: reestruturação modular com supervisão da entrega por marcos e robustez de produto, resolvendo os problemas vistos em bancada em 02–03/10 (entrega da B sem débito, esteira C que mal move e dá timeout, Uno reiniciando, LCD apagado).

• Arquitetura: src/logica/ (C++ puro: protocolo, filtro, supervisor, FSM, telas, causa do reset) testado no PC em test/firmware_uno (43 testes, job novo firmware-logica no CI) e src/hw/ (motores, sensores, serial, LCD, diagnóstico). O .ino só orquestra.
• Entrega por marcos: checagem prévia sem ligar o motor (estoque → peça no topo → junção livre); M1 topo livre em 3 s (motor_sem_avanco); M2 junção em 12,5 s desde a partida (timeout); débito na confirmação; M3 3 s de saída com a junção liberando (peca_presa_saida). Junções capturadas por interrupção, pulso mínimo de 20 ms, só valem passagens que começaram depois da partida.
• Robustez: kick-start dos motores, watchdog de 2 s (que também desliga os motores), causa do reset no evento inicio, LCD procurado em 0x27/0x3F e opcional (I²C travado desliga o LCD em vez de travar), limitador de rajadas de interrupção, textos na flash (RAM global de 55% para 46%), sem ArduinoJson no Uno.
• Compatibilidade: mensagens JSON idênticas byte a byte às da v2.x (testes *_igual_v2); comandos, pinos, ESP32, servidor, frontend e simulador não mudaram. Campos opcionais novos (reset, lcd, ram_livre, fase, t_ms, bordas_juncao) e novos erros (sem_peca_topo, juncao_obstruida, motor_sem_avanco, peca_presa_saida).
• CI: limite de 65% de RAM global na compilação do Uno; LiquidCrystal I2C@1.1.2 fixada.
• Docs: docs/ARCHITECTURE.md §3 (marcos, erros, campos, diagrama), README.md, docs/CHANGELOG.md, docs/CI-CD.md e o roteiro docs/testes/roteiros/firmware_uno_v3_validacao.md.

Rollback: firmware v2.x no commit fddde08.

Como validar

• Lógica (PC): docker run --rm -v "<repo>:/w" -w /w gcc:14 make -C test/firmware_uno test → 43 testes, 0 falhas.
• Compilação: arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno arduino/data_flow_inventory → 44% da flash, 46% da RAM, sem avisos no código do projeto.
• Suítes existentes (frontend e test/server_metrics) passam.
• Bancada: seguir docs/testes/roteiros/firmware_uno_v3_validacao.md — começar pela calibração dos sensores de junção (passo 2); com a J2 sempre ocupada, a v3 recusa pedidos de B com juncao_obstruida.

Checklist

• Rodei as validações do Guia de Contribuição (scripts/precommit-checks) — não executado; as validações acima (testes, compilação, suítes) foram executadas
• Não há senhas, tokens, .env ou secrets.h na mudança
• Atualizei a documentação afetada e o docs/CHANGELOG.md (seção [Não publicado])
• Mensagens de commit seguem o padrão tipo: descrição (feat, fix, docs, refactor, test, chore)
• Informei o que não consegui validar: comportamento em bancada (sensores, motores, alimentação, causa do reset com o Optiboot, ruído real nos comparadores). Pendências raras aceitas: janela de R1 de ~5 ms após uma rajada de ruído durante a checagem prévia; um kick extra após travamento ≥ 2 s; limitador não pega pulsos > 100 kHz; falta o teste "12499 ms sem passagem".

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