Modbus RTU Master Monitor

Resumen

Firmware para un Gateway maestro Modbus RTU en ESP32 TTGO LORA 32 V2.1 basado en RS485, planifica lecturas periódicas, normaliza los datos y los transmite por LoRaWAN (LMIC)dentro de un entorno FreeRTOS.

Dependencias

• FreeRTOS: tareas, colas, semáforos y sincronización.
• Arduino core ESP32 + SPI/UART + ModbusClientRTU.
• LMIC (LoRaWAN) y pila HAL asociada.
• PlatformIO como toolchain recomendado.

Grupos

• Modbus Core: Modbus puro (descubrimiento, scheduler, EventManager, callbacks, tokens).
• Data Format & Payload: parsing y normalización de respuestas.
• LoRaWAN: LMIC y transmisión.

Flujo general

1. Arranque: setup() inicializa Serial/SPI, ModbusClientRTU, colas y tareas.
2. Descubrimiento: initialDiscoveryTask emite órdenes FC03→EventManager, que delega en MB; parseAndStoreDiscoveryResponse llena slaveList.
3. Planificación: initScheduler deriva scheduleList; DataRequestScheduler publica eventos de muestreo en queueEventos_Scheduler.
4. Gestión de eventos: EventManager prioriza scheduler vs periférico, crea tokens, invoca MB.addRequest y registra contexto en requestBuffer.
5. Callbacks Modbus: handleData/handleError encapsulan respuestas y las envían a queueRespuestas, actualizando fallos y limpiando scheduler según sea necesario.
6. Formateo: DataFormatter decide si la respuesta es descubrimiento o muestreo; usa BitPacker y formatAndEnqueueSensorData para generar SensorDataPayload y los envía a queueSensorDataPayload.
7. Agregación: DataAggregatorTask consume payloads, arma un Activate Byte y construye el mensaje final con construirPayloadUnificado, que deposita en queueFragmentos.
8. Transmisión LoRaWAN: tareaLoRa toma fragmentos, espera semaforoEnvioCompleto y llama a LMIC_setTxData2; tareaRunLoop mantiene os_runloop_once.

Colas y sincronización

• queueEventos_Peripheral y queueEventos_Scheduler: entrada al EventManager.
• queueRespuestas: puente callbacks → formatter.
• queueSensorDataPayload: datos normalizados listos para agregación.
• queueFragmentos: paquetes listos para LMIC.
• schedulerMutex y semaforoEnvioCompleto: sincronización crítica.