Hardware y Sistema

Macros
#define	I2C_SDA_PIN   9
	Pin SDA del bus I2C para comunicación con ADS1015.
#define	I2C_SCL_PIN   8
	Pin SCL del bus I2C para comunicación con ADS1015.
#define	ADS_ALERT_PIN   10
	Pin de interrupción del ADS1015 para conversiones completadas.
#define	RX_PIN   20
	Pin de recepción UART para RS485.
#define	TX_PIN   21
	Pin de transmisión UART para RS485.

Functions
void	setup ()
	Función de inicialización del sistema.
void	loop ()
	Loop principal del sistema.

Variables
Adafruit_ADS1015	ads
	Instancia del convertidor ADS1015.
const int	NUM_CHANNELS = 3
	Número de canales ADC a muestrear.

Detailed Description

Resumen

Este módulo implementa la configuración de hardware del ESP32 y el flujo completo de:

• Configuración de periféricos I2C para comunicación con ADS1015.
• Configuración de UART RS485 para comunicación Modbus RTU.
• Inicialización del sistema de interrupciones para conversiones ADC.
• Configuración de FreeRTOS con tareas distribuidas en núcleos.

Estructura y componentes

• Configuración de pines y periféricos
  • I2C_SDA_PIN, I2C_SCL_PIN: bus I2C para ADS1015.
  • RX_PIN, TX_PIN: comunicación serie RS485.
  • ADS_ALERT_PIN: interrupción de conversión completada.
• Objetos de hardware
  • Adafruit_ADS1015: instancia del convertidor analógico-digital.
  • HardwareSerial: puerto serie para Modbus RTU.
  • ModbusServerRTU: servidor de protocolo Modbus.
• Configuración del sistema
  • NUM_CHANNELS: canales ADC configurados (3 canales).
  • Parámetros de velocidad: 19200 bps UART, 400kHz I2C, 3300 SPS ADC.
  • GAIN_TWOTHIRDS: ganancia del ADS1015 para rango ±6.144V.

API Principal

• Configuración: I2C_SDA_PIN, I2C_SCL_PIN, ADS_ALERT_PIN, RX_PIN, TX_PIN, NUM_CHANNELS.
• Objetos: ads.
• Funciones: setup(), loop(), on_adc_data_ready().

Uso

Resumen del flujo:

1) Inicialización del hardware

• Configuración del bus I2C (SDA=9, SCL=8) a 400kHz.
• Inicialización del ADS1015 con ganancia TWOTHIRDS y velocidad 3300 SPS.
• Configuración UART (RX=20, TX=21) a 19200 bps, 8N1 para RS485.
• Registro de interrupción en pin 10 para señal ALERT del ADS1015.

2) Configuración de tareas FreeRTOS

• task_adquisicion: núcleo 0, prioridad 5, gestión de conversiones ADC.
• task_procesamiento: núcleo 0, prioridad 3, cálculo RMS con FIFOs.
• dataUpdateTask: núcleo 0, prioridad 1, actualización de registros Modbus.
• Servidor Modbus: núcleo 0, manejo de peticiones RTU.

3) Configuración del ADC

• Modo single-ended en 3 canales (A0, A1, A2).
• Conversiones por interrupción usando señal ALERT.
• Secuencia round-robin entre canales gestionada por ISR.

4) Configuración Modbus

• Servidor RTU con ID=1, timeout=2000ms.
• Registro de worker para función 03 (lectura de holding registers).
• Respuesta a descubrimiento (registros 0-7) y datos RMS (registros 10+).

Advertencias y mejores prácticas:

• Verificar conexiones I2C antes del ads.begin() para evitar bloqueos.
• Usar pullups externos en líneas SDA/SCL si hay problemas de comunicación.
• Configurar correctamente la señal ALERT del ADS1015 para interrupciones.
• Verificar la velocidad del bus I2C según la longitud de cables.
• Proteger accesos concurrentes a hardware mediante semáforos apropiados.
• Asegurar alimentación estable para conversiones ADC precisas.

Function Documentation

loop()

void loop

(

)

Loop principal del sistema.

Ejecuta tareas de demostración y depuración. Muestra periódicamente valores RMS de ejemplo del historial mantenido por el sistema.

setup()

void setup

(

)

Función de inicialización del sistema.

Configura hardware, inicializa periféricos, crea tareas FreeRTOS y registra handlers Modbus. Establece la arquitectura completa del sistema embebido.