main.cpp File Reference

Firmware Esclavo Modbus RTU con ADS1015 y cálculo RMS en tiempo real (ESP32). More...

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1X15.h>
#include "HardwareSerial.h"
#include "ModbusServerRTU.h"

Classes
struct	ADC_Sample
	Muestra del ADC con valor y canal asociado. More...
struct	RMS_FIFO
	Buffer circular para cálculo eficiente de RMS. More...
struct	SensorData
	Parámetros de configuración del sensor para descubrimiento Modbus. More...

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	SLAVE_ID   1
	Dirección Modbus del dispositivo esclavo.
#define	NUM_REGISTERS   18
	Número total de registros Modbus disponibles para datos RMS.
#define	RX_PIN   20
	Pin de recepción UART para RS485.
#define	TX_PIN   21
	Pin de transmisión UART para RS485.

Functions
HardwareSerial	ModbusSerial (1)
	Instancia del puerto serie para comunicación Modbus RS485.
ModbusServerRTU	MBserver (2000)
	Servidor Modbus RTU con timeout de 2000ms.
void IRAM_ATTR	on_adc_data_ready ()
	Rutina de servicio de interrupción para conversiones ADC completadas.
void	task_adquisicion (void *pvParameters)
	Tarea de adquisición de datos del ADC con manejo mejorado de multiplexor.
void	task_procesamiento (void *pvParameters)
	Tarea de procesamiento de muestras y cálculo RMS.
int	get_rms_history (int channel, float *output_buffer, int count)
	Obtiene el historial de valores RMS de un canal específico.
void	dataUpdateTask (void *pvParameters)
	Tarea de actualización de registros Modbus con factores de conversión por canal.
ModbusMessage	readHoldingRegistersWorker (ModbusMessage request)
	Worker para manejar peticiones Modbus de lectura de registros.
void	setup ()
	Función de inicialización del sistema.
void	loop ()
	Loop principal del sistema.

Variables
const int	NUM_CHANNELS = 3
	Número de canales ADC a muestrear.
const int	FIFO_SIZE = 320
	Tamaño del buffer circular FIFO para cálculo RMS.
const int	PROCESS_INTERVAL_MS = 1000
	Intervalo de procesamiento RMS en milisegundos.
const int	RMS_HISTORY_SIZE = 100
	Tamaño del historial de valores RMS para cada canal.
const int	MODBUS_UPDATE_INTERVAL_MS = 300
	Intervalo de actualización de registros Modbus en milisegundos.
const float	CONVERSION_FACTOR = 0.618f
	Factor de conversión global (mantenido por compatibilidad).
const float	CONVERSION_FACTORS [NUM_CHANNELS]
	Factores de conversión específicos para cada canal ADC.
Adafruit_ADS1015	ads
	Instancia del convertidor ADS1015.
QueueHandle_t	queue_adc_samples
	Cola de comunicación para muestras del ADC.
RMS_FIFO	fifos [NUM_CHANNELS]
	Array de FIFOs para cada canal de medición.
float	rms_history_ch0 [RMS_HISTORY_SIZE]
	Historial de valores RMS del canal 0.
float	rms_history_ch1 [RMS_HISTORY_SIZE]
	Historial de valores RMS del canal 1.
float	rms_history_ch2 [RMS_HISTORY_SIZE]
	Historial de valores RMS del canal 2.
volatile int	rms_history_head = 0
	Índice de escritura para los historiales RMS.
SemaphoreHandle_t	rms_history_mutex
	Mutex para protección de acceso concurrente a historiales RMS.
volatile bool	adc_data_ready = false
	Flag de datos listos del ADC (ISR).
volatile uint8_t	current_isr_channel = 0
	Canal actual en secuencia de muestreo (ISR).
uint16_t	holdingRegisters [NUM_REGISTERS]
	Registros Modbus para datos RMS.
SemaphoreHandle_t	dataMutex
	Mutex para protección de registros Modbus.
TaskHandle_t	dataUpdateTaskHandle
	Handle de la tarea de actualización de datos Modbus.
SensorData	sensor = {1, 3, 10, NUM_REGISTERS, PROCESS_INTERVAL_MS, 1, 1, 0}
	Configuración del sensor para respuestas de descubrimiento.

Detailed Description

Firmware Esclavo Modbus RTU con ADS1015 y cálculo RMS en tiempo real (ESP32).

Este sistema adquiere señales analógicas de 3 canales usando el ADC ADS1015, calcula valores RMS en tiempo real usando FIFOs circulares, mantiene un historial de mediciones y responde a consultas Modbus RTU sobre RS485. Incluye factores de conversión específicos por canal y manejo mejorado de multiplexor ADC.

Date

2025-12-04