Comprimento máximo do cabo serial?


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Qual é o comprimento máximo do cabo serial que posso usar para que a conexão funcione corretamente? O comprimento do cabo serial está relacionado à taxa de transmissão? Estou usando um cabo de cerca de 5 metros na velocidade 38400 bauds e comunicação RS232, é muito longo?


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Um pouco também depende dos drivers no dispositivo. Eu costumava trabalhar para uma empresa que usava 115200 em um escritório grande (digamos 30 metros) usando cabo telefônico, mas era quando todos os dispositivos usavam +/- 12 V e com equipamentos de alta qualidade.
precisa saber é o seguinte

Como não é RS232, mas um UART, não o postarei como resposta, mas um UART de nível 3V acima de 200 metros a 4800 baud está em um produto que vendemos e funciona bem. 38400 baud acima de 15 metros também. Nosso cabo tem uma qualidade muito boa.
Arsenal

Respostas:


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A capacitância no cabo começa a afetar as comunicações seriais; normalmente, muitos fabricantes / dispositivos definem um limite de aproximadamente 15 m ou 50 pés nos comprimentos de cabo para qualquer valor de até 9600 baud e cerca de 4 m para 38,4k. Dito isto, com um cabo decente é facilmente possível demorar mais tempo em uso testado ou não comercial, mas eu seguiria as diretrizes de um produto comercial, apenas para deixar de fora as chamadas de suporte.

Se você realmente precisa de comprimento, os conversores RS232 para RS422 / 485 são muito baratos e você pode executar os modos diferenciais (422/485) em dois fios por mais de 100m.

No seu caso, 5m realmente não deve ser um problema em 38,4, desde que o cabo seja de qualidade razoável. Quase todos os cabos multicondutores blindados devem funcionar a essa distância e, provavelmente, três vezes.


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É claro que o RS422 / 485 também é serial. O limite de 15m é para o RS-232, especialmente nos níveis de baixa tensão comumente usados ​​pelos PCs modernos. Você provavelmente vai além se puder usar os 15 Volts totalmente dentro da especificação RS-232.
MSalters

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@MSalters Sim, 422/485 também são seriais, mas eles têm um padrão muito mais rigorosamente definido e, sendo um formato de transmissão diferencial, são muito mais confiáveis.
precisa saber é o seguinte

A capacitância dada na documentação do cabo representa capacitância parasitária entre dois condutores? Portanto, quanto menor a capacitância, menor é a queda de tensão e maior a distância que podemos percorrer? @RDrast
Junior

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Quando eu era jovem, optei por um hardware RS-232 não específico, pois dificultava alcançar as distâncias máximas que o RS-232 podia alcançar. Afinal, se a sua tensão de condução é de 9 V em vez de 12 V, você perdeu cerca de um terço da sua distância ali. Também lidei com outras deficiências percebidas no protocolo.

Então eu li as especificações.

RS-232 é um protocolo de interface. Não foi projetado para comprimentos longos; Ele foi projetado para conectar pontos de extremidade a equipamentos de comunicação mais capazes. O RS-232 permite que você se conecte a um modem que não está na sua mesa, mas ao lado dele, mesmo que você precise passar o cabo alto o suficiente para que as pessoas possam passar por baixo dele. Você pode até trapacear e construir um modem passivo para conectar dois computadores no mesmo banco com clipes de papel (use os revestidos a plástico, eles não precisam de chiclete como isolamento).

A regra geral é: se você precisar medir a distância, não use o RS-232; use RS-422/485 ou fibra ótica. No entanto, o RS-232 ainda é uma boa opção para conectar seu terminal ao seu repetidor RS-422/485 (ou fibra óptica).


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E existem as várias versões da especificação RS-232, A, B, C e agora D é comum, o que requer uma voltagem mais baixa. Estou feliz que você tenha encontrado paz com a especificação da interface. Os drivers de linha isolados do transformador (ou opticamente) são o caminho a percorrer a distância, a empresa em que trabalhei fez uma variedade e os vendeu aos bancos para caixas eletrônicos, pois os drivers de linha importados não foram isolados e falharam sob condições adversas da África (raios, rede suja) ) Eles fizeram 2 km com comunicações de sincronização em 19200 e falharam apenas com incidentes significativos de raios, mas protegeram o equipamento final.
precisa saber é o seguinte

+1 Especialmente para o "use os revestidos de plástico, eles não precisam de chiclete como isolamento".
precisa saber é o seguinte

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Muito longo é definido pela sua taxa de erro aceitável.

Minha experiência é que, quanto menor a taxa de transmissão, maior a distância que ela funcionará. A empresa em que trabalho instala o rs232 executa mais de 30 metros usando cat5 e depois ajusta a transmissão até que funcione corretamente, o que pode terminar em até 9600.

Para descobrir isso, você pode colocar um loopback na extremidade oposta e usar a ferramenta legada digi xctu, que possui uma guia de teste de alcance que pode fazer esse tipo de coisa. No entanto, isso pode não contar a história toda, pois o dispositivo remoto pode ter características de recebimento diferentes.


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Gostaria de destacar sua atenção não apenas na taxa de erro ou na taxa de transição. Na minha prática, o rs232 é limitado por vários metros por problemas decorrentes de aterramento (ruim). A tensão entre o terra do dispositivo local e o cabo rs232 GND pode ser de até uma dúzia de Volts, o que pode levar ao mau funcionamento do sistema. Portanto, vale a pena considerar o uso de comunicações por pares diferenciais como rs485 ou ethernet.


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Sim, as diferenças de solo podem ser um problema real, mas isso não é inerentemente uma função da distância. Geralmente, ele se relaciona mais a diferentes aterramentos do dispositivo (circuitos da rede elétrica) ou outras grandes correntes de terra em circulação. O RS485 é, em muitos aspectos, mais sensível a aterramentos ruins, pois possui limites de tensão em modo comum mais baixos e geralmente é implementado sem um fio terra comum que não é bom a menos que seja isolado galvanicamente. A Ethernet UTP é agradável porque é uma sinalização diferencial isolada do transformador.
precisa saber é o seguinte

Francamente, todas as implementações de RS485 que eu já vi foram isoladas galvanicamente ou opticamente.
0x2207 28/08/2015

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Quatro fatores determinam o comprimento que pode ser usado:

1) Qualidade e tipo do cabo, velocidade e protocolo usados, conforme descrito acima. O cabo de boa qualidade com uma blindagem aterrada se comporta de maneira diferente do que usa pares trançados não blindados / UTP / Cat-something (cabo coberto pelo EIA / TIA TSB 56x)

2) O chipset usado nos dois dispositivos conectados e se eles usam resistores pull-up para aumentar sua sensibilidade UART / USART (o chipset serial em cada host) (uma coisa de design)

3) Diafonia introduzida por curvas acentuadas ou falta de aterramento da blindagem, quando necessário (cabo não UTP)

4) Capacitância geral e atraso de tempo; os sinais do protocolo ficam fora de sincronia com as linhas de controle definidas ou a capacitância induzida causa atrasos na intermodulação / diafonia / reatância indutiva, etc.

Isso é para cabos assíncronos, não para cabos sincronizados ou bi-sincronizados. Você provavelmente tem uma conexão de cabo assíncrona (o que significa que nenhum dos lados envia um sinal de relógio).

As diretrizes gerais dizem que a maioria dos cabos suporta 115k baud, usando o protocolo x-on / x-off (o início de parada é dado nas linhas tx / rx) são limitados a 30M ou cerca de 100 'com cabo blindado. Os cabos UTP que usam essa mesma configuração de protocolo são limitados a cerca da metade da velocidade, portanto, talvez 56k.

Você pode fabricar cabos seriais realmente longos - se em velocidade lenta e blindados. A velocidade da luz entra em seu caminho em algum momento.


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Na minha experiência, linhas RS232 bem instaladas por telefone decente e cabo Cat5e podem percorrer uma distância considerável. Temos uma impressora matricial serial conectada a um PC a cerca de 600 m de distância. Outros lugares que têm os mesmos requisitos conseguiram obter 1 km. É claro que a taxa de transmissão é crítica, nós a rodamos em 2400, portanto, não é bom para grandes volumes de dados, mas para 20 linhas de texto em uma impressora de recibos funciona muito bem, o único problema que temos é o fornecimento de energia elétrica à impressora .

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