Ingeniera Mecatrnica .
Escuela Politcnica del Ejrcito
CARACTERSTICAS Y VOLTAJES DE LOS PROTOCOLOS DE COMUNICACIN
RS-232, RS-485, RS-422 Y CANDaro Jos Mendoza
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RESUMEN: Debido a la gran necesidad de intercomunicar
dispositivos en la industria surgieron los protocolos decomunicacin
entre los cuales tenemos el RS-232 que fue el primero en ser
utilizado, cuya principal caracterstica es la de permitir conexin
punto a punto e ideal para transmisin de datos a corta distancia;
luego surgi una evolucin en las comunicaciones cuando apareci el
protocolo RS-422 que a diferencia del anterior permite transmitir
datos a mayor distancia, velocidad y que ya no se limita a
conexiones punto a punto porque soporta hasta 10 unidades de carga;
continuando con la evolucin apareci el protocolo RS-485 que como es
de suponerse mejor la capacidad de transferencia de datos,
distancia, velocidad y con esto permiti crear redes entre
dispositivos mucho mayores de las que permitan los hasta entonces
protocolos existentes y por ltimo apareci el protocolo CAN creado
por Bosch que se enfoc en las necesidades actuales de redes con
mayor nmero de dispositivos y estos cada vez ms complejos, al
principio fue concebido para las industrias pero por su gran
versatilidad, inmunidad al ruido, alta velocidad de transmisin de
paquetes de datos ms grandes fue adoptado por la industria
automotriz debido a que un automvil actualmente posee muchos
elementos electrnicos que necesitan intercomunicarse.
La Norma RS-232 Es un estndar de comunicacin para la transmisin
de datos en serie entre equipos [Fig 1]. Ante la gran variedad de
equipos, sistemas y protocolos que existen surgi la necesidad de un
acuerdo que permitiera a los equipos de varios fabricantes
comunicarse entre s. La EIA (Electronics Industry Association)
elabor la norma RS-232, la cual define la interface mecnica,
elctrica, funcionales entre terminales, equipos de comunicacin, los
pines, las seales y los protocolos que debe cumplir la comunicacin
serial. Todas las normas RS-232 cumplen con los siguientes niveles
de voltaje:- Un 1 lgico es un voltaje comprendido entre 5v y 15v en
el transmisor y entre -3v y 25v en el receptor. - Un 0 lgico es un
voltaje comprendido entre +5v y +15 v en el trasmisor y entre +3v y
+25 v en el receptor. [1]. Dependiendo de la velocidad de
transmisin empleada, es posible tener cables de hasta 15 metros y
las velocidades de transferencia son las siguientes: 300, 600,
1200, 2400, 4800 y 9600 bps. RS 422 TIA/EIA-422B (RS-422) es un
estndar de la industria que especifica las caractersticas elctricas
de un circuito de interconexin diferencial [Fig. 2]. El RS-422 se
introdujo en
1975 para resolver los problemas de limitacin de un solo
terminal del estndar 232. Una interconexin RS-422 puede llegar
hasta 10 unidades de carga, capaz de transmitir datos a travs de
1200m de cable pero no a velocidades de transmisin mxima. RS 422
& 485 Usa el principio diferente: Cada seal usa un par de lnea
twisted pair (TP), dos cables retorcidos alrededores. Llamamos
transmisin del dato equilibrado o transmisin de voltaje
diferencial. Simplemente, marcamos uno de cables TP A y el otro B.
Entonces la seal es inactiva cuando el voltaje de A es negativo y
el voltaje de B es positivo. Si no, la seal es activa, A es
positivo y B es negativo. Por supuesto, la diferencia entre los
cables A y B es importante. En RS 422 & 485, el cable puede ser
hasta 1200 metros (4000 feet) y principales circuitos disponibles
trabajan en el ratio de transferencia, 2.5 MB/s. RS 485 Es usado
para multi-comunicaciones: ms aparatos pueden ser conectados a un
cablesimilar a (ejemplo) ETHERNET networks que usa cable coaxial.
La mayora de RS 485 sistemas usa la arquitectura de Master/Slave y
cada slave unit tiene su direccin y responde slo a los paquetes
direccionados a la unidad respectiva.
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Estos paquetes son generados en Master (ejemplo: PC) y se emiten
peridicamente a toda la slave unit conectada.[2] Se lo utiliza sin
conector fsico, con lo que se consigue mejorar la velocidad y
distancia mxima. Velocidad mxima de 100Kbps hasta 1200m y de 10Mbps
hasta 12m. Seales de cmo mximo 6v y de cmo mnimo 200mV. CAN El
"bus" CAN desarrollado por Bosch Gmbh en Alemania, ha sido
utilizado principalmente para la comunicacin en automocin, pero
tambin se ha introducido en la industria como un estndar. El
incremento en la complejidad y nmero de componentes electrnicos en
los automviles ha hecho aumentar el nmero de hilos en el cableado
de un vehculo y ha provocado el desarrollo de un sistema de
comunicacin serie multiplexado, que ha hecho reducir el nmero de
hilos y ha aumentado la seguridad del sistema. CAN es un canal de
comunicacin serie multiplexado. en el cual los datos son
transferidos entre mdulos electrnicos distribuidos: muy similar al
SPI o SCI, aunque algo ms complejo. Este protocolo permite la
creacin de redes dentro de un vehculo o sistema industrial con una
gran tolerancia de errores en ambientes industriales. La velocidad
del bus es programable. a alta velocidad hasta 1 Mbit/s sobre
distancias de 40 m y a baja velocidad 5 kbits/s sobre distancias de
10.000 m. COMPARACIN El uso de tensiones elevadas de hasta 15v en
RS-232 y de circuitos no balanceados hace que sea ms susceptible al
ruido en cambio en el RS-485 se utiliza voltajes de cmo mximo 6v y
circuitos balanceados por lo que se reduce el factor de ruido y que
adems permite conectar hasta 64 dispositivos. La comunicacin RS485
es bidireccional Half duplex, a diferencia del RS422 que usa los
mismos niveles de voltaje pero con 2 pares de lneas para
comunicacin Full duplex.[Tabla 1]
GRFICOS, FOTOGRAFAS Y TABLAS
[Fig. 1]
[Fig. 2] CONCLUSIONES Existes protocolos determinados de
comunicaciones que se asemejan a los requerimientos de la
industria. Se debe conocer y comprender las caractersticas que
ofrece cada tipo de transferencia de datos para poder elegir la ms
idnea segn las necesidades. En todos los protocolos de comunicacin
estn estrechamente relacionados la velocidad de transferencia con
la distancia de conexin porque son inversamente proporcionales. A
menor distancia entre puntos de comunicacin se puede tener mayor
velocidad en la transferencia de informacin y viceversa. Conforme
ha ido evolucionando los requerimientos de la industria se han ido
perfeccionado los buses de comunicacin ya que cada vez son ms
inmunes al ruido.
RECOMENDACIONES
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Identificar qu tipo de comunicacin es la ideal para un
determinado trabajo ahorra tiempo y dinero. Tener presente que
ventajas y desventajas posee cada uno de los protocolos de
comunicacin en relacin a la industria. Respetar las normas
preestablecidas de cada protocolo para obtener el mayor
desempeo.
REFERENCIAS[1]
Http://www.google.com.ec/url?sa=t&source=web&cd=3&
ved=0CB4QFjAC&url=http%3A%2F%2Fcselectrobomba.
googlecode.com%2Ffiles%2FSerial_RS232.pdf&rct=j&q
=rs232%20%2B%20voltajes%20de%20operacion&ei=98
uXTe3VKcPdtweM5s2MDA&usg=AFQjCNFNXvrz5osAS
Z9BCzXUrNLr5WBKMA&cad=rja
[2] http://www.ktnc.co.kr/spanish/viewtopic.php?po
pup=yes&today=no&printable=yes&t=403&post
days=0&postorder=desc&start=0
http://www.ktnc.co.kr/spanish/viewtopic.php?po
pup=yes&today=no&printable=yes&t=403&post
days=0&postorder=desc&start=0
http://www.arian.cl/downloads/cat-cl-ape-s.pdf
http://www.fecusa.com/support/download/manuals/1100/spn/4
afc11_c.pdf
http://www.cise.com/portal/notastecnicas/item/166-protocolo-decomunicaci%C3%B3n-can.html
http://tec.upc.es/ie/practi/Sistemas.pdf
ANEXOS
[Tabla 1]
