REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCREVICE-RECTORADO LUIS CABALLERO MEJIASNCLEO: CHARALLAVEREDES INDUSTRIALES

ELEMENTOS BSICOS PARA MANEJAR EL PUERTO RS232

PROFESOR:VCTOR MENDOZAINTEGRANTE:MARTIN ANGEL EXP. 2011147162CELIS CEDEO EXP. 2009247068

CHARALLAVE 04 DE MAYO DEL 2015INTRODUCCIN

En tecnologas bsicas, un puerto serie es una interfaz fsica decomunicacin en seriea travs de la cual se transfiere informacin mandando o recibiendo unbit. A lo largo de la mayor parte de la historia de losordenadores, la transferencia de datos a travs de los puertos de serie ha sido generalizada. Se ha usado y sigue usndose para conectar los ordenadores a dispositivos comoterminalesomdems. Los ratones,teclados, y otrosperifricostambin se conectaban de esta forma. Mientras que otras interfaces comoEthernet,FireWire, yUSBmandaban datos como unflujoen serie, el trmino "puerto serie" normalmente identifica el hardware ms o menos conforme al estndarRS-232, diseado para interactuar con unmdemo con un dispositivo de comunicacin similar. Actualmente en la mayora de los perifricos serie, la interfazUSBha reemplazado al puerto serie por ser ms rpida. La mayor parte de losordenadoresestn conectados a dispositivos externos a travs de USB y, a menudo, ni siquiera llegan a tener un puerto serie. Puerto serie se elimina para reducir los costes y se considera que es unpuerto heredadoy obsoleto. Sin embargo, los puertos serie todava se encuentran en sistemas de automatizacin industrial y algunos productos industriales y de consumo.

MARCO TERICO

Puerto serie asincrnico A travs de este tipo de puerto la comunicacin se establece usando unprotocolode transmisin asncrono. En este caso, se enva en primer lugar una seal inicial anterior al primer bit de cadabyte, carcter o palabra codificada. Una vez enviado el cdigo correspondiente, se enva inmediatamente una seal de stop despus de cada palabra codificada. La seal de inicio (start) sirve para preparar al mecanismo de recepcin o receptor, la llegada y registro de un smbolo, mientras que la seal de stop sirve para predisponer al mecanismo de recepcin para que tome un descanso y se prepare para la recepcin del nuevo smbolo. La tpica transmisinstart-stopes la que se usa en la transmisin de cdigosASCIIa travs del puertoRS-232, como la que se establece en las operaciones con teletipos.

El puerto serieRS-232(tambin conocido como COM) es del tipo asincrnico, utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y conectacomputadoraso microcontroladoresa todo tipo de perifricos, desdeterminalesaimpresorasymdemspasando pormouses. La interfaz entre elRS-232y elmicroprocesadorgeneralmente se realiza mediante el chipUART8250 (computadoras de 8 y 16 bits, PC XT) o el 16550 (IBM Personal Computer/ATy posteriores). El RS-232 original tena un conector tipoDB-25, sin embargo la mayora de dichos pines no se utilizaban, por lo queIBMestandariz con su gamaIBM Personal System/2el uso del conectorDB-9(ya introducido en el AT) que se usaba, de manera mayoritaria en computadoras. Sin embargo, a excepcin delmouse, el resto de perifricos solan presentar elDB-25. La normaRS-422, similar al RS-232, es un estndar utilizado en el mbito industrial.Puertos serie modernos Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparacin con lospuertos paralelos-hablamos de 19.2kbitspor segundo- sin embargo, con el paso del tiempo, estn apareciendo multitud de puertos serie de alta velocidad que los hacen muy interesantes ya que presentan las ventajas del menor cableado y solucionan el problema de la merma de velocidad usando un mayor apantallamiento, y ms barato, usando la tcnica delpar trenzado. Por ello, el puerto RS-232, e incluso multitud depuertos paralelos, se estn sustituyendo reemplazndose por los nuevos puertos serie como elUSB, elFireWireo elSerial ATA.Tipos de comunicacin en serie:Simplex En este caso el emisor y el receptor estn perfectamente definidos y la comunicacin esunidireccional. Este tipo de comunicaciones se emplean, usualmente, en redes de radiodifusin, donde los receptores no necesitan enviar ningn tipo de dato al transmisor.Duplex, half duplex o semi-duplex En este caso ambos extremos del sistema de comunicacin cumplen funciones de transmisor y receptor y los datos se desplazan en ambos sentidos pero no de manera simultnea. Este tipo de comunicacin se utiliza habitualmente en la interaccin entre terminales y una computadora central.Full Duplex El sistema es similar al duplex, pero los datos se desplazan en ambos sentidos simultneamente. Para que sea posible ambos emisores poseen diferentes frecuencias de transmisin o dos caminos de comunicacin separados, mientras que la comunicacin semi-duplex necesita normalmente uno solo. Para el intercambio de datos entre computadores este tipo de comunicaciones son ms eficientes que las transmisiones semi-dplex.letty. RS-232 Estndar Recomendado 232, tambin conocido comoEIA/TIARS-232C, es unainterfazque designa unanormapara el intercambio de una serie dedatosbinariosentre unDTE(Data Terminal Equipment, EquipoTerminalde Datos) y unDCE(Data Communication Equipment, Equipo de Comunicacin de Datos), aunque existen otras en las que tambin se utiliza la interfaz RS-232. Una definicin equivalente publicada por laUITse denominaV.24.Conector RS-232 (DB-9 hembra). En particular, existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como pueden sercomputadores. Evidentemente, en el caso de interconexin entre los mismos, se requerir la conexin de un DTE con otro DTE. Para ello se utiliza una conexin entre los dos DTE sin usar mdem, por ello se llamamdem nulo(null modem). El RS-232 consiste en un conector tipoDB-25(de 25pines), aunque es normal encontrar la versin de 9 pines (DE-9, o popularmente mal denominadosDB-9), ms barato e incluso ms extendido para cierto tipo de perifricos (como el ratn serie de laPC).

Conexiones (desde la perspectiva del DTE)En la siguiente tabla se muestran las seales RS-232 ms comunes segn los pines asignados:SealDB-25DE-9(DB-9, TIA-574)EIA/TIA561HostRJ-50MMJnota 1

Common GroundG7544,563,4

Transmitted DataTD236382

Received DataRD325695

Data Terminal ReadyDTR2043271

Data Set ReadyDSR661756

Request To SendRTS47814-

Clear To SendCTS58783-

Carrier DetectDCD812710-

Ring IndicatorRI2291-2-

Construccin fsica La interfaz RS-232 est diseada para imprimir documentos para distancias cortas, de hasta 15 metros segn la norma, y para velocidades de comunicacin bajas, de no ms de 20kbps. A pesar de esto, muchas veces se utiliza a mayores velocidades con un resultado aceptable. La interfaz puede trabajar en comunicacinasncronaosncronay tipos de canalsimplex,half duplexofull duplex. En un canalsimplexlos datos siempre viajarn en una direccin, por ejemplo desde DCE a DTE. En un canalhalf duplex, los datos pueden viajar en una u otra direccin, pero slo durante un determinado periodo de tiempo; luego la lnea debe ser conmutada antes que los datos puedan viajar en la otra direccin. En un canalfull duplex, los datos pueden viajar en ambos sentidos simultneamente. Las lneas dehandshakingde la RS-232 se usan para resolver los problemas asociados con este modo de operacin, tal como en qu direccin los datos deben viajar en un instante determinado. Si un dispositivo de los que estn conectados a una interfaz RS-232 procesa los datos a una velocidad menor de la que los recibe deben de conectarse las lneashandshakingque permiten realizar un control de flujo tal que al dispositivo ms lento le d tiempo de procesar la informacin. Las lneas dehand shakingque permiten hacer este control de flujo son las lneas RTS y CTS. Los diseadores del estndar no concibieron estas lneas para que funcionen de este modo, pero dada su utilidad en cada interfaz posterior se incluye este modo de uso.Los circuitos y sus definiciones LasUARTo U(S)ART (Transmisor y ReceptorAsncronoUniversal) se disearon para convertir las seales que maneja la CPU y transmitirlas al exterior. Las UART deben resolver problemas tales como la conversin detensionesinternas del DCE con respecto al DTE, gobernar las seales de control, y realizar la transformacin desde el bus de datos de seales en paralelo a serie y viceversa. Debe ser robusta y deber tolerar circuitos abiertos, cortocircuitos y escritura simultnea sobre un mismo pin, entre otras consideraciones. Es en la UART en donde se implementa la interfaz. Generalmente, cuando se requiere conectar un microcontrolador (con seales tpicamente entre 3,3 y 5V) con un puerto RS-232 estndar, se utiliza un driver de lnea, tpicamente unMAX232o compatible, el cual mediante dobladores de tensin positivos y negativos, permite obtener la seal bipolar (tpicamente alrededor de +/- 6V) requerida por el estndar. Para los propsitos de la RS-232 estndar, una conexin es definida por un cable desde un dispositivo al otro. Hay 25 conexiones en la especificacin completa, pero es muy probable que se encuentren menos de la mitad de stas en una interfaz determinada. La causa es simple, una interfazfull duplexpuede obtenerse con solamente 3 cables. Existe una cierta confusin asociada a los nombres de las seales utilizadas, principalmente porque hay tres convenios diferentes de denominacin (nombre comn, nombre asignado por laEIA, y nombre asignado por elCCITT). En la siguiente tabla se muestran los tres nombres junto al nmero de pin del conector al que est asignado (los nombres de seal estn desde el punto de vista del DTE (por ejemplo para Transmit Data los datos son enviados por el DTE, pero recibidos por el DCE):Los caracteres que sigue al nmero de pin: (*) raramente se usa. (+) usado nicamente si se implementa el canal secundario. (#) usado nicamente sobre interfaces sincrnicas.Tambin, la direccin de la flecha indica cul dispositivo (DTE o DCE) origina cada seal, a excepcin de las lneas de tierra (---).Sobre los circuitos, todas las tensiones estn con respecto a la seal de tierra.Las convenciones que se usan son las siguientes:TensinSealNivel LgicoControl

+3 a +15Espacio0On

-3 a 15Marca1Off

Los valores de tensin se invierten con respecto a los valores lgicos. Por ejemplo, el valor lgico positivo corresponde a la tensin negativa. Tambin un 0 lgico corresponde a la seal de valor verdadero activado. Por ejemplo, si la lnea DTR est al valor 0 lgico, se encuentra en la gama de tensin que va desde +3 a +15V, entonces DTR est listo (ready). El canal secundario a veces se usa para proveer un camino de retorno de informacin ms lento, de unos 5 a 10 bits por segundo, para funciones como el envo de caracteres ACK o NAK, en principio sobre un canalhalf duplex. Si el mdem usado acepta esta caracterstica, es posible para el receptor aceptar o rechazar un mensaje sin tener que esperar el tiempo de conmutacin, un proceso que usualmente toma entre 100 y 200 milisegundos.Caractersticas elctricas de cada circuitoLos siguientes criterios son los que se aplican a las caractersticas elctricas de cada una de las lneas:1. La magnitud de una tensin en circuito abierto no exceder los 25V.2. El conductor ser apto para soportar un corto con cualquier otra lnea en el cable sin dao a s mismo o a otro equipamiento, y la corriente de cortocircuito no exceder los 0,5A.3. Las seales se considerarn en el estado de MARCA, (nivel lgico 1), cuando la tensin sea ms negativa que -3V con respecto a la lnea deSignal Ground. Las seales se considerarn en el estado de ESPACIO, (nivel lgico 0), cuando la tensin sea ms positiva que +3V con respecto a la lneaSignal Ground. La gama de tensiones entre -3V y +3V se define como la regin de transicin, donde la condicin de seal no est definida.4. Laimpedanciade carga tendr una resistencia a DC de menos de 7000al medir con una tensin aplicado de entre 3 a 25V pero mayor de 3000 cuando se mida con una tensin de menos de 25V..5. Cuando la resistencia de carga del terminal encuentra los requerimientos de la regla 4 anteriormente dicha, y la tensin de la terminal de circuito abierto est a 0V, la magnitud del potencial de ese circuito con respecto a Signal Ground estar en el rango de 5 a 15V.6. El driver de la interfaz mantendr una tensin entre -5 a 15V relativos a la Signal Ground para representar una condicin de MARCA. El mismo driver mantendr una tensin de entre 5V a 15V relativos a Signal Ground para simbolizar una seal de ESPACIO. Obsrvese que esta regla junto con la Regla 3, permite 2V de margen de ruido. En la prctica, se utilizan 12 y 12V respectivamente.7. El driver cambiar la tensin de salida hasta que no se excedan 30V/s, pero el tiempo requerido a la seal para pasar de 3V a +3V de la regin de transicin no podr exceder 1ms, o el 4% del tiempo de un bit.8. La desviacin de capacitancia del terminal no exceder los 2500pF, incluyendo la capacitancia del cable. Obsrvese que cuando se est usando un cable normal con una capacitancia de 40 a 50pF/Pie de longitud, esto limita la longitud de cable a un mximo de 50 Pies, (15 m). Una capacitancia del cable inferior permitira recorridos de cable ms largos.9. La impedancia del driver del circuito estando apagado deber ser mayor que 300. Existen en el mercado muchos circuitos integrados disponibles, (los chips 1488 y 1489, Max 232, etc) los cuales implementan drivers y receptores TTL, para una RS-232 de forma compatible con las reglas anteriores.

ANALISIS DE RESULTADOS La practica 1 de Redes industriales consta de varios objetivos para manejar el puerto RS232, una vez se conecta ambas computadoras con el programa Hyper Terminal. Este programa permite la comunicacin con dos computadoras, para la trasferencia de datos y archivos. Los Objetivos a lograr con esta Prctica son los siguientes: Familiarizarse con la herramienta bsica para enviar y recibir datos en un sistema de comunicaciones utilizando el puerto RS232. Manejar la herramienta Hyper Terminal Manejar la herramienta comDebug de Windmil Conocer los parmetros bsicos para configurar las comunicaciones RS232. Solucionar problemas tpicos en las comunicaciones RS232: error en el cable, error en los parmetros, salida por pantalla,etc Una vez en nuestro computador este el programa Hyper terminal, se conectaron ambas computadores con el cable RS232 en su respectiva configuracin. Una vez se logra el manejo ptimo con el interfaz. Para la trasmisin de datos y archivos con la herramienta es necesario manejar de forma adecuada el Hyper Terminal, en este caso de la practica 1 de redes industriales se desea establece comunicacin mediante el puerto, para esto se configuran los computadores luego se procede. Una vez ya estando en sincrona se puede hacer la comunicacin entre los ordenados, del ordenado A a otro ordenador B, y viceversa. En la prctica se obtuvieron los resultados esperados en esta parte de comunicacin y trasferencia de archivos. La herramienta comDebug de Windmil con los parmetros adecuados con establece la prctica de establece un enlace con el otro ordenador mediante el puerto RS232, su funcin bsica es la comunicacin la deferencia en estas herramienta y el Hyper Terminal es su interfaz grafica, la herramienta posee varias columnas de comunicacin, Byte, Char, Hex. Este sistema tiene la capacidad de arrojar mucha ms informacin. En la prctica se noto varios cuadros con ciertos cdigos de importacin, las tablas sealan un tipo de comunicacin con la herramienta Hiper Terminal desde el conDebug WindMill. Tambin se observo la tabla se los caracteres de control ASCII, la cual tiene datos significativos para el manejo de la herramienta. Los problemas que se presenta tpicamente de errores en comunicacin con el puerto RS232, se puede establecen un anlisis adecuado tomando en cuenta todas las variables que puedan influir en la comunicacin entre los ordenadores. La solucin de este tipo de problemas se pueden presentar en el campo, pero una vez que se manejan parmetros bsicas de puerto RS232, con sus respectivas herramientas se da la solucin adecuada a los problemas de errores.

CONCLUSINES La trasferencia de archivos y comunicacin por medio de puerto RS232 usando las herrmienta Hyper Terminal y conDebug Windmill, fue muy exitosa, ya que los pasos a seguir que estn en la prctica estas bien elaborados. Se llevo a cabo la mayora de los objetivos plateados, conocemos que para establece una comunicacin en necesario manejar bien las herramientas. La comunicacin de datos en un puerto serie, se usa normalmente para efectuar comunicaciones asncronas, sea sin tiempo preestablecido para iniciarse. Los datos llegan en paquetes de informacin, normalmente cada, algunos equipos envan carcter por carcter, otros guardan muchos caracteres en la memoria y cuando les toca enviarlos los envan uno tras otro. Es as como la comunicacin serie RS-232 es la comunicacin de Datos ms empleada en el mundo, ya que utiliza pocos cables para lograrlo y mediante los mdems, es la forma de intercomunicar computadoras, comunicarse a travs de internet, control a distancia y muchas otras aplicaciones.