RS232 vs RS485: Escolhendo o Padrão de Comunicação Serial Ideal

A comparação entre RS232 versus RS485 não é nova. Portanto, é um debate antigo que existe há um bom tempo. E é porque RS232 e RS485 são uma das primeiras interfaces seriais.

No entanto, engenheiros ainda os usam hoje. Além disso, eles são úteis para dispositivos de medição e controle. Também, essas interfaces são uma das mais fáceis de usar e mais baratas.

Mas não é só isso.

A maioria dos engenheiros acha difícil entender a diferença. Como resultado, há muita confusão. Mas não deveria ser, especialmente se você é um engenheiro de PCB.

É por isso que criamos este artigo para esclarecer. Também queremos que novos engenheiros identifiquem a diferença entre as interfaces com facilidade.

Então, se você está pronto para descobrir sobre essas interfaces, continue lendo.

1. Para que é Usado o RS232?

RS232, em telecomunicações, significa Recommended Standard 232 (Padrão Recomendado 232). Portanto, o RS232 surgiu pela primeira vez em 1960. Além disso, os fundadores o inventaram para transmitir dados via comunicação serial.

Além disso, não é só isso.

Oficialmente, a interface ajuda a definir sinais que ligam um DTE e um DCE. Assim, neste caso, um DTE representa equipamento terminal de dados. E o DCE significa equipamento de terminação de circuito de dados. Além disso, outro nome para DCE é equipamento de comunicação de dados. Portanto, um excelente exemplo onde tal ligação ocorre é em um modem.

Fonte – Wikipedia

O RS232 também define um padrão para certos fatores. Portanto, estabelece o tempo dos sinais, características elétricas e o significado dos sinais.

Além disso, há mais.

RS232 define o pinout dos conectores e seu escopo físico.

A versão mais recente desta interface é TIA-232-F. Também, existiu pela primeira vez em 1997. Esta versão atual interfaceia entre DCE e DTE. Além disso, emprega intercâmbio de dados binários serial.

Hoje, vemos o padrão RS232 em portas seriais de PC. Em resumo, você pode encontrar a maioria em dispositivos de comunicação industrial.

Além disso, em algum momento, o RS232 foi um recurso padrão para a maioria dos computadores. Então, você veria sua aplicação em portas seriais. Além disso, fabricantes de PC usavam o RS232 para conexões. Então, não eram apenas para modems.

Além disso, alguns fabricantes de PC os usavam para mouses de PC, impressoras, etc. Em resumo, você podia até vê-los em fontes de alimentação de PC. Geralmente, produtores de computadores os usavam em dispositivos periféricos.

História do RS232 (Como Tudo Começou)

A Electronic Industries Association introduziu o RS232 pela primeira vez em 1960. Então, naquele ano, o órgão tornou o RS232 um "padrão recomendado".

Além disso, os primeiros DTEs eram teletipos. E naquela época, eram eletromecânicos. Além disso, os DCEs pioneiros eram modems. Então, quando terminais eletrônicos estavam em voga, eles os projetavam para serem teletipos. Além disso, todos eram compatíveis com RS232.

Mas não é só isso.

Naquela época, designers que usavam o padrão RS232 o chamavam de "estranho". Por quê? É porque a interface não previu a necessidade de alguns dispositivos. Assim, um excelente exemplo dos dispositivos são impressoras, terminais POS, etc.

Além disso, a interface enfrentava gargalos comuns. Portanto, esses gargalos frustravam muitos designers naquela época. Então, quais eram esses gargalos em particular? Por exemplo, eles tinham instalação de pinos não padronizada de circuitos em conectores. Ou até sinais de controle mal posicionados ou incorretos.

Como se não bastasse, havia falta de aderência aos padrões. Então, esse problema deu origem a breakout boxes. Além disso, equipamentos de teste, patch boxes, etc. prosperaram naquela época.

Assim, o objetivo deles era ajudar engenheiros a conectar equipamentos desiguais. Felizmente, esses novos dispositivos ajudaram a resolver os problemas.

Em resumo, o desvio geral do padrão era para ajudar engenheiros a fazer uma coisa. E era conduzir sinais em uma tensão mais baixa.

Fonte – Wikipedia

O Escopo do Padrão RS232

O padrão RS232 foi promulgado em 1969 pela EIA. Portanto, tem quatro regras padrão, que são:

1. Primeiro, características mecânicas da interface, identificação de pinos. Além disso, são conectores plugáveis.
2. Segundo, existem subconjuntos padrão de circuitos de interface. Além disso, são para aplicações de telecom específicas.
3. Terceiro, suporta todos os circuitos no conector de interface.
4. Quarto, existem características de sinais elétricos. E são tempo, taxa de sinalização, taxa de variação de sinais.

Então, aqui está o ponto-chave.

O padrão não define alguns elementos. Então, esses elementos são códigos de caracteres como EBCDIC, ASCII, etc. E não mostra protocolos de detecção de erro. Também, existem elementos indefinidos como enquadramento de caracteres e ordem de transmissão de bits.

2. O que é a Interface RS485?

Também conhecido como TIA-485(-A), RS485 é um padrão. Então, define as características elétricas de receptores e drivers. Além disso, é útil em sistemas de comunicação serial.

Além disso, tem uma sinalização elétrica que suporta dois sistemas. Portanto, esses sistemas particulares são multiponto e balanceados.

Uma conexão RS485 de três fios

Fonte – Wikipedia

Além disso, TIA e EIA são os órgãos responsáveis pela existência do padrão. Além disso, engenheiros o usam porque funciona bem em duas situações. Primeiro, o padrão funciona bem em longas distâncias. Segundo, funciona perfeitamente em áreas eletricamente ruidosas.

Mas não é só isso.

Múltiplos receptores funcionam bem com a interface RS485. E é porque eles ficam conectados em um barramento multidrop e rede linear.

Portanto, esses recursos tornam o RS485 perfeito para sistemas de controle industrial.

Além disso, RS485 funciona bem para redes locais acessíveis. Portanto, engenheiros usam sinalização diferencial similar sobre RS422 (par trançado).

Mas aqui está o ponto-chave.

A interface RS485 usa lógica de três estágios. Além disso, permite que transmissores individuais sejam desativados. Então, este sistema lógico permite que RS485 use topologias de barramento linear. E funciona com APENAS dois fios.

Além disso, o equipamento encontrado em um conjunto de fios RS485 são nós. Além disso, alguns engenheiros conhecem os nós, dispositivos ou estações do RS485.

Em resumo, o arranjo ideal para os nós é ponto a ponto. Além disso, esses nós (multidrop) podem ser uma linha ou barramento. Portanto, os nós não são estrelas ou anéis. Portanto, topologias estrela e anel não são ideais. E é porque tem reflexões de sinal. Além disso, tem impedâncias de terminação extremas.

3. Qual a Diferença Entre RS232 e RS485?

Agora, chegamos à grande pergunta. Então, o que exatamente torna o RS232 diferente do RS485?

Vamos tornar fácil para você descobrir. Portanto, começaremos com as características principais.

3.1 RS485 vs. RS232: Características Principais

3.2 As Principais Diferenças Entre RS232 e RS485

Elas são as seguintes:

3.2.1 Alcance Máximo de Operação

O alcance máximo de operação para RS232 é 50 pés (aprox. 15 metros). Além disso, o comprimento é estendível com baixas taxas de dados. E é 4000 pés (aprox. 1200 metros) para RS485.

3.2.2 Número de Receptores e Transmissores

RS232 é ideal para conectar dois dispositivos. Mas, RS485 conecta 32 dispositivos.

3.2.3 Referência de Terra Latente e Ruído Elétrico

RS232 é muito frágil e permite corrupção de dados. Em contraste, RS485 não permite corrupção de dados. E é porque tem capacidade de transferência de dados mais longa.

3.2.4 Velocidade de Dados

RS232 tem velocidade de dados de 1 Mbps até 50 pés. Mas, RS485 transfere dados a 10 Mbps a uma distância máxima de 4.000 pés.

4. RS232 versus RS485: Vantagens e Desvantagens

Sem dúvida, quando se trata de interfaces seriais, RS485 e RS232 são padrão. Mas, as interfaces seriais devem ser capazes de especificar três coisas. As três coisas são temporização, transmissão de níveis lógicos e taxas de dados.

E como a maioria dos dispositivos, cada um desses protocolos tem seus benefícios e desvantagens.

Dispositivos RS232

Vantagens

1. O terminal RS232 é bastante acessível.
2. O terminal suporta muitos dispositivos legados compatíveis. E é tudo graças à simplicidade do terminal. Além disso, o RS232 é útil para conexão ponto a ponto. Um excelente exemplo é uma conexão entre dispositivos DCE e DTE.
3. Quando se trata de longas distâncias, RS232 suporta cerca de 50 pés. Mas, esta distância se aplica a baixas taxas de baud. Também, o dispositivo tem capacidades de conexão de erro.
4. RS232 tem +/-5 Volts ou mais. Como resultado, o dispositivo é imune a ruído.
5. Os adaptadores ou conversores para converter RS232 para Ethernet/RS485/USB etc. são fáceis de encontrar.
6. Seu modo de operação é full-duplex.

Desvantagens

1. O protocolo tem transmissão desbalanceada.
2. RS232 funciona melhor apenas para comunicações sistema a sistema. Então, não é ideal para comunicações chip a sensor. Ou mesmo para comunicações chip a chip.
3. Em longas distâncias, o RS232 só suporta velocidade mais baixa. Então, se você quer uma taxa mais alta, só pode obtê-la em curtas distâncias.
4. Geralmente, o dispositivo RS232 precisa de um chip transceptor separado. Consequentemente, adiciona custo ao sistema.
5. O RS232 não é uma boa opção para configuração mestre único-escravos múltiplos. Em vez disso, aplica-se apenas ao modo mestre único-escravo único.
6. O consumo de energia do RS232 tende a aumentar.
7. RS232 tem baixa largura de banda.

RS485

Vantagens

1. A uma distância de cerca de 1200 metros, o RS485 suporta velocidade máxima de transmissão de 100 Kbps. E isso é resultado de sua sinalização diferencial.
2. Se os leitores ou controladores estão se comunicando na mesma linha de dados, o tempo de resposta é curto.
3. Quando você compara RS485 ao protocolo I²C, sua comunicação é mais rápida.
4. A interface é resistente a ruído. E é por causa de sua sinalização diferencial.
5. Tem uma linha de transmissão balanceada. Como resultado, RS485 suporta multi-estações.
6. É possível conectar tantos dispositivos ao RS485. Por exemplo, você pode conectar 32 dispositivos. E pode alcançar isso com uma resistência de entrada de 12kΩ.
7. Com o RS485, você pode interconectar múltiplos receptores na mesma rede. Transmissores não ficam de fora também.

Desvantagens

1. Com a interface RS485, você não pode usar cabos comuns. Então, você tem que optar por cabos especiais.
2. O protocolo não pode transferir grande quantidade de dados a cerca de 115,2 Kbps. E é porque o dispositivo perde dados em taxa tão alta. Então, é ideal para transferir dados a 56,2 Kbps. Mas, levará mais tempo para a transferência.
3. Precisa de cerca de quatro fios para seu modo multidrop. E é diferente do RS232 que requer apenas dois fios para seu método ponto a ponto.
4. Não é fácil fazer backup do seu sistema com o RS485.
5. Você só pode usar um único nó para transmitir dados por vez.
6. O modo de transmissão do protocolo é half-duplex.

5. RS232 Versus RS485: Exemplos de Dispositivos que Usam RS232 e RS485

É hora de investigar os dispositivos que usam cada um dos protocolos. Afinal, você já está familiarizado com os prós e contras de RS232 e RS485.

Dispositivos RS232

D-subminiatura

Também conhecido como D-sub, o nome do dispositivo vem de sua forma. Tem duas ou mais fileiras paralelas de soquetes cercando um escudo metálico em forma de D.

Um conector D9 macho

Fonte – Wikipedia

Conector D macho 13W

Fonte – Wikipedia

O escudo metálico garante a orientação correta. E fornece suporte mecânico. Também, o escudo pode proteger contra interferência eletromagnética. Os conectores neste dispositivo têm gênero. Os conectores fêmeas são os contatos de soquete. Em contraste, os conectores machos são as partes com contatos de pino.

Existem parafusos de fixação 4-40 nos conectores montados em painel. E eles aceitam parafusos na tampa do conector do cabo. Além disso, a tampa do conector do cabo ajuda a travar os conectores juntos.

PCI Express

PCI Express com porta RS232

Fonte – Wikipedia

Este dispositivo comunica através de um link. E o link refere-se a comunicação ponto a ponto. Além disso, você pode encontrar isso entre duas portas PCI Express. Afinal, permite que eles recebam solicitações PCI comuns. Também, o link pode ter uma ou mais lanes.

Se tiver uma única lane, é um periférico de baixa velocidade. E um bom exemplo é uma placa Wi-Fi 802.11. Um adaptador gráfico é um exemplo de periférico de alta velocidade com 16 lanes.

Dispositivos RS485

Grove

Fonte – Wikipedia

O Grove é um dispositivo de fácil conexão. Então, permite plug and play. Além disso, você pode até usá-lo para sua conexão Arduino.

USB Industrial

Fonte – Seed

Este USB vem com o FT232RL original dentro. Também, apresenta alguns circuitos de proteção. Exemplos dos circuitos de proteção são diodo TVS, à prova de raios, etc.

O pequeno dispositivo é relativamente fácil de usar. Além disso, permite transcepção automática. E tem funções rápidas de segurança, comunicação e estabilidade. Então, é melhor para aplicações com altas necessidades de comunicação.

Considerações Finais

RS232 VS RS485: qual é o melhor para você? Bem, tudo depende do seu projeto e necessidades.

Então, se você quer uma solução simples para conectar dois dispositivos em curta distância, RS232 é ideal.

Além disso, se você prefere uma solução que envolva ter múltiplos receptores em sua rede, opte pelo RS485. Qual dos protocolos você planeja usar? Então, você tem dúvidas sobre algum dos dispositivos? Sinta-se à vontade para nos contatar.