Tengo una aplicación donde dos microcontroladores diferentes necesitan comunicarse. Estaba pensando que, para simplificar, solo use 5V en lugar de convertir a niveles RS232. ¿Cuál sería, en buena práctica, la distancia máxima para comunicaciones de un solo extremo? (0-5V). ¿A qué distancia / condiciones debo considerar un controlador / receptor diferencial?
RS232 es un estándar de transmisión de un solo extremo (Bueno, dos), con un oscilación de voltaje típicamente grande (-12 V a 12 V, 24 V Alto a Bajo (con un punto muerto de -3 V a 3 V)). Es fácil obtener información sobre la distancia para RS232:
El puerto RS-232 estándar de 9600bps conducirá 15 metros de cable blindado. Más precisamente, un controlador de línea RS-232 operará con una capacidad de hasta 2500 picoFarad con un sesgo lo suficientemente bajo como para permitir que se recupere una señal de 9600 bps .
Si selecciona un cable con menor capacidad, puede conducir distancias más largas. Por ejemplo, el cable ANSI / TIA / EIA-568-A de par trenzado sin blindaje de categoría 5 tiene una capacidad máxima de 55pF por metro, por lo que este popular cable "UTP cat 5" se puede conducir de manera segura hasta 45 m. Más allá de eso, debe verificar las especificaciones de los fabricantes de los cables para conocer la "capacitancia en derivación" real (una cifra común es de 47.5 pF / m, lo que da una longitud máxima de cable de aproximadamente 50 m). Sin embargo, los tramos largos de cable no apantallado captarán el ruido fácilmente, ya que las señales RS-232 no están balanceadas. Algunos fabricantes de cables ofrecen cables blindados de baja capacitancia que pueden manejarse hasta 100 m.
Con RS232, el blindaje y el par trenzado ofrecen un poco de filtrado de ruido, lo que permite velocidades más altas o una distancia más larga.
TTL nivel Serie / UART para su configuración solo tiene 5V de oscilación. Combinando la oscilación de bajo voltaje, tienes que calcular tres cosas. Uno es la resistencia del cable. Todos los cables tienen resistencia que se suma. Si bien es insignificante a pequeñas distancias, cuanto más largo es el cable y más alta es la corriente, más cambia el voltaje en un extremo en comparación con el otro.
Dos es la capacitancia del cable. Cuanto más alta es la capacitancia, más se resiste a cambiar de un Nivel de Voltaje a Otro. Cuanto más alta sea la capacitancia, más lento cambiará y más se redondeará la señal. Así que cuanto mayor sea la velocidad y mayor la distancia / capacitancia, la señal comenzará a parecer menos como una onda cuadrada, más como una onda sinusoidal.
Tres es ruido. Debido a la menor variación de voltaje, la falta de señalización diferencial o la corrección de errores, más afecta a la comunicación. El blindaje y el par trenzado ayudarán.
En base a eso, supongo que, al no haber encontrado ninguna buena información en línea, esos 5v 9600 bps, podrían hacer 50 pies / 15 metros en UTP Cat 5 genérico muy bien.
En general, cuanto más rápida sea la velocidad + cuanto mayor sea la capacitancia + cuanto menor sea la oscilación del voltaje = menor será la distancia, incluso antes de que se produzca ruido. No hay una regla de oro plana.
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