COMUNICACIÓN PUERTO SERIE Alumnos: Morello Octavio y Barotti Leonel. Profesor: Luis Pozuelo. Curso: 6° “ELECTRÓNICA”. Año: 2019 ÍNDICE Introducción………………………………………………………………………………………………………. Pag. 1. Objetivo…………………………………………………………………………………………………………….. Pag. 1. Manual de Conexión………………………………………………………………………………………….. Pag. 1 – 3. Ensayos y mediciones…………………………………………………………………………………………. Pag. 4-7 Apéndice………………………………………………………………………………………………………………Pág. 8-10 INTRODUCCIÓN Un puerto serie o puerto en serie es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y periféricos, donde la información es transmitida bit a bit, enviando un solo bit a la vez; en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits simultáneamente. La comparación entre la transmisión en serie y en paralelo se puede explicar usando una analogía con las carreteras: una carretera tradicional de un único carril por cada sentido (es decir: carretera de ida y vuelta) corresponde a la transmisión en serie, y una carretera autovía con varios carriles por sentido corresponde a la transmisión en paralelo, siendo los vehículos los bits que circulan por el cable. OBJETIVO Se desea establecer una comunicación entre dos computadoras utilizando el puerto serie y el software hyperterminal de Windows. Para ello, se deberá utilizar una PC con puerto serie integrado o adaptadores RS-232 to USB. MANUAL DE CONEXIÓN Deberemos contar con dos conectores USB to TTL y conectarlos de la siguiente manera. El transmisor (TXD) del conversor número 1 ira conectado directamente al receptor (RXD) del conversor número 2 mientras que el transmisor del conversor número 2 se conectara al receptor número 1. De esta manera la comunicación será bidireccional. Los puntos comunes (GND) se conectaran juntos. Luego conectaremos cada conversor en una computadora diferente y procederemos a configurarlos correctamente: Al ejecutar el HyperTermical nos solicitara un nombre para la conexión y luego que identifiquemos el puerto donde conectamos nuestro primer dispositivo. Sera necesario tener instalados los drivers correctos para que la computadora los pueda tratar con ellos. El problema es ocasionado por que los drivers más actualizados detectan el sistema en cuestión como uno obsoleto. Luego nos pedirá que configuremos una serie de parámetros: • Bits por segundo 9600 • Control de flujo: Hardware • Paridad: Par Estos parámetros deben coincidir y son distintos en función del dispositivo al que nos estemos conectando. Es conveniente consultar el manual del fabricante. Hacemos clic en el botón ACEPTAR Por ultimo habrá que conectar y configurar el segundo conversor: En este caso mostramos como ejemplo una conexión a un punto de acceso donde enviamos un archivo de texto desde una pc hacia otra. PC transmisora PC receptora Ensayos y mediciones En informática, un Sniffer (analizador de protocolos) es un programa de captura de las tramas de una red de computadoras. Es algo común que, por topología de red y necesidad material, el medio de transmisión (cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica, etc.) sea compartido por varias computadoras y dispositivos de red, lo que hace posible que un ordenador capture las tramas de información no destinadas a él. Introducción sobre el monitoreo de datos seriales RS232 El estándar RS232 define una forma asíncrona de comunicación entre DTE, equipo de terminal de datos (computadoras, impresoras, etc.) y DCE, equipo de comunicación de datos (módems). Este tipo de comunicación se ha convertido en una minoría y hoy en día las comunicaciones en serie son principalmente entre dos dispositivos DTE que utilizan un cable de módem nulo . Aunque esta es una comunicación 1: 1, es posible con cables especiales para monitorear los flujos de datos. RS232 proporciona 2 líneas de datos para cada canal de datos. Uno es para transmitir datos y el otro para recibir. Debido a estas dos líneas separadas, los datos pueden enviarse a dúplex completo. Esto significa que ambos extremos pueden enviar y recibir datos simultáneamente sin interferencia mutua. Sin embargo, en la mayoría de las situaciones, el protocolo de comunicación de alto nivel solo permite comunicaciones semidúplex porque la mayoría de los protocolos simples con dispositivos externos funcionan con una configuración maestro-esclavo o de preguntas y respuestas. Una de las partes es el maestro que se encarga de las comunicaciones. Este maestro envía comandos y solicitudes al esclavo que responde a ellos. El esclavo nunca iniciará por sí mismo una secuencia de comunicación, por lo que en la práctica la comunicación es semidúplex: no hay un solo momento en que ambas partes envíen datos simultáneamente. Es importante que la mayoría de las comunicaciones RS232 se realicen de manera semidúplex si el flujo de datos debe ser monitoreado. Un protocolo de comunicación half duplex se puede espiar con una computadora con solo un puerto serie conectado. Este puerto escucha las dos líneas de comunicación RS232 simultáneamente, pero no se confundirán los datos porque solo una de las partes envía a la vez. Este tipo de comunicación se puede espiar con un software simple como el programa de emulación de terminal HyperTerminal que se entrega con el sistema operativo Windows. En la situación de comunicación full duplex en un canal RS232, no podemos simplemente unir ambas líneas y escucharlas. Para esta situación, necesita dos puertos seriales separados en la computadora de espionaje. También es útil un software sniffer especial que escucha ambos puertos simultáneamente y envía los datos de ambas líneas a la pantalla o al disco. Half dúplex RS232 espía / monitor / sniffer cable No es difícil monitorear la comunicación serial RS232 semidúplex entre dos dispositivos con una PC. Para hacer esto, necesita el cable del monitor RS232 que se muestra en la siguiente imagen. Dos conectores DB9 están cableados directamente. La computadora espía está conectada al tercer conector. Este cable de monitor aprovecha la comunicación de dos fuentes en un solo puerto receptor RS232. Esto significa que si los dos dispositivos hablan simultáneamente, la información monitoreada será basura. En la mayoría de los casos, los protocolos de comunicación funcionan half duplex, en cuyo caso este cable RS232 funcionará sin problemas. De lo contrario, necesita el cable de monitor RS232 dúplex completo, que también se trata aquí. Half dúplex RS232 espía / monitor / sniffer cable Conector 1 Conector 2 Espía Función 1 1 - Portador detectar 2 2 2 a través de R 1 Rx Espía rx 3 3 2 a través de D 1 Tx Espía rx 44 44 - Terminal de datos listo 55 55 55 Señal de tierra 66 66 - Conjunto de datos listo 77 77 - Peticion para enviar 8 8 - Claro para enviar 99 99 - Indicador de anillo - - 1+4+6 DTR CD + DSR - - 7+8 RTS CTS El diagrama electrónico parece simple y extraño al mismo tiempo con un diodo y una resistencia. Sin embargo, la funcionalidad es sencilla. La computadora espía está conectada al conector en la parte inferior derecha. El conector hembra a la izquierda está conectado a la computadora espiada y el conector macho a la derecha al dispositivo conectado. Cuando un puerto RS232 está en estado inactivo , estará en el llamado estado de marcado con un voltaje negativo en la salida de transmisión. Suponga que la computadora conectada al puerto izquierdo está enviando datos y que el dispositivo periférico en el lado derecho está inactivo. En ese momento, el nivel de señal RS232 en la línea 3 cambiará. Cuando el voltaje de esta línea cambia a un valor más alto, la corriente fluirá a través del diodo hacia la computadora espía. Asumimos que el dispositivo conectado está en un estado inactivo. Por lo tanto, el voltaje en la línea 2 es algo así como -12 voltios , mientras que en el otro extremo de la resistencia se aplica +12 voltios. Las matemáticas simples aprenden que una corriente de aproximadamente 11 mA (= 24 voltios / 2200 ohmios) fluye a través de la resistencia. Esto no es un problema porque la mayoría de los IC de controladores RS232 son capaces de entregar al menos 45 mA. Debido a que la caída de voltaje sobre el diodo es de solo 0.7 voltios, independientemente de la corriente a través del diodo, la computadora espía verá en su puerto RS232 (casi) los mismos niveles de voltaje que los presentes en el puerto de transmisión de la computadora emisora y los datos del el envío de la computadora al dispositivo periférico se captura con éxito. En la segunda situación, la computadora ha terminado de enviar datos y espera una respuesta del dispositivo en el conector macho. El nivel de señal RS232 en la línea 2 irá a valores positivos. El diodo bloqueará la corriente a la línea 3, por lo que la computadora espía efectivamente solo ve los datos provenientes del dispositivo periférico. Ahora la computadora espía podrá recoger los datos enviados desde el dispositivo a la computadora. En el diagrama para el cable del monitor semidúplex, se han realizado algunos cortocircuitos entre los pines del conector de la computadora espía. Estos cortos reducen las señales de apretón de manos de la computadora. En la mayoría de los casos, estos cortos no serán necesarios, pero si el software de monitoreo espía utiliza el protocolo de enlace, esto evitará que el software del monitor se bloquee. No necesita un software costoso para usar este cable espía RS232. Un simple emulador de terminal en serie como el programa HyperTerminal presente en todas las computadoras basadas en Windows es suficiente para espiar sus comunicaciones. Lo único que debe hacer es cambiar la velocidad de transmisión y comenzar y detener la configuración de bits del programa de emulación de terminal a la configuración utilizada en la línea para monitorear. Cable espía / monitor / sniffer RS232 full duplex Como ya se discutió, no es posible monitorear una comunicación RS232 full duplex con un solo puerto espía. Para este propósito, se puede utilizar el cable de monitor dúplex completo. Este cable se conecta a dos puertos seriales en la computadora espía donde cada puerto toca una dirección de la comunicación. Puede abrir dos sesiones de un programa de emulación de terminal en su computadora, pero a menudo es mejor usar uno de los productos de software de monitor RS232 especializados. De ese modo, las dos corrientes de comunicación se fusionan en una pantalla, lo que facilita el análisis de la secuencia de las comunicaciones. Cable espía / monitor / sniffer RS232 full duplex Conector 1 Conector 2 Puerto espía 1 Puerto espía 2 Descripción 1 1 - - Portador detectar 2 2 2 - Rx Rx 1 3 3 - 2 Tx Rx 2 44 44 - - Terminal de datos listo 55 55 55 55 Señal de tierra 66 66 - - Conjunto de datos listo 77 77 - - Peticion para enviar 8 8 - - Claro para enviar 99 99 - - Indicador de anillo - - 1+4+6 - DTR CD + DSR - - 7+8 - RTS CTS - - - 1+4+6 DTR CD + DSR - - - 7+8 RTS CTS El diagrama del cable del monitor RS232 full duplex es en realidad más simple que el diagrama del cable del monitor half duplex. Esto se debe a que no se necesitan circuitos especiales para combinar dos líneas de comunicación en una entrada. Solo para estar seguro, todas las señales de apretón de manos en ambos conectores espía han sido devueltas. Esto evita que el software bloquee la entrada en caso de que verifique las entradas CTS, DSR o CD. APENDICE DESCRIPCIÓN RS-232 Este módulo convierte un puerto USB en un puerto serial, con niveles de voltaje TTL compatibles con la mayoría de tarjetas microcontroladoras como Arduino/Pic/Raspberry Pi. Posee leds indicadores de transmisión de datos, salidas reguladas de voltaje de 5V y 3.3V, usa el chip PL2303HX de Prolific. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Chip controlador: PL2303HX Voltaje de salida: 5V y 3.3V Pines TX y RX con niveles de voltaje TTL (0V-5V) Leds indicadores de transmisión de datos Fusible reseteable automático de 500 mA. Trabaja con Win7, Win8, Vista, XP, Linux DRIVERS NECESARIOS (LINKS). Driver PL2303 http://www.serialgear.com/PL2303_Prolific_DriverInstaller_1025.zip Driver PL2303 64Bits http://www.ifamilysoftware.com/Drivers/PL2303_64bit_Installer.exe Driver PL2303 (si tienes problemas de driver código 10 en Windows 10 64bits) http://www.totalcardiagnostics.com/files/PL2303_64bit_Installer.exe PL2303HXD Datasheet http://www.prolific.com.tw/UserFiles/files/ds_pl2303HXD_v1_4_4.pdf
