Maximale serielle Kabellänge?


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Was ist die maximale Länge des seriellen Kabels, die ich verwenden kann, um eine ordnungsgemäße Verbindung herzustellen? Stimmt die Länge des seriellen Kabels mit der Baudrate überein? Ich verwende ein ca. 5 m langes Kabel mit einer Geschwindigkeit von 38400 Baud und RS232-Kommunikation. Ist es zu lang?


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Ein bisschen hängt auch von den Treibern im Gerät ab. Früher habe ich für eine Firma gearbeitet, die 115200 in einem großen Büro (z. B. 30 Meter) mit einem Telefonkabel verwendet hat, aber dann haben alle Geräte +/- 12 V und eine relativ hochwertige Ausstattung verwendet.
PeterJ

Da es sich nicht um RS232, sondern um einen UART handelt, werde ich es nicht als Antwort veröffentlichen, aber ein 3-V-UART über 200 Meter bei 4800 Baud ist ein Produkt, das wir verkaufen und das einwandfrei funktioniert. 38400 Baud auch über 15 Meter. Unser Kabel hat allerdings eine recht gute Qualität.
Arsenal

Antworten:


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Die Kapazität des Kabels wirkt sich allmählich auf die serielle Kommunikation aus. In der Regel haben viele Hersteller / Geräte für Kabellängen von bis zu 9600 Baud eine Grenze von ca. 15 m oder 50 ft und für 38,4 k etwa 4 m festgelegt. Abgesehen davon ist es mit einem anständigen Kabel leicht möglich, bei getestetem oder nicht kommerziellem Gebrauch länger zu bleiben, aber ich würde mich an die Richtlinien für ein kommerzielles Produkt halten, wenn ich nur auf Supportanrufe verzichten würde.

Wenn Sie wirklich Länge benötigen, sind RS232-RS422 / 485-Konverter sehr kostengünstig, und Sie können die Differenzialmodi (422/485) über zwei Drähte weit über 100 m lang betreiben.

In Ihrem Fall sollten 5 m bei 38,4 wirklich kein Problem sein, solange Ihr Kabel von angemessener Qualität ist. Fast jedes abgeschirmte Mehrleiterkabel sollte in dieser Entfernung funktionieren, und wahrscheinlich das Dreifache.


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RS422 / 485 sind natürlich auch seriell. Die Grenze von 15 m gilt für RS-232, insbesondere für die Niederspannungspegel, die von modernen PCs häufig verwendet werden. Sie werden wahrscheinlich weiter kommen, wenn Sie die 15-Volt-RS-232-Spezifikation verwenden könnten.
MSalters

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@MSalters Ja, 422/485 sind auch seriell, aber sie haben einen viel strengeren Standard, und da es sich um ein differenzielles Übertragungsformat handelt, sind sie viel zuverlässiger.
R Drast

Stellt die in der Kabeldokumentation angegebene Kapazität eine parasitäre Kapazität zwischen zwei Leitern dar? Je geringer die Kapazität, desto geringer der Spannungsabfall und desto länger die zurückzulegende Strecke? @ RDrast
Junior

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Als ich klein war, habe ich mich gegen nicht spezifizierte RS-232-Hardware gewehrt, da es schwierig war, die maximalen Entfernungen zu erreichen, die RS-232 erreichen konnte. Immerhin, wenn Ihre Fahrspannung 9 V statt 12 V beträgt, haben Sie genau dort ungefähr ein Drittel Ihrer Distanz verloren. Ich ging auch auf andere wahrgenommene Mängel im Protokoll ein.

Dann habe ich die Spezifikation gelesen.

RS-232 ist ein Schnittstellenprotokoll. Es ist nicht für lange Längen ausgelegt. Es wurde entwickelt, um Endpunkte mit leistungsfähigeren Kommunikationsgeräten zu verbinden. Mit RS-232 können Sie eine Verbindung zu einem Modem herstellen, das sich nicht auf Ihrem Schreibtisch befindet, sondern direkt daneben, selbst wenn Sie das Kabel so hoch verlegen müssen, dass Personen darunter vorbeigehen können. Sie können sogar ein passives Modem betrügen und bauen, um zwei Computer auf derselben Bank mit Büroklammern zu verbinden (verwenden Sie die kunststoffbeschichteten, sie benötigen keinen Kaugummi als Isolierung).

Die Faustregel lautet: Wenn Sie die Entfernung messen müssen, verwenden Sie nicht RS-232. Verwenden Sie stattdessen RS-422/485 oder Glasfaser. RS-232 ist jedoch immer noch eine gute Wahl, um Ihren Endpunkt an Ihren RS-422/485-Repeater (oder Glasfaser-Repeater) anzuschließen.


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Und dann gibt es die verschiedenen Versionen der RS-232-Spezifikation: A, B, C und jetzt D, für die eine niedrigere Ansteuerspannung erforderlich ist. Ich bin froh, dass Sie mit der Schnittstellenspezifikation Frieden gefunden haben. Transformator (oder optisch) isolierte Leitungstreiber sind der richtige Weg, um Distanz zu schaffen. Ich habe für eine Firma gearbeitet und sie an die Banken für Geldautomaten verkauft, da die importierten Leitungstreiber nicht isoliert waren und unter rauen afrikanischen Bedingungen versagten (Blitzschlag, schmutziges Stromnetz) ). Sie legten 19200 2 km mit Synchronkommunikation zurück und versagten nur bei schwerwiegenden Blitzereignissen, schützten aber die Endausrüstung.
KalleMP

+1 Speziell für die "Verwenden Sie die kunststoffbeschichteten, sie brauchen keinen Kaugummi als Isolierung" Handwerker bei der Arbeit hier.
rbaleksandar

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Zu lang wird durch Ihre akzeptable Fehlerrate definiert.

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass je niedriger die Baudrate, desto länger wird es funktionieren. Die Firma, für die ich arbeite, installiert rs232, läuft mit cat5 länger als 100 Fuß und passt dann einfach den Baud an, bis er richtig funktioniert, was bis zu 9600 enden könnte.

Um dies herauszufinden, können Sie einen Loopback am anderen Ende platzieren und das ältere digi xctu-Tool verwenden, das über eine Registerkarte für Reichweitentests verfügt, die dies ermöglicht. Dies kann jedoch möglicherweise nicht die ganze Geschichte erzählen, da das entfernte Endgerät möglicherweise unterschiedliche Empfangseigenschaften aufweist.


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Ich möchte Ihre Aufmerksamkeit nicht nur auf die Fehlerrate oder die Übergangsrate lenken. In meiner Praxis ist RS232 durch Probleme aufgrund von (schlechter) Erdung um einige Meter begrenzt. Die Spannung zwischen der lokalen Gerätemasse und der Masse des RS232-Kabels kann bis zu einem Dutzend Volt betragen, was zu einer Fehlfunktion des Systems führen kann. Es lohnt sich also, differenzielle Paarkommunikation wie RS485 oder Ethernet in Betracht zu ziehen.


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Ja, Bodendifferenzen können ein echtes Problem sein, aber dies ist nicht von Natur aus eine Funktion der Entfernung. Normalerweise bezog es sich mehr auf verschiedene Gerätemassen (Netzstromkreise) oder andere große zirkulierende Erdströme. RS485 ist in vielerlei Hinsicht empfindlicher gegen schlechte Erdung, da es niedrigere Gleichtaktspannungsgrenzen aufweist und häufig ohne ein gemeinsames Erdungskabel implementiert wird, das nur dann gut ist, wenn es galvanisch getrennt ist. UTP-Ethernet ist schön, weil es eine transformatorisolierte differentielle Signalisierung ist.
KalleMP

Ehrlich gesagt waren alle RS485-Implementierungen, die ich je gesehen habe, galvanisch oder optisch isoliert.
0x2207

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Vier Faktoren bestimmen die Länge, die verwendet werden kann:

1) Qualität und Typ des Kabels sowie Geschwindigkeit und Protokoll wie oben beschrieben. Hochwertiges Kabel mit einem geerdeten Schirm verhält sich anders als ungeschirmtes Twisted Pair / UTP / Cat-Something (Kabel gemäß EIA / TIA TSB 56x)

2) Der auf den beiden angeschlossenen Geräten verwendete Chipsatz und ob sie Pull-up-Widerstände verwenden, um ihre Empfindlichkeit für UART / USART (den seriellen Chipsatz auf jedem Host) zu erhöhen (eine Design-Sache)

3) Übersprechen durch scharfe Biegungen oder fehlende Erdung der Abschirmung, falls erforderlich (Nicht-UTP-Kabel)

4) Gesamtkapazität und Zeitverzögerung; Fallen die Protokollsignale nicht synchron mit den eingestellten Steuerleitungen oder verursacht die induzierte Kapazität Intermodulations- / Übersprech- / Induktionsreaktanzverzögerungen usw.

Dies gilt für asynchrone Kabel, nicht für Synchronisations- oder Bisynchronisationskabel. Sie haben wahrscheinlich eine asynchrone Kabelverbindung (dh, keine Seite sendet ein Taktsignal).

Nach den allgemeinen Richtlinien unterstützen die meisten Kabel 115 kBaud. Bei Verwendung des X-On / X-Off-Protokolls (Stopp Start sind Daten auf TX / RX-Leitungen) sind die Werte auf 30 M oder bei abgeschirmten Kabeln auf etwa 100 Fuß begrenzt. UTP-Kabel, die dasselbe Protokoll verwenden, sind auf etwa die Hälfte der Geschwindigkeit begrenzt, also möglicherweise 56 KB.

Sie können sehr lange serielle Kabel herstellen - wenn diese langsam und abgeschirmt sind. Die Lichtgeschwindigkeit wird dir irgendwann im Weg stehen.


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Nach meiner Erfahrung können gut installierte RS232-Leitungen über anständige Telefon- und Cat5e-Kabel eine ziemliche Strecke gehen. Wir haben einen seriellen Nadeldrucker an einen PC angeschlossen, der fast 600 m entfernt ist. Andere Orte mit den gleichen Anforderungen haben es geschafft, 1 km zu erreichen. Natürlich ist die Baudrate von entscheidender Bedeutung. Wir verwenden sie bei 2400, daher eignet sie sich nicht für große Datenmengen, aber für 20 Textzeilen auf einem Quittungsdrucker funktioniert sie einwandfrei. Das einzige Problem, das wir haben, ist eine schlechte Stromversorgung des Druckers .

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