Hoje, existem muitas interfaces seriais. A maioria foi desenvolvida para aplicações específicas, mas algumas dessas interfaces se tornaram comuns, como I2S, LIN, CAN, SPI, Flex, MOST e I2C. Também existem interfaces de alta velocidade com as quais você provavelmente está familiarizado, como Ethernet, USB, FireWire, HDMI e Thunderbolt. Duas das interfaces mais antigas são RS-232 e RS-485. Surpreendentemente, essas interfaces herdadas não são obsoletas. Ambos ainda são usados em uma variedade de aplicações.
Este artigo fornecerá uma visão geral das interfaces seriais RS-232 e RS-485 e destacará as principais diferenças. Além disso, fornecerá alguns detalhes sobre USB-C, USB 4.0 e Thunderbolt 3.
RS-232, também conhecido como RS-232C e TIA/EIA-232-E, é um grupo de especificações elétricas, funcionais e mecânicas para interfaces entre computadores, terminais e modems. O padrão RS-232 foi desenvolvido pela EIA (Electrical Verticais Association) e define os requisitos para conexão de DCE (equipamentos de comunicação de dados - modems, conversores, etc.) e DTE (equipamentos terminais de dados - computadores, controladores, etc. ) dispositivos.
O padrão, que é funcionalmente equivalente ao ITU V.24/V.28, especifica o funcionamento da interface, circuitos e pinagem do conector. Tanto a transmissão de dados binários síncrona quanto a assíncrona se enquadram na RS-232. Os PCs usam a interface RS-232 para transmitir dados aos modems, e algumas impressoras até a usam.
Nas conexões RS-232 , a distância entre os dispositivos vinculados afeta a rapidez com que os dados são transferidos. Quanto mais curta a conexão, melhor a velocidade de transferência.
RS-485 é a interface serial mais comum utilizada atualmente porque oferece melhor funcionalidade do que RS-232. Essa interface serial possui uma taxa de dados e um alcance maiores que o RS-232. O RS-485 também suporta configurações multiponto. O suporte do RS-485 para configurações multiponto permite que você conecte muitos receptores e transmissores para criar uma pequena rede de dispositivos.
As interfaces seriais RS-232 e RS-485 possuem algumas diferenças importantes. A primeira diferença é a maneira como eles transmitem dados. O RS-232 é full duplex, permitindo enviar e receber dados em duas direções. O RS-485 é half-duplex, portanto só pode transmitir dados de uma maneira por vez. O RS-485 pode realizar comunicação duplex, mas, para isso, requer cabeamento extra.
A segunda diferença entre as duas interfaces é a voltagem recomendada. RS-232 usa tensão entre +12V a -12V. RS-485 usa tensão entre +5V e -5V.
A terceira diferença é a quantidade de fiação dentro de cada cabo. Os cabos RS-485 têm 3 fios. Um é para o solo e os outros 2 enviam dados. A maioria dos cabos RS-232 é composta por 9 fios, mas alguns chegam a ter 25 fios.
A quarta grande diferença são as taxas de transferência de dados. RS-232 suporta taxas de dados de até 3 Mbps. O RS-485 é muito mais rápido e pode atingir taxas de dados de até 40 Mbps.
A última diferença principal entre essas interfaces é a distância máxima que elas podem estender os dados. Os cabos RS-485 podem estender dados 4.000 pés, enquanto os cabos RS-232 podem transmitir dados apenas 50 pés.
As RS-232 e RS-485 não são mais usadas com computadores e dispositivos devido à popularidade de interfaces como USB e Thunderbolt. Hoje, RS-232 e RS-485 são comuns em monitoramento industrial e sistemas embarcados. Essas interfaces também são usadas com sensores e monitores IoT e com dispositivos científicos e de saúde. O RS-485 costuma ser implantado com câmeras CCTV.
Existem muitas outras interfaces padrão no mercado usadas para transmitir dados. Os mais notáveis são USB-C, USB 4.0 e Thunderbolt 3.
USB-C é uma interface padrão da indústria para transmissão de dados e energia através de um cabo. USB-C é capaz de suportar taxas de dados de até 40 Gbps – quatro pistas com 10 Gbps por pista. Ele também pode fornecer até 100 watts de energia aos dispositivos. Você pode usar o USB-C para conectar e alimentar uma variedade de dispositivos, incluindo periféricos HDMI, MHL e DisplayPort .
O USB 4.0 é uma nova interface que deve ser lançada no final de 2020 ou início de 2021. Semelhante ao USB-C, possui uma velocidade máxima de transferência de dados de 40 Gbps. Ele também pode fornecer até 100 watts de energia aos dispositivos. O USB 4.0 funcionará com a maioria dos dispositivos Thunderbolt 3. Essa nova interface também é capaz de transmitir vídeo e dados simultaneamente melhor do que as versões USB anteriores: Se você estiver transportando vídeo e dados ao mesmo tempo, a USB 4.0 gerenciará a largura de banda para obter os melhores resultados. O USB 4.0 é compatível com versões anteriores de todos os padrões USB anteriores.
Thunderbolt é uma interface de hardware que conecta dispositivos a PCs. A versão mais recente do Thunderbolt é Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 também suporta velocidades de transferência de dados de até 40 Gbps. Possui velocidades USB de até 10 Gbps. Essa interface útil pode conectar dois monitores 4K e suporta rede rápida de 10 GbE, HDMI 2.0 e DisplayPort 1.2.
Se você precisa fazer conexões de curta distância entre equipamentos e não está preocupado com a lentidão na transmissão de dados, utilize a interface RS-232 . O RS-232 suporta taxas de dados de até 3 Mbps e pode estender os dados em 50 pés. Essa interface é fácil e barata de configurar. Além disso, você pode alimentar as interfaces RS-232 por meio de uma fonte de alimentação de 3,3 ou 5 volts.
Se você precisar fazer conexões de longa distância entre dispositivos e precisar de taxas de transferência de dados mais altas, escolha a interface RS-485. O RS-485 pode atingir taxas de dados de até 40 Mbps e estender os dados em 4.000 pés. O RS-485 também é perfeito se você deseja implantar uma rede duplex.
Se você precisar conectar seu computador ou telefone a dispositivos comuns, provavelmente usará USB ou Thunderbolt. Tanto o USB-C quanto o Thunderbolt 3 apresentam uma taxa máxima de transferência de dados de 40 Gbps. Isso torna ambas as interfaces perfeitas para conectar vários monitores, equipamentos de rede de alta velocidade, dispositivos de armazenamento, estações de acoplamento e muito mais.
