Apa Sebenarnya Port Serial Itu?

Komunikasi serial adalah protokol komunikasi yang sering digunakan dalam desain elektronika daya. Jadi, apa sebenarnya port serial itu? Port serial adalah antarmuka komunikasi komputer, biasanya digunakan untuk transmisi data antara komputer dan perangkat lain (seperti modem, sensor, printer, dll.).

Port serial menggunakan protokol yang disebut protokol komunikasi serial untuk mengelola transmisi data. Protokol komunikasi serial mengontrol aliran data selama transmisi data, termasuk bit data, laju baud, bit paritas, dan bit stop. Kecepatan komunikasi port serial biasanya lambat, tetapi dalam beberapa aplikasi tertentu, seperti saat berkomunikasi dengan sensor berkecepatan rendah, port serial masih merupakan antarmuka komunikasi yang penting. Port serial umumnya mencakup elemen-elemen berikut:

Garis Data:Biasanya hanya ada satu jalur data serial untuk mengirimkan data.
Garis Kontrol:Port serial juga menyertakan beberapa jalur kontrol untuk mengontrol transmisi data, seperti Request To Send (RTS), Data Set Ready (DSR), Data Terminal Ready (DTR), dan Data Carrier Detect (DCD).
Laju Baud:Laju baud port serial mengacu pada kecepatan transmisi data, biasanya diukur dengan jumlah bit yang ditransmisikan per detik, seperti 9600, 19200, 38400, dll.
Bit Data: Bit data mengacu pada jumlah bit yang digunakan untuk setiap karakter. Umumnya, bit data dapat berupa 5, 6, 7, atau 8 bit.
Bit Paritas: Bit paritas digunakan untuk memeriksa keakuratan transmisi data. Metode paritas umum termasuk paritas ganjil, paritas genap, dan tanpa paritas.
Bit Stop: Bit stop adalah bit yang dikirim di akhir setiap transmisi karakter. Biasanya, bit stop adalah 1 atau 2 bit.

Jenis port serial biasanya dibedakan berdasarkan metode koneksi fisik dan karakteristik listriknya. Berikut adalah jenis port serial yang umum:

Port Serial RS - 232

Port serial RS - 232 adalah jenis port serial yang paling umum. Ini adalah antarmuka komunikasi serial standar, banyak digunakan untuk transmisi data antara komputer dan perangkat lain. RS - 232 adalah standar yang dirumuskan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), yang mendefinisikan spesifikasi listrik dan mekanik dalam komunikasi serial, termasuk laju transmisi data, bit data, bit paritas, bit stop, sinyal kontrol, dll.
Port serial RS - 232 biasanya menggunakan konektor DB9 atau DB25, dan jarak transmisinya umumnya tidak melebihi 50 kaki (sekitar 15 meter).
Port serial RS - 232 menggunakan tiga jalur sinyal yang berbeda: jalur transmisi, jalur penerimaan, dan jalur ground. Jalur transmisi digunakan untuk mengirim data dari komputer ke perangkat eksternal, jalur penerimaan digunakan untuk menerima data dari perangkat eksternal ke komputer, dan jalur ground digunakan untuk menghubungkan ground umum dari rangkaian.
Port serial RS - 232 juga menyertakan beberapa sinyal kontrol, seperti Data Terminal Ready (DTR), Request To Send (RTS), Data Set Ready (DSR), dan Clear To Send (CTS). Sinyal kontrol ini dapat digunakan untuk mengontrol arah aliran data, awal dan akhir transmisi, dll.

Jenis port serial ini muncul dalam model-model berikut dari perusahaan kami: X30G-3805U, X31G-i3 4010U, dll.

Port Serial RS - 485
Port serial RS - 485 adalah antarmuka komunikasi serial standar, biasanya digunakan untuk transmisi data jarak jauh. RS - 485 adalah standar yang dirumuskan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), yang mendefinisikan spesifikasi listrik dan mekanik dalam komunikasi serial, termasuk laju transmisi data, bit data, bit paritas, bit stop, sinyal kontrol, dll.
Port serial RS - 485 menggunakan transmisi sinyal diferensial. Ia menggunakan dua jalur sinyal (jalur A dan jalur B) untuk mengirimkan data, dan mengirimkan informasi dengan membandingkan perbedaan tegangan pada dua jalur sinyal. Berbeda dari port serial RS - 232, port serial RS - 485 dapat mendukung beberapa perangkat untuk dihubungkan ke bus yang sama, dan dapat mewujudkan komunikasi multi-titik. Ia dapat mendukung hingga 32 perangkat untuk berkomunikasi secara bersamaan.
Port serial RS - 485 dapat mendukung jarak transmisi yang lebih jauh, hingga 1200 meter, dan laju transmisinya juga relatif cepat, hingga 10Mbps. Selain itu, port serial RS - 485 juga mendukung mode kerja half - duplex dan full - duplex, yang dapat diatur sesuai dengan persyaratan aplikasi yang sebenarnya.
Untuk memastikan kualitas transmisi data, biasanya perlu menggunakan perangkat bantu seperti resistor terminal dan isolator sinyal pada bus RS - 485. Karena keunggulan jarak transmisi yang jauh, laju transmisi yang cepat, dan dukungan untuk komunikasi multi-titik, port serial RS - 485 banyak digunakan dalam kontrol industri, kontrol otomatisasi, pemantauan keamanan, dan bidang lainnya.

Jenis port serial ini muncul dalam model-model berikut dari perusahaan kami: X30-J6412, X31G-I7-4600U, dll.

Port Serial TTL
Port serial TTL mengacu pada antarmuka komunikasi serial yang menggunakan level logika TTL (Transistor - Transistor Logic), biasanya digunakan untuk transmisi data antara mikrokontroler chip tunggal dan perangkat eksternal. Berbeda dari port serial RS - 232 dan RS - 485, spesifikasinya tidak dirumuskan oleh organisasi standarisasi, tetapi dirumuskan oleh masing-masing produsen chip sesuai dengan kebutuhan mereka sendiri.
Port serial TTL menggunakan satu jalur sinyal (jalur TX dan jalur RX) untuk transmisi data, di mana jalur TX digunakan untuk mikrokontroler chip tunggal untuk mengirim data, dan jalur RX digunakan untuk mikrokontroler chip tunggal untuk menerima data. Laju transmisi data port serial TTL relatif cepat, biasanya mencapai puluhan kbps atau bahkan ratusan kbps, tetapi jarak transmisinya pendek, umumnya tidak melebihi puluhan meter.
Level logika port serial TTL biasanya 0V dan 5V, di mana 0V mewakili logika "0" dan 5V mewakili logika "1". Dalam aplikasi praktis, karena level logika perangkat eksternal dan mikrokontroler chip tunggal mungkin berbeda, biasanya perlu untuk mewujudkan pencocokan level logika melalui konverter level atau metode lainnya.

Port Serial USB
Port serial USB mengacu pada antarmuka komunikasi serial yang direalisasikan melalui antarmuka USB (Universal Serial Bus), biasanya digunakan untuk menghubungkan perangkat port serial tradisional (seperti port serial RS - 232, RS - 485) ke komputer atau host USB lainnya. Port serial USB juga disebut port USB - ke - serial atau USB - ke - RS - 232/RS - 485. Port serial USB juga dapat diberi daya melalui bus USB tanpa catu daya eksternal, yang nyaman untuk dibawa dan digunakan.
Port serial USB biasanya perlu direalisasikan melalui chip USB - ke - port serial. Chip secara internal berisi fungsi-fungsi seperti pengontrol antarmuka USB, pengontrol port serial, dan buffer data. Melalui konversi data antara antarmuka USB dan pengontrol port serial, transmisi data antara USB dan port serial dapat direalisasikan.
Port serial USB biasanya digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat port serial, seperti printer port serial, pembaca kartu port serial, kamera port serial, alat debugging port serial, dll. Karena aplikasi dan kemudahan port serial USB yang luas, ia telah menjadi konfigurasi standar untuk banyak sistem tertanam dan perangkat kontrol industri.

Port Serial Ethernet
Port serial Ethernet adalah port serial yang mendukung protokol TCP/IP dan mengirimkan data melalui koneksi jaringan. Port serial ini dapat digunakan untuk transmisi data jarak jauh dan berkecepatan tinggi. Port serial Ethernet adalah teknologi yang menghubungkan perangkat port serial (seperti sensor, pengontrol, dll.) ke komputer atau perangkat jaringan lainnya melalui Ethernet. Ia mengkonversi komunikasi port serial tradisional menjadi aliran data Ethernet untuk mewujudkan pemantauan dan kontrol jarak jauh.
Port serial Ethernet biasanya perlu menggunakan perangkat keras khusus (seperti server port serial Ethernet) dan perangkat lunak untuk mewujudkannya. Server port serial Ethernet adalah perangkat khusus yang menghubungkan perangkat port serial ke Ethernet dan menyediakan antarmuka port serial virtual. Antarmuka port serial virtual ini dapat diakses oleh komputer atau perangkat jaringan lainnya seperti port serial lokal, mewujudkan akses dan kontrol jarak jauh.
Menggunakan teknologi port serial Ethernet, manajemen dan kontrol jarak jauh perangkat port serial tradisional dapat direalisasikan tanpa konfigurasi dan pengoperasian di lokasi. Selain itu, port serial Ethernet juga dapat menyediakan fungsi seperti kontrol akses jarak jauh dan pengumpulan data, yang nyaman untuk pemantauan dan manajemen.
Port serial Ethernet biasanya digunakan dalam otomatisasi industri, pemantauan jarak jauh, pengumpulan data, dan bidang lainnya. Misalnya, di bidang otomatisasi industri, perangkat seperti sensor dan pengontrol seringkali perlu dipantau dan dikontrol dari jarak jauh. Teknologi port serial Ethernet dapat menghubungkan perangkat ini ke Ethernet untuk mewujudkan akses dan kontrol jarak jauh, meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya.

Port Serial Bluetooth
Port serial Bluetooth adalah protokol komunikasi serial nirkabel berdasarkan teknologi Bluetooth. Ia dapat mewujudkan komunikasi serial nirkabel, yaitu, menghubungkan protokol komunikasi serial tradisional (seperti RS - 232) ke perangkat lain melalui Bluetooth, seperti ponsel pintar, komputer tablet, atau komputer.
Melalui port serial Bluetooth, transmisi data nirkabel dapat direalisasikan. Laju transmisi data umumnya sekitar 1Mbps, yang dapat digunakan untuk komunikasi jarak pendek, dan jarak komunikasinya umumnya sekitar 10 meter. Selain itu, teknologi Bluetooth juga memiliki keunggulan konsumsi daya rendah dan jaringan mandiri, dan dapat diterapkan pada banyak perangkat konsumsi daya rendah.
Sebelum menggunakan port serial Bluetooth, adaptor port serial Bluetooth perlu dimasukkan ke dalam perangkat port serial, dan kemudian adaptor dipasangkan dengan perangkat lain (seperti ponsel, komputer tablet, atau komputer). Setelah pemasangan berhasil, kedua perangkat dapat berkomunikasi seperti perangkat port serial tradisional.
Port serial Bluetooth biasanya digunakan untuk transmisi data dan kontrol berbagai perangkat nirkabel, seperti printer port serial Bluetooth, sensor port serial Bluetooth, remote control port serial Bluetooth, dll. Misalnya, di rumah pintar, teknologi port serial Bluetooth dapat menghubungkan perangkat seperti sensor dan aktuator ke ponsel pintar untuk mewujudkan kontrol dan pemantauan jarak jauh nirkabel. Di bidang medis, teknologi port serial Bluetooth dapat digunakan untuk menghubungkan perangkat medis ke perangkat seluler untuk mewujudkan pemantauan dan kontrol jarak jauh nirkabel.

Berbagai jenis port serial memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing dalam skenario aplikasi yang berbeda. Saat memilih port serial, perlu untuk membuat pilihan sesuai dengan kebutuhan yang sebenarnya.