Comunicación Serie en Arduino: Dominando UART Básico y Solución de Problemas

Arduino Serial: Comunicación Serie por Arduino

Antecedentes de la Comunicación Serie

Cuando microcontrolador o microprocesador necesita comunicarse con el exterior, proporciona datos en paquetes de 8 bits. Si un sistema necesita comunicarse con otro, se usaría cable de 8 hilos, pero no es práctico: la señal se distorsiona en distancias largas y es costoso por el alto coste del haz de 8 hilos. Este protocolo se llama comunicación paralela.

Surge la necesidad de nuevo protocolo: protocolo serie, que usa solo 3 hilos para transmitir todos los datos de 8 líneas.

Protocolo Serie

En protocolo serie, 8 bits de datos se convierten a flujo serie de bits por registro de desplazamiento paralelo-en-serie. En receptor, se convierten a 8 bits paralelos por registro serie-en-paralelo. Comunicación serie usa 2 métodos: síncrono (bloques de datos) y asíncrono (byte a byte). Mayormente se usa modo asíncrono.

Tres tipos de sistemas en comunicación serie:

1. Simplex (solo transmite datos)
2. Semidúplex (transmite o recibe, no simultáneamente)
3. Full Dúplex (transmite y recibe simultáneamente)

Protocolo serie conocido como RS232: un byte de datos se coloca entre bits de inicio y parada (trama/framing). Estándar inicial para PC estándar años antes de lógica TTL. En RS232, nivel alto = -1 a -25V, nivel bajo (0) = +3 a +25V. Para compatibilidad con TTL se usa convertidor de voltaje, IC más común: MAX232. Arduino tiene capacidad integrada para compatibilidad TTL y puerto PC estándar.

Programando Arduino para Comunicación Serie

Arduino tiene librería integrada para RS232, no necesitas escribir todo el protocolo ni preocuparte por integridad de datos; la librería RS232 lo maneja.

Funciones Importantes en Comunicación RS232:

• Serial.begin(x): x = baud rate (velocidad). Común 9600. Va en void setup().
• Serial.available(): Verifica si hay datos serie para recibir. Retorna 0 = sin datos, 1 = datos disponibles.
• Serial.read(): Lee dato del buffer. Por defecto, al enviar dato es tipo char; al leer, lee valor decimal (ej. envías '1', lee 49 = decimal de char '1').
• Serial.println(x): Imprime dato de variable x en monitor serie del IDE Arduino y lo envía al puerto.
• Serial.flush(): Limpia valores basura en buffers serie.

Ejemplo de Programación Puerto Serie en Arduino

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    int data = Serial.read();
    Serial.print("Recibido: ");
    Serial.println(data);
  }
}

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