RS232 接口：一文读懂，不再踩坑！

起源

RS-232（Recommended Standard 232）是由EIA（美国电子工业协会）在1960年制定的串行通信标准。最初用于连接计算机与调制解调器，后来广泛应用于工业控制、嵌入式系统等领域。

信号传输模式

RS-232 采用单端信号传输，即一条信号线相对于一个公共地（GND）传输数据。这种方式使得 RS-232 适用于短距离通信，一般不超过 15 米。

• 信号电平：

• 逻辑"1”（MARK）：-3V 至 -15V

• 逻辑"0”（SPACE）：+3V 至 +15V

• 数据格式（典型的帧结构）：

• 起始位（Start bit）：1 位，逻辑 “0”

• 数据位（Data bits）：5~8 位

• 校验位（Parity bit）：可选（偶校验/奇校验）

• 停止位（Stop bit）：1 或 2 位

电气参数

• 标准电压范围：±3V 至 ±15V
• 最大数据速率：通常 115200bps，部分可达 1Mbps
• 最大传输距离：15 米（典型），特殊情况下可扩展
• 最大负载能力：每个发送端最多驱动 1 个接收端

应用设计

• 硬件接口：

• 常见的 RS-232 物理连接器是 DB9（9针）和 DB25（25针）。DB9 更为普遍，其中：

  • TX（发送，Pin 3）
  • RX（接收，Pin 2）
  • GND（地，Pin 5）
  • 其他引脚用于握手控制（如 RTS/CTS、DTR/DSR）

• 软件协议：

• 通过 UART（通用异步收发器）实现

• 一般使用 ASCII 或 Modbus RTU 协议进行数据传输

• 典型应用：

• 工业自动化（PLC、SCADA）

• 嵌入式设备（单片机与传感器通讯）

• 远程监控（POS 机、医疗仪器）

问题排查方式

• 无法通信：检查 TX/RX 是否正确连接，是否交叉（直连/交叉线问题）
• 乱码或丢包：确认波特率、数据位、校验位等参数匹配
• 通信不稳定：缩短电缆长度，使用屏蔽电缆，检查接地是否良好
• 数据丢失：可能是握手信号（RTS/CTS）未正确配置