Alles, was Sie über RS232-Kabel wissen müssen

Der Standard für die serielle Datenübertragung

RS232-Kabel, auch bekannt als Nullmodemkabel, verbinden PCs mit anderen Geräten und werden vor allem noch in der Industrie eingesetzt. Und auch überall da, wo USB- oder Wireless-Lösungen nicht möglich sind, sind solche seriellen Kabel noch in Gebrauch. In unserem Ratgeber erfahren Sie, wie die serielle Datenübertragung über die RS232-Schnittstelle funktioniert und wie Sie COM-Anschlüsse ganz einfach mit Adaptern verbinden können.

Was sind serielle Kabel und RS232-Kabel?

Serielle Kabel verbinden Computer über sogenannte Kommunikationsports (COM-Ports) mit anderen Geräten wie beispielsweise Modem, Drucker oder anderen PCs. Sie können entweder 9-polig (DB-9) oder 25-polig (DB-25) sein. Die kleineren 9-poligen Anschlüsse werden nach dem neueren RS232C-Standard deutlich bevorzugt, da sie nicht so viel Platz brauchen. Ein bekanntes Beispiel dafür sind die D Sub Kabel.

Mit RS232-Kabeln lassen sich Daten über eine Distanz von bis zu 30 Metern übertragen.

Diese Verbindung ist allerdings selbst unter optimalen Voraussetzungen langsam. Die benötigte Kabellänge hängt von der Signalstärke und der gewünschten Übertragungsgeschwindigkeit ab. Optimal sind sechs bis acht Meter. Je kürzer und hochwertiger das Kabel und je höher die Signalstärke, desto schneller lassen sich die Daten senden.

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Was ist ein RS232-Anschluss und wofür ist er gut?

RS232 ist einer der am weitesten verbreiteten Standards für serielle Anschlüsse. Ein standardisiertes Übertragungsprotokoll sorgt dafür, dass die serielle Datenübertragung zwischen zwei Geräten reibungslos funktioniert. Es legt bestimmte Parameter fest, die für die RS232-Übertragung verwendet werden sollen wie Anzahl der Bits, Spannungspegel, Grösse der Steckerverbindung und Pinbelegung. Die Bezeichnung bezieht sich somit nicht auf die Form des Kabels an sich, sondern lediglich auf den Übertragungsstandard.

Früher besassen PCs mindestens zwei dieser RS232-Schnittstellen, COM1 und COM2. Heute findet man meist USB und Wireless-Techniken, jedoch komplett verdrängt sind serielle Schnittstellen keinesfalls. In vielen betrieblichen Anwendungen, für die eine einfache Datenübertragung mit einem erprobten Sicherheitsstandard ausreichend ist, bleibt die RS232-Übertragung relevant. Anwendungsgebiete von seriellen Schnittstellen sind:

Maschinensteuerung und -programmierung
Laborautomation
Switches über Konsolen
Barcodescanner
Überwachungskameras
Geräte in der Messtechnik

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So funktioniert die Datenübertragung über den seriellen Anschluss (COM-Port)

Bei der seriellen Datenübertragung werden Datenpakete sprichwörtlich „in Serie“, also nacheinander über eine einzelne Leitung gesendet. Dies geschieht binär und die einzelnen Bitfolgen sind mit einem Startbit und ein Stoppbit gekennzeichnet, um sie eindeutig zuzuordnen. Durch ein UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), werden die parallelen Daten für die Übertragung vom Sendegerät in einen seriellen Code umgewandelt, und beim Empfangsgerät umgekehrt.

Das Übertragen des seriellen Codes erfolgt dann mit elektrischen Signalen. Die Signalspannung ist bipolar und kann zwischen -15 und +15 Volt liegen. Auf den Datenleitungen bildet man die logische Eins dabei mit positiver Spannung ab, die logische Null mit negativer Spannung. Die Dienstleitungen haben umgekehrte Spannungspegel. Den Spannungsbereich zwischen -3 bis +3 Volt verwendet man nicht, da die geringe Spannungsdifferenz zu Fehlern bei der Signalerkennung führen kann. Damit das Empfangsgerät die Signalfolge erkennen kann, muss es auf die Spannung des Sendegerätes eingestellt sein.

Es geht auch ohne COM-Port!

Laptops und PCs verfügen heute statt der seriellen Schnittstelle in der Regel über USB-Ports. Ein serielles Kommunikationsgerät kann man aber trotzdem anschliessen. Da es sich auch bei USB um eine serielle Schnittstelle handelt, geht das ganz einfach. Und zwar über einen USB RS232 Adapter, über den Sie ein RS232-Kabel mit ihrem USB-Anschluss verbinden. Für Laptops gibt es auch Express-Card-Adapter oder Card-Bus-Adapter.

Erhältliche Ausführungen:

für verschiedene USB-Typen, einschliesslich USB-C
als Kabel für COM-Port-Anschlüsse
als Hub zur Montage auf DIN-Schienen

USB-auf-RS232-Adapter kaufen

Vor- und Nachteile von seriellen Kabeln

Im Endverbraucherbereich hat USB die alten COM-Anschlüsse so gut wie völlig verdrängt. Doch aufgrund ihrer relativ robusten Eigenschaften sind die seriellen Ports immer noch in Gebrauch. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Argumente für und wider serielle Kabel:

Vorteile

Einfache und erprobte Datenübertragung
Kostengünstig durch geringe Anzahl leitender Drähte
Kabellängen von bis zu 20 Meter möglich
Kaum anfällig für Störungen
Herstellerübergreifend kompatibel

Nachteile

Niedrigere Geschwindigkeit
Schnittstellen müssen konfiguriert werden
COM-Anschlüsse werden immer seltener

So funktionieren SR232-Kabel

Ein RS232-Anschluss verfügt über 9 oder 25 Pins. Jeder dieser Pins verbindet eine Datenleitung, die eine spezielle Funktion erfüllt. Eine serielle Schnittstelle muss mindestens zwei Leitungen haben: Eine sendet (TxD) und eine zweite empfängt Daten (RxD). Nur so kann geräteübergreifend kommuniziert werden. Die zusätzlichen Leitungen steuern und kontrollieren den Datenfluss.

Weil die Geräte in unterschiedlichen Geschwindigkeiten mit dem Computer kommunizieren, arbeitet der Port mit verschiedenen Übertragungsraten. Bei RS232-Kabeln reichen diese von 110 bis 115.200 Bits pro Sekunde.

Gut zu wissen!

Zwei unterschiedliche Kabeltypen

RS232-Kabel gibt es als Straight-Through-Kabel (gerades Kabel) oder Nullmodemkabel. Beim Straight-Through-Kabel, auch Patchkabel genannt, sind die Datenkabel an beiden Enden gleich angeordnet. Man verwendet sie, um Computer mit Hubs, Switches oder Routern zu verbinden. Anders das Nullmodemkabel, das zwei Computer miteinander koppelt. Hier kreuzen sich Sende- und Empfangskabel, deswegen ist diese Art auch als Crosskabel bekannt.