11/12/2003
En el entorno de la programación de microcontroladores Arduino, la comunicación serial juega un papel fundamental. La librería SoftwareSerial ofrece una solución versátil para extender las capacidades de comunicación serial más allá de los pines de hardware dedicados (RX y TX).
¿Qué es la Librería SoftwareSerial ?
La Librería SoftwareSerial es una herramienta que permite emular un puerto serial utilizando pines digitales arbitrarios de tu Arduino. A diferencia del puerto serial de hardware, que suele estar limitado a los pines 0 y 1, SoftwareSerial te brinda la flexibilidad de usar cualquier pin digital para la comunicación serial. Esto resulta especialmente útil cuando necesitas más de un puerto serial o cuando quieres usar pines específicos para conectar dispositivos externos.
Tener en cuenta que SoftwareSerial es una implementación de software, a diferencia del serial de hardware. Esto significa que su rendimiento y estabilidad pueden verse afectados por otros procesos que se ejecuten en el microcontrolador. En general, funciona bien a velocidades moderadas, pero puede ser menos confiable a velocidades muy altas o muy bajas.
Ventajas de usar SoftwareSerial :
- Flexibilidad en la elección de pines.
- Posibilidad de tener múltiples puertos seriales.
- Fácil de usar, gracias a una API similar a la del puerto serial de hardware.
Desventajas de usar SoftwareSerial :
- Rendimiento menor comparado con el serial de hardware.
- Puede interferir con otras funciones del microcontrolador si no se maneja adecuadamente.
- Menos estable a velocidades muy altas o muy bajas.
Funciones Principales de la Librería SoftwareSerial
La librería SoftwareSerial proporciona un conjunto de funciones para gestionar la comunicación serial. Algunas de las funciones más importantes son:
Constructor SoftwareSerial(receivePin, transmitPin, inverse_logic)
Crea una instancia de la clase SoftwareSerial, especificando los pines de recepción ( receivePin) y transmisión ( transmitPin). El parámetro opcional inverse_logic(por defecto false) invierte la lógica de los pines.
begin(int speed)
Establece la velocidad de transmisión en baudios (bps).
end()
Cierra el puerto serial.
available()
Devuelve el número de bytes disponibles para leer en el buffer de recepción.
read()
Lee un byte del buffer de recepción. Si no hay datos disponibles, devuelve -
peek()
Devuelve el siguiente byte disponible sin eliminarlo del buffer.
flush()
Espera hasta que el buffer de transmisión esté vacío.
write(const char str)o write(const unsigned char buf, int len)
Envía datos al puerto serial. Puede aceptar una cadena de caracteres o un buffer de datos.
print(val, format)y println(val, format)
Envía datos al puerto serial, similar a la función Serial.print()y Serial.println()del puerto serial de hardware. Permite especificar el formato de los datos (decimal, hexadecimal, binario, octal).
Alternativas a SoftwareSerial
Existen otras librerías que ofrecen funcionalidades similares a SoftwareSerial, con diferentes ventajas y desventajas. Algunas de las más populares son:
- AltSoftSerial: Ofrece un mejor rendimiento y menor interferencia con otras funciones del microcontrolador, pero utiliza pines específicos.
- NeoSWSerial: Permite usar la mayoría de los pines y ofrece un buen equilibrio entre rendimiento y flexibilidad.
Tabla Comparativa de Librerías Seriales
| Librería | Pines | Rendimiento | Interferencias | Baudios |
|---|---|---|---|---|
| SoftwareSerial | Flexibles | Medio | Altas | Variables |
| AltSoftSerial | Fijos | Alto | Bajas | Variables |
| NeoSWSerial | Flexibles | Alto | Medias | Limitadas |
Ejemplos de Uso de SoftwareSerial
Aquí te muestro un ejemplo sencillo de cómo usar SoftwareSerial para comunicarse con un dispositivo externo:
#include <SoftwareSerial.h>SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TXvoid setup() { Serial.begin(9600); mySerial.begin(9600);}void loop() { if (mySerial.available() > 0) { Serial.write(mySerial.read()); } if (Serial.available() > 0) { mySerial.write(Serial.read()); }}Este código crea una instancia de SoftwareSerialutilizando los pines 10 y 11, establece la velocidad de transmisión en 9600 baudios, y luego reenvía los datos recibidos desde el puerto serial de hardware al puerto serial de SoftwareSerialy viceversa.
Consideraciones Adicionales
Al trabajar con SoftwareSerial, es crucial considerar los siguientes aspectos:
- Velocidad de Baudios: Selecciona una velocidad de transmisión apropiada para tu dispositivo externo. Velocidades muy altas pueden generar errores.
- Interferencias: SoftwareSerial puede interferir con otras funciones que utilicen interrupciones. Minimiza el uso de funciones que dependen de interrupciones mientras se utiliza SoftwareSerial .
- Buffer de Recepción: SoftwareSerial tiene un buffer de recepción limitado. Asegúrate de leer los datos del buffer con la suficiente frecuencia para evitar desbordamientos.
SoftwareSerial y ESP32
La librería SoftwareSerial también es compatible con la placa ESP3Sin embargo, el ESP32 ofrece una gran cantidad de pines GPIO, por lo que la necesidad de usar SoftwareSerial puede ser menor. El ESP32 tiene varias interfaces UART de hardware disponibles, lo que lo convierte en una plataforma más robusta para aplicaciones que requieren múltiples conexiones seriales.
La librería SoftwareSerial es una herramienta valiosa para ampliar las capacidades de comunicación serial de tu Arduino o ESP3Si bien tiene sus limitaciones, su flexibilidad y facilidad de uso la convierten en una opción popular para una gran variedad de proyectos. Recuerda considerar sus limitaciones y elegir la librería más adecuada para tu aplicación específica, teniendo en cuenta el rendimiento, la estabilidad y el uso de los recursos del microcontrolador.
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