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Comment lire les données d’un port série : guide complet pour Windows

Olga Weis Olga Weis

Vous pouvez avoir besoin de lire les données d’un port série dans de nombreux cas. Les amateurs comme les ingénieurs ainsi que les développeurs de logiciels et de matériel peuvent être amenés à devoir analyser les données d’un port COM sur du matériel fonctionnant avec des protocoles série tels que le RS232 ou le RS485. Ce guide s’intéresse à l’utilisation d’outils de communication série permettant de lire les données, optimiser le débit de transfert des données et résoudre les problèmes pour assurer une meilleure fiabilité des communications.

Sommaire

  1. Qu’est-ce que la communication série ?
  2. Comment lire les données d’un port série ?
  3. Principales fonctionnalités de Serial Port Reader pour Windows.
    3.1 Comment intercepter les données d’un port série sur Windows avec COM Port Reader ?
    3.2 Optimisation et résolution avancée de problèmes
  4. La connexion et les signaux RS232
  5. Applications ayant besoin de lire des données série

Qu’est-ce que la communication série ?


La communication série implique l’envoi de données série bit par bit sur un seul et même fil. Elle est couramment utilisée dans les systèmes embarqués ainsi que pour les périphériques anciens et le matériel industriel. Le protocole RS232 est considéré comme la norme dans les communications série. Les adaptateurs USB/série sont depuis peu de plus en plus utilisés sur les systèmes informatiques modernes.

Comment lire les données d’un port série ?


  1. Création de la connexion série

    • ■ Vérifiez que le périphérique série est connecté à l’ordinateur via son port série ou à l’aide d’un adaptateur USB/série. Vous pouvez trouver le numéro de port COM dans le gestionnaire de périphériques de l’ordinateur.
    • ■ Configurez les paramètres de la communication afin qu’ils correspondent à ceux du périphérique série. Pour que la communication fonctionne correctement, les paramètres tels que la rapidité de modulation, la parité et le contrôle de flux doivent correspondre sur l’ordinateur et le périphérique.
  2. Choisissez un outil de lecture de port série. Un logiciel spécialisé est nécessaire pour surveiller et analyser les données d’un port série. Serial Port Monitor est un outil performant permettant d’effectuer ces opérations.

  3. Démarrez la session de surveillance

    • ■ Démarrez une nouvelle session de surveillance après avoir installé et configuré Serial Port Monitor. Le logiciel interceptera les données transitant par le port COM pour vous permettre de surveiller la communication entre l’ordinateur et le périphérique qui y est connecté.
  4. Lecture de données RS232 en temps réel

    • ■ La session de surveillance permet de récupérer les données en temps réel lorsqu’elles transitent par le port série et de les afficher dans le format de votre choix. Les données peuvent être exportées dans des fichiers CSV, HTML ou TXT pour être analysées hors connexion.
  5. Autres outils de surveillance de ports série

    • ■ pySerial propose aux utilisateurs de Python une bibliothèque de procédures pour lire des données série. Regardez ce tutoriel vidéo sur pySerial.
    • ■ PuTTY est une solution gratuite vous permettant de lire les données d’un port série. Voici un tutoriel vidéo expliquant comment utiliser PuTTY pour surveiller un port COM.

Logiciel Serial Port Reader

COM Port Reader est un outil logiciel professionnel idéal pour lire les données provenant de ports RS232. Il permet d'envoyer des commandes et d'autres informations vers des périphériques connectés à des ports COM ou des applications RS232 en différents formats (chaîne de caractères, binaire, octal, décimal, hexadécimal, mixte). Les réponses renvoyées peuvent être supervisées et enregistrées dans un fichier par ordre chronologique. Serial Port Reader vous offre également la possibilité de rediriger les données sortant d'un port série vers un fichier ou dans le presse-papiers afin qu'elles restent disponibles pour une analyse ultérieure.
Serial Port Monitor logo

Serial Port Monitor


Configuration requise: Windows Server 2012, Windows Server 2016, Windows Server 2019, Windows (32-bit and 64-bit): XP/2003/2008/Vista/7/8/10. 9.87MB espace libre. Dernière version 9.5.589. (le 16 Nov, 2023). 4.8 Classement basé sur 345+ utilisateurs, Revue(345)
Catégorie: Communication Application
Serial Port Monitor

Fonctionnalités principales de Serial Port Reader pour Windows :


• Lecture de l'activité des ports COM

Ce logiciel vous permet de lire les données de ports RS232 et de les superviser même si une autre application les a déjà ouverts. Les données série ainsi capturées peuvent être affichées en différents formats et analysées en temps réel, ce qui peut s'avérer très utile pour la résolution de problèmes.

Les données récoltées peuvent être sauvegardées dans le fichier de votre choix ou copiées dans le presse-papiers. L'utilitaire affiche et enregistre les codes de contrôle d'entrée/sortie (IOCTL) avec leurs paramètres complets. Les sessions peuvent être sauvegardées par Com Port Reader et relancées si nécessaire.

• Gérer plusieurs ports dans une même session

Cet utilitaire permet de lire simultanément les données provenant de plusieurs ports série, ce qui peut s'avérer très utile lorsque vous comparez les données collectées depuis différents ports COM communiquant avec la même application dans une session de supervision. Dans ce cas, toutes les données sont reçues et sauvegardées dans un même fichier par ordre chronologique.

• Différents modes de vue pour afficher les données collectées

Serial Port Reader vous permet de choisir la manière dont sont affichées sur votre ordinateur les données collectées. Quatre vues différentes sont disponibles : en tableau, en ligne, en vrac ou dans un terminal. Vous avez la possibilité d'afficher simultanément tous les modes de vue.

• Émulation de la communication série

Une option du mode terminal permet de simuler la transmission de données d'une application série vers un port COM supervisé. Différents formats de données, tels que les chaînes de caractères, le binaire, l'octal, le décimal, l'hexadécimal ou des données mixtes, peuvent être utilisés pour tester un port COM ou observer le comportement du périphérique y étant connecté.

• Capture de données Modbus

Les filtres de COM Port Reader vous offrent la possibilité de lire les données série transmises via Modbus RTU et Modbus ASCII. Le logiciel est entièrement compatible avec ces protocoles et ceux utilisés par les interfaces RS-232, RS-485 et RS-422

• Échange de données répétitif

L'envoi d'une même commande depuis une application série vers un port série supervisé à de multiples reprises peut permettre d'obtenir un meilleur aperçu du comportement de ce port. Cet utilitaire simplifie cette opération grâce à sa fonction de lecture affichant automatiquement les différences existant entre plusieurs sessions.

Comment capturer les données d'un port série sur Windows avec COM Port Reader ?

Ce tutoriel vous expliquera comment lire les données d'un port série et les récupérer à l'aide de COM Port Reader. Vous devez tout d'abord télécharger l'utilitaire, l'installer et le lancer. Il vous faudra ensuite démarrer une session de supervision de la manière suivante :
1
Dans Serial Port Reader, rendez-vous dans le “Menu principal” et choisissez “Session -> Nouvelle session”. Vous pouvez également cliquer sur l'icône “Nouveau” dans la barre d'outils principale ou appuyer sur “Ctrl + N”. Vous verrez alors apparaître l'écran “Nouvelle session de supervision”.
 Nouvelle session
2
Choisissez les modes de vue que vous souhaitez utiliser durant votre session de supervision :

Modes de vue de Serial Port Reader
Vue en tableau – les IRP enregistrées sont affichées sous forme de tableau
Vue en ligne – les requêtes passant par une ligne série spécifique sont affichées avec leurs détails
Vue en vrac – affiche toutes les données passant par la ligne série
Vue en terminal – toutes les données reçues sont affichées en caractères ASCII dans un terminal en mode texte.
La vue Modbus affiche les données Modbus reçues et envoyées (RTU et ASCII).

Les boutons “Tout sélectionner” et “Tout désélectionner” vous permettent de faire votre choix plus rapidement.
3
Choisissez l'action à effectuer pour l'ouverture d'une nouvelle session en sélectionnant “Démarrer la supervision” ou “Démarrer dans une nouvelle fenêtre”.
 Nouvelle session Serial Port Reader
4
Dans les “Options de capture”, vous pouvez indiquer les événements que vous souhaitez capturer : Création/Fermeture, Lecture/Écriture, Contrôle du périphérique.
5
Cliquez sur “Démarrer la supervision” pour activer la session. Une nouvelle fenêtre de supervision s'affichera alors.
6
Pour enregistrer la session, sélectionnez “Session -> Enregistrer session/Enregistrer session sous” dans le menu principal. Vous pouvez également cliquer sur l'icône “Enregistrer” de la barre d'outil principale ou appuyer sur “Ctrl + S”.
 Enregistrer session

Donnez à votre session un nom explicite afin de la retrouver facilement pour une analyse ultérieure

Optimisation et résolution avancée de problèmes

Résoudre des problèmes de communication série courants

  • La corruption de données peut être dûe à des câbles en mauvais état ou à des rapidités de modulation différentes.
  • Les périphériques qui ne répondent pas sont souvent la conséquence d’un mauvais réglage du port COM et des paramètres. Certains périphériques peuvent avoir besoin du contrôle de flux pour transférer des données correctement.

Détection et résolution d’erreurs

Utiliser des techniques de détection d’erreurs telles que le contrôle de redondance cyclique (CRC) ou vérifier les bits de parité peut permettre d’identifier les erreurs de transmission souvent liées à des câbles trop longs ou à des environnements avec trop d’interférences.

Optimisation de la rapidité de modulation

Il est crucial de choisir la bonne rapidité de modulation pour établir une communication fiable. Une rapidité de modulation élevée peut envoyer les données trop rapidement pour qu’un périphérique puisse les traiter correctement, ce qui aura pour conséquence la corruption ou la perte de données. Serial Port Monitor vous permet d’essayer différentes rapidités de modulation pour optimiser le transfert de données avec votre périphérique série.

La connexion et les signaux RS232


• ETTD et ETCD


ETTD signifie Équipement Terminal de Traitement de Données. À titre d'exemple, un ordinateur est un ETTD. ETCD est l'acronyme d'Équipement Terminal de Circuit de Données. Le modem est un bon exemple d'ETCD.

Un ETTD dispose habituellement d'un connecteur mâle tandis qu'un ETCD est doté d'un connecteur femelle, mais ce n'est pas toujours le cas. Le meilleur moyen de déterminer le type d'un périphérique consiste à utiliser un voltmètre pour effectuer un relevé entre les broches 3 et 5 d'un connecteur DB-9. Les ETTD indiqueront un voltage d'environ -3 V à -15 V, tandis que cette valeur est présente sur la broche 2 des ETCD.

Remarque : Le résultat est inversé pour un connecteur DB-25 (veuillez consulter le tableau de conversion DB-9 vers DB-25 ci-dessous).

Connecteur DB-9

• Conversion DB-9 vers DB-25

Conversion DB-9 vers DB-25

• Connexions RS-232


Des câbles droits sont utilisés pour connecter un ETTD (par exemple un ordinateur) à un ETCD (tel qu'un modem), tous les signaux de l'un des périphériques étant reliés un par un aux signaux correspondants de l'autre périphérique. Pour connecter directement deux périphériques ETTD sans modem entre les deux, un câble croisé ou null-modem est utilisé. Ce type de câble croise la transmission de données en faisant passer les signaux d'un côté à l'autre. Il n'existe aucune norme et de nombreuses possibilités concernant le câblage des autres signaux de contrôle. En voici un exemple :

Connexions RS-232

• Signaux RS-232


Signaux RS-232

Le graphique ci-dessus illustre une forme d'onde logique RS-232 typique (format de données : 1 bit de départ, 8 bits de données, pas de parité, 1 bit d'arrêt). La transmission de données débute par un bit de départ, suivi des bits de données (LSB envoyé en premier et MSB en dernier), et se termine par un bit d'arrêt.

Le voltage logique "1" (marqueur) est compris entre -3 V et -15 V en courant continu, tandis que le voltage logique "0" (espace) se situe entre +3 V et +15 V en courant continu.

RS-232 connecte ensemble la masse de 2 périphériques différents, créant une connexion dite "déséquilibrée". Les connexions déséquilibrées ont une distance d'application limitée à environ 15 mètres et sont très sensibles au bruit.

Applications ayant besoin de lire des données série

Systèmes embarqués

Les systèmes embarqués disposent souvent de ports série utilisés par les ingénieurs pour programmer et déboguer leurs microcontrôleurs. Les problèmes de communication entre un microcontrôleur et un ordinateur sont généralement détectés en analysant les données série. Un exemple est présenté dans ce tutoriel sur l’analyse de données série avec un Arduino.

Automatisation industrielle

L’industrie utilise souvent la communication série pour contrôler et surveiller le matériel utilisé dans les procédures automatisées. Analyser les données série peut s’avérer indispensable pour diagnostiquer les problèmes et optimiser les performances d’un système. Les réponses apportées en temps réel par les capteurs de données peuvent être utilisées pour effectuer des ajustements instantanés dans les paramètres des machines afin de s’adapter aux conditions changeantes d’une ligne de production automatisée.


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