UART, SPI, I2C: por qué siguen siendo importantes
Un módulo Bluetooth puede hablar a 2,4 GHz en el aire, pero en la PCB habla a través de cobre de la vieja escuela: UART para confesiones de consola, SPI para registros de alta velocidad, I2C para chismes de sensores. Estos autobuses son la lengua nativa del módulo; Elija el incorrecto y su proyecto «inalámbrico» se convertirá en un dolor de cabeza por cable.
UART: La línea serial perezosa
TX y RX, normalmente a 3,3 V, 115200 baudios por defecto. Un bit de inicio, ocho bits de datos, sin paridad, un bit de parada: listo. UART es perfecto para puentes de comando AT: envíe “AT+ADVSTART” y el módulo responde “OK” sin que usted escriba una sola línea de C. ¿Desventajas? Sin selección de chip, sin control de flujo y variación de velocidad en baudios si ambos lados no comparten el mismo cristal. Úselo cuando la velocidad sea secundaria y la legibilidad humana cuente.
SPI: El demonio de la velocidad
Cuatro cables (MOSI, MISO, SCLK, CS) registran hasta 32 MHz en módulos modernos. Los registros explotan en fotogramas de 8 bits, perfectos para transmitir datos de sensores o controlar un TFT de 320×240. El problema: un maestro, un esclavo por selección de chip y un montón de rastros si encadenas demasiados dispositivos. Elija SPI cuando necesite rendimiento sin procesar y no le importe dedicar un GPIO a cada periférico.
I2C: el autobús social
Dos cables (SDA y SCL) transportan direccionamiento, datos y protocolo de enlace para hasta 127 dispositivos. Es ideal para sensores de temperatura, EEPROM o RTC que solo necesitan unos pocos kilobits por segundo. La penalización: autobús compartido significa colisiones compartidas; un solo esclavo que se porta mal puede mantener la línea baja y arruinar toda la conversación. Mantenga I2C para redes multipunto de baja velocidad donde la simplicidad del cableado supera la velocidad bruta.
Escenario del mundo real 1: Banda de fitness UART
Un módulo nRF52832 va dentro de una banda de fitness de 40 dólares. UART a 921600 baudios transmite datos sin procesar del acelerómetro al teléfono; el teléfono envía comandos AT para iniciar/detener la recopilación de frecuencia cardíaca. No hay firmware personalizado en el módulo, solo un puente. Cinco cables en total: TX, RX, VCC, GND y una línea de reinicio. La banda dura cinco años con una celda de 220 mAh porque la radio duerme entre ráfagas.
Escenario del mundo real 2: SPI Smart Lock
Un módulo nRF52840 alimenta una cerradura inteligente de 120 dólares. SPI a 16 MHz habla con una pantalla OLED y un sensor de huellas dactilares. El módulo actúa como maestro, registrando 320 kbit/s de datos de visualización mientras simultáneamente muestrea cuadros de huellas dactilares de 128 kbit/s. AES-256 está acelerado por hardware en el 52840, por lo que el bloqueo se desbloquea en <200 ms mientras la radio anuncia «abierto» durante 30 s. El mismo bus SPI también muestra nuevo firmware por aire, lo que demuestra que la velocidad y la seguridad pueden compartir el mismo cobre.
Elegir su carretera
Elija UART cuando necesite un puente rápido y no le importe la velocidad. Elija SPI cuando tenga un periférico rápido y muchos GPIO. Elija I2C cuando tenga muchos sensores lentos y desee un cableado mínimo. Elija lo que elija, recuerde: el autobús es el cuello de botella mucho antes que la interfaz aérea de 2,4 GHz.
