Conexionado NMEA 0183, ¡No es tan fácil!

por | 11 julio, 2019

Antes de retirar la tapa de la caja de conexiones de datos NMEA 0183 y abrir la caja de herramientas, es mejor comprender las sutilezas de un sistema de conexionado que, a primera vista, parece muy sencillo y que, sin embargo, puede convertirse rápidamente en… ¡un verdadero rompecabezas!. Ya lo dice el título el Conexionado NMEA 0183, ¡No es tan fácil!

La teoría del NMEA 0183

La norma NMEA 0183 especifica que los puertos de entrada y salida de los transmisores y receptores deben ser diferenciales. Esto significa que los datos son transportados por medio de una corriente eléctrica sobre dos hilos (existen cables con varios hilos), separados de la tierra. Aproximadamente, el voltaje oscila entre 0 y 5 voltios, y los dos hilos están en la fase opuesta. Cuando uno está a 5V, el otro está a 0V, y viceversa.

Este tipo de sistema tiene dos ventajas:

  1. Menos sensible a las interferencias: un receptor diferencial sólo detecta la diferencia de tensión entre los dos conductores, pero no el valor absoluto de la tensión. Las interferencias no influyen en esta medición.
  2. Menos interferencias: un sistema diferencial produce pocas interferencias en los sistemas de alta frecuencia. Los campos magnéticos generados por cada hilo están en oposición de fase y no afectan a otros conductores en las proximidades.


Todo esto sería estupendo si todos los fabricantes se adhirieran a esta norma. Pero ¡que va!, eso sería demasiado fácil.

Para ahorrar unos pocos y lógicos euros, algunos de ellos prefieren confiar en la calidad de los conductores (el cable con sus hilos) o incluso en la presencia de optoacopladores recomendados para el aislamiento galvánico de equipos electrónicos (realizaremos otro día una entrada explicando que son los optoacopladores).

Como resultado, sus instrumentos están simplemente equipados con entradas y salidas NMEA 0183 no balanceadas, compuestas por un solo conductor de datos, y la retroalimentación de la señal está en el negativo común (GND/tierra). Técnicamente, la diferencia radica en esta realimentación de corriente, común a todos los instrumentos y a la fuente de alimentación, con el riesgo de grandes variaciones de tensión que ello conlleva y, por tanto, de perturbación de los datos transportados.

La práctica, lo que nos encontraremos con el NMEA 0183


El navegante o técnico, con el destornillador en la mano, se encontrará con cuatro tipos de conexiones a realizar en función de los instrumentos a su disposición:

Diferencial a Diferencial

Esta es la configuración normal del estándar NMEA. Válido en ambas direcciones: del transmisor al receptor y viceversa.

Asimétrico a Asimétrico


Esta es la peor configuración, los negativos están conectados, pero son comunes a los negativos de la fuente de alimentación.

Asimétrico a Diferencial


En esta configuración, no se conecta la realimentación del receptor B a una tierra cercana al multiplexor, sino directamente al conector del instrumento, que a su vez está conectado a su propia tierra. Esto evita que la corriente de alimentación interrumpa el flujo de datos.

Diferencial a Asimétrico


Sólo se conectan los conectores de datos (A a A o RX). El conector de retorno B permanece libre. El retorno pasa a través de las masas del receptor y del transmisor. El hilo conductor debe ser lo más corto y directo posible. Sobre todo, nunca conecte el conector de retorno (B) del transmisor a tierra, ya que se producirá un cortocircuito.

Diferencial (multiplexor) a receptores mixtos

Si se conectan varios receptores a un transmisor, como en el caso de una salida NMEA 0183 OUT de un multiplexor, las conexiones deben realizarse de acuerdo con los diferentes tipos de instrumentos, siguiendo el diagrama anterior. Las diferentes combinaciones pueden coexistir.

Una vez que haya entendido e integrado estos diagramas, ya estaría preparado para desenfundar sus destornilladores y poner manos a la obra, ¡El NMEA ya no tendrá ningún secreto para usted!.

Siempre es recomendable que para el conexionado NMEA 0183 lea las instrucciones que vienen con el instrumento que desea conectar. Normalmente estas instrucciones traen un apartado sobre el conexionado de NMEA.

Y para despedirme un pequeño adelanto y resumen de lo que viene siendo un optoacoplador:

Un optoacoplador es un dispositivo que transporta información por medio de la luz en lugar de la electricidad, evitando que fluyan corrientes parásitas entre los instrumentos y el multiplexor. Dado que estas corrientes pueden dañar el equipo o interferir con las señales de radio, el NMEA 0183 requiere del aislamiento galvánico de las entradas.

Esta entrada viene en relaciones a las dos anterior sobre el NMEA. Si quieres puedes visitar en es mismo blog:

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