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USB转串口(485/422/TTL-UART/232)设计

作者:互联网

232转422通讯线我们自己的仪器一直在用,宇泰的还不错,基本没坏过,这或许是由于医疗仪器的使用环境很“优越”吧,真到了复杂工控环境不隔离是不行的!现在大部分电脑没有232了,加上手头的USB转232总是出问题,我虽不想造轮子但是真心瞧不上市面上的这些货。


举个例子,正点原子在19年7月初(前几天)发布了“三合一USB转串口”,因为我这几天刚好早做这玩意儿,看完大吃一惊,这方案和“立创免费FT230评估板”一毛一样……

正点原子USB转串口:

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c-s.w4002-18401115469.35.3f9d25a5HM1GFW&id=596967353944

产品资料地址:

http://www.openedv.com/thread-296388-1-1.html

看这参数,原件选型也就知道了,6.8A的TVS,90V的陶瓷放电管,ADI的磁耦隔离,200Ma的PTC,ESD竟然没有吹啊……

(以上器件纯属个人判断,如有疑问,自己买了拆了看吧)

立创免费评估板:

https://item.szlcsc.com/96179.html

原理图见本文参考资料。


对于我的应用,正点原子这款还不适合,我需要外部供电,需要422,需要对USB口更好的保护,因为调试的笔记本可是自己的!所以经过了几天的“加班”自己搞了一个,目前刚刚将PCB元器件大致排好……

在准求更好更安全更有逼格的前提下,此版成本颇高……器件成本初步估算¥80左右。初步打算是要3D打印一个漂亮的壳子的,甚至定制一些面贴,都这么贵了很显然是要奔着产品去的。

技术概述:

1. 最重要的是 ADI 25MHZ的磁耦隔离芯片 + 金升阳5V-5V隔离电源模块

2. FT23x系列芯片

3. 三级/四级422端口保护

4. 外部供电,以及外部供电情况下对USB口的保护(借鉴ARduino电路,改运放为比较器)

5. 所有对外接口的ESD/浪涌保护

6. 实现UART接口TTL电平自适应的芯片“SN74LVC2T45”,记得UART口的电源是其供电电源

7. PCB的布板要点,电源区的隔离,地走线,TVS周边散热等,拆过宇泰的一款外部供电422,正反铺地全覆盖,间距也没控制,来个闪电可以无视任何防护直接窜过来了

8. 适当的EMI设计


参考资料:

1. FT230验证板原理图

FT230-V1.pdf

2. USB转485隔离设计参考

USB转485 232 TTL原理图.pdf

3. HACKADAY上的隔离方案参考

https://hackaday.io/project/26294-isolated-st-link-v2-with-power-output#menu-description

4. 隔离器件厂商bourns的参考设计(非常重要)

https://www.bourns.com/rs485/

5. ADI的技术参考资料

https://www.analog.com/en/products/adum1201.html?doc=ADuM1200_1201.pdf#product-overview

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标签:隔离,UART,https,串口,422,com,232,USB
来源: https://blog.csdn.net/hxkrrzq/article/details/95981139