隔离232方案选择

串行通信总线RS-232(EIA232)和RS(EIA/TIA485)规约只规定了物理层，从而信号协议允许由用户来定义，或者按照规定在物理层使用它们的其它标准来定义。

另外，CAN总线规定了物理层和数据链路层。

RS-232总线RS-232总线标准是最常见的串行通信总线标准之一，最初制定于1962年，用于计算机和调制解调器之间的通信。

它目前仍广泛用作系统间的通信链路，其简易、灵活性以及长期的成功使用决定了它的继续流行。

它适合于点对点通信，采用两根具有接地参考信号的专用非平衡的单端线可提供全双工通信。

一般在高噪声数据通信、工业/电信诊断端口等方面的应用中，都要涉及到RS232隔离。

而我们传统的RS232隔离一般要包括电源隔离和信号隔离两部分，如图5所示为我们用光电隔离（6N137）的常用方案。

图5 传统RS232隔离（光电）方案而采用磁耦数字隔离器方案，则简单方便的多，我们可以直接选用ADM3251E来替代复杂的光电隔离电路，ADM3251E内部集成了DC-DC电源隔离和信号隔离。

这样无论从体积上，还是性能上都优于传统的光电隔离。

如图6所示：RS-485总线规定RS-485标准用来驱动多达32对驱动器和接收器。

其通用性和驱动长4000 m电缆的能力使得它常用于各种应用，尤其是远距离的系统之间互连。

小型计算机系统接口(SCSI)和PROFIBUS协议都采用RS-485标准用于通信。

在RS-485通讯总线中，由于实际应用现场的环境十分复杂，往往存在着高电压、大电流的危害，所以隔离是十分必要的，同样我们RS-485的隔离也是由电源隔离与信号隔离两部分组成的。

传统的光电隔离RS-485方案如图8所示：而采用磁耦数字隔离器方案，则简单方便的多，我们可以直接选用ADM2483来替代复杂的光电隔离电路，ADM3251E内部集成了一个三通道的信号隔离器。

这样无论从体积上，还是性能上都优于传统的光电隔离。

如图9所示：CAN总线CAN总线标准，最初是为汽车应用开发的，它规定了一种2线串行通信协议，允许高达1 Mbps的数据速率、多达30个结点和40米的最大电缆长度。

RS232 串口通讯隔离方案介绍一、RS232 接口连接器接口定义图二、采用RS-232 接口存在的问题1.传输距离短，传输速率低RS232 总线受电容允许值的约束，使用时传输距离一般不要超过15 米（线路条件好也不要超过几十米）。

最高传输速率20Kbps。

2.有电平偏移RS232 总线标准，要求收发双方共地，通信距离较大时，收发双方的地电位差比较大。

3.抗干扰能力差三、选择RSM232 系列隔离收发器模块原因RSM232 系列隔离收发器采用电源隔离和信号隔离，使通讯总线和控制板应完全隔离，这样不仅可以减少总线上的干扰，更能提高系统安全和可靠性。

致远电子研制的RSM232 系列隔离收发器由于其标准的波特率和良好的EMC 特性，应用简单，已被广泛应用于汽车电子、仪器、仪表、石油化工、电力监控等领域。

图2 常规隔离设计和使用RSM232P 模块应用对比RSM232 系列隔离收发器保留了传统隔离电路的设计理念，包括电源隔离、信号隔离，更重要的是具有完善的测试系统以及先进的工艺保证产品的一致性，具有防水、防震、使用寿命长等众多优点。

采用灌封工艺，能够对电路板以及电子元器件进行全面保护，使其免受潮湿、震动、过热、腐蚀以及辐射的影响，延长电子产品的寿命。

采用一体化的隔离RS232 通讯模块比分立元器件设计给客户带来的价值如表1 所示。

表1 为客户带来的价值表2 RSM232 系列隔离收发器产品型号四、RS232 串口通讯隔离方案多年以来，RS-232 接口的隔离一直采用的是传统的光耦合器隔离方案，隔离一路RS-232 接口需要两路光耦以及外部由分立元件组成的限流及驱动电路，这就导致电路板使用空间与成本的增加，额外的分立元件提高了电路的复杂性，导致设计时间的延长和电路性能的不稳定。

下图是采用光耦实现隔离功能的RS-232 接口电路：ADM3251E 是一款高速、单通道隔离RS-232 收发器，采用单电源供电。

RS232／RS485／RS422通信设计指南RS232是一种常见的串行通信标准，广泛应用于个人电脑和外设之间的数据传输。

RS232通信线路使用单端信号线，其中一条线负责传输数据，另一条线负责传输与数据相对应的信号。

为了消除数据传输过程中的干扰，RS232还定义了数据传输时序和电气特性。

与RS232相比，RS485是一种更灵活和可靠的串行通信标准，用于长距离、多节点数据传输。

RS485通过差分传输来抵抗电磁干扰，可以支持最多32个节点。

因此，RS485常用于工业自动化控制、楼宇自动化和智能家居等领域。

RS485通信系统的设计原则包括以下几个方面。

首先，选择合适的线缆，常用的有双绞线和屏蔽双绞线。

此外，设计时需要考虑通信距离和波特率的关系，通常距离越远，则波特率越低。

另外，还需要考虑终端电阻的设置，以确保信号质量和数据传输可靠性。

RS422是一种双向、差分传输的串行通信标准，用于高速数据传输和长距离通信。

RS422可以支持最多10个节点，是一种理想的通信标准，适用于对数据传输速度和抗干扰能力有较高要求的应用场景。

在RS422通信系统的设计过程中，需要考虑以下几个方面。

首先，选择合适的线缆和连接器，屏蔽双绞线和DB9连接器是常见的选择。

其次，应根据通信距离和波特率选择适当的终端电阻，并确保电缆主线和对称线的长度相等，以防止信号失真。

此外，由于RS422支持双向通信，需要考虑数据收发方向及数据格式的约定。

总结而言，RS232、RS485和RS422是常见的串行通信标准，用于不同应用场景的数据传输。

在设计这些通信系统时，需要考虑适当的线缆和连接器选择、通信距离、波特率、终端电阻设置以及数据收发方向等因素。

通过遵循这些设计原则，可以确保通信系统的稳定性、可靠性和性能。

简介工业和仪器仪表 (I&I) 应用的一个关键要求是具有可靠的数据接口，用于通过诊断端口检查相连系统。

RS-232总线标准是I&I 应用中使用最早也最广泛的物理层总线设计标准之一。

RS-232最初于1962年推出，是一种单端数据传输标准；尽管有谣传称其很快消亡，但其实它现在仍然是短线通要在恶劣的工业环境下实现鲁棒的数据通信链路，RS-232诊断端口必须在RS-232电缆网络与相连系统之间提供一个隔离接口，以预防高噪声环境中的电压尖峰和接地环路并提高系统稳定性（图1）.RS-232通信链路的电源隔离利用隔离式DC/DC电源或ADI公司的iso Power®集成式DC/DC转换器技术实现。

RS-232通信链路的信号隔离利用光耦合器或ADI公司的i Coupler®技术实现。

图1. 典型的隔离式RS-232通信链路如图2所示，隔离栅在RS-232总线和与该总线相连的每个系统之间提供电隔离，既允许在两点之间传输数字数据，又可防止接地环路电流流过；这样可以消除耦合到通信电缆上的噪声，从而降低信号失真和误差。

图2. 隔离功能实现隔离式RS-232接口要提供隔离式RS-232通信接口，两端的器件必须与所连的RS-232电缆相互隔离。

要隔离数据链路，则必须对数据信号线路和用于驱动该电缆的电源进行隔离。

来自诊断端口上UART的数据需要跨越隔离栅并传输至隔离总线侧上的RS-232收发器。

本地5 V/3.3 V电源也需要跨越隔离栅来为隔离总线侧上的RS-232收发器供电。

工业PC端也同样需要如此：数据和电源均需要跨越隔离栅（图3）。

通过将器件与RS-232电缆网络隔离开来，诊断端口和工业PC电路均受到保护，不受恶劣环境下可能耦合到RS-232电缆上的瞬变影响。

隔离还可以中断因诊断端口和工业PC端存在不同接地电位而可能出现的接地环路。

RS-232总线上可能出现的高共模电压不能跨越隔离栅，从而保护隔离数据的用户。