多功能接口模塊在UART復用時實現隔離485和隔離232通信
手機，從最開始板磚一樣的“大哥大”，到現在厚度不到8mm的iPhone，歷時不到半個世紀。隨著科技的發展，半導體集成電路的集成度越來越高，單顆芯片的功能越來越強大，封裝體積越來越小，所有設計都在向著小型化，輕薄化的方向發展著。
但是，在工業產品領域，卻依舊是一片“傻大笨粗”的大叔形象，鮮能見到長相精致的小鮮肉。這是為什么呢？為什么在IC制造技術已經如此發達的今天，工業產品依然很難做到小巧精致？
一個工業產品，因為其復雜的使用環境，在設計時必需要考慮到抗干擾能力、電氣安全性、通信隔離、電氣隔離、結構強度、產品穩定性等一系列的問題。
接觸過工業產品的朋友大多都有這樣的感受：產品核心控制部分往往只有幾個IC和少量的阻容器件，看起來非常簡單，但外圍接口的保護電路和隔離電路卻占據了大量的PCB面積，就像是給嬰兒穿上了鋼鐵俠的盔甲，顯得非常不協調。由此看來，想讓工業產品體積縮小，接口部分的隔離和保護電路簡單化、集成化和小型化就顯得尤為重要。
接觸過工業產品的朋友大多都有這樣的感受：產品核心控制部分往往只有幾個IC和少量的阻容器件，看起來非常簡單，但外圍接口的保護電路和隔離電路卻占據了大量的PCB面積，就像是給嬰兒穿上了鋼鐵俠的盔甲，顯得非常不協調。由此看來，想讓工業產品體積縮小，接口部分的隔離和保護電路簡單化、集成化和小型化就顯得尤為重要。
圖1 工業產品的核心部分往往只占電路板的很少一部分目前的工業現場應用中，最常見到的兩種通信方式是RS-232和RS-485，并且通常都需要進行隔離。常規的處理方案，是使用一個隔離的DC-DC配合單獨的信號隔離電路來設計，但按常規的設計方案，采用分立的隔離 DC-DC、信號隔離、收發器、保護電路等設計出的接口隔離電路，勢必要占用大量的PCB面積，如果要同時使用多個隔離RS-232和隔離RS-485，那么PCB占用面積將會成倍的增加。
你不會天真的以為這樣就完了嗎？如果這個產品要使用到多個RS-232和RS-485接口，導致原本MCU的UART接口不夠用，那么，你還要進行UART擴展，給本就已經很大了的電路板繼續增肥。說到這里，你是不是已經絕望了？難道工業產品真的就和“高精尖特”無緣嗎？
圖2 很多產品會同時使用多路RS-232和RS-485如果現在告訴你，有這樣一個神器，它集合了：隔離電源、RS-232隔離電路、RS-485隔離電路、保護電路于一體，使用時基本不需要外圍器件，上電之后就能實現RS-485或RS-232的隔離通信，占用面積更是小到沒朋友，有著體積小、擴展方便、應用靈活的諸多特點，你是不是又對工業產品小型化有了一點點的信心？
下面我們就來看看，此物為何方神圣。
圖3 致遠電子MCMxx(A)T隔離RS-485/232收發器廣州致遠電子，根據目前工業產品通信隔離需求，專門研發出MCMxx(A)T系列多協議隔離模塊，將隔離電源、通信隔離電路、ESD保護電路集成封裝在一個模塊中，將電路設計化零為整，只需要簡單的電氣連接，就可以實現RS-485/232通信隔離，隔離電壓高達3500VDC，滿足絕大多數應用需求。
MCMxx(A)T多協議隔離模塊總結有以下四個特點：
一、“簡”。
化繁為簡，使用簡單。
通過將通信隔離所需的諸多電路集成在一個模塊中，使用時通過簡單的連接，就可以得到優異的隔離性能和穩定的隔離效果，并且采用單電源供電，內置隔離電源，讓工程師輕松避開傳統分立器件隔離電路元件繁多、電氣連接復雜的問題，不必再為隔離電路的設計而煩惱。
圖4 MCM12(A)T典型應用電路對于上述的優缺點，大部分我們都很好理解。對于電源發生異常后，電源隔離與否對負載的危害大小，我們以Buck和它對應的隔離電路即正激電路來簡單分析，如下列圖示。
需要說明的是，在模塊內部A/B線已經集成了ESD保護器件，因此用戶一般在應用于環境良好的場合時無需再額外添加ESD保護器件，但如果應用在高壓電力、雷擊等比較惡劣的環境中時，建議用戶在模塊A/B線和TOUT/RIN線端外加TVS管、共模電感、防雷管、屏蔽雙絞線或同一網絡單點接大地等保護措施。
二、“活”
應用靈活，隨遇而安。
工業產品中，最常見的是RS-232和RS-485兩種通信接口，市面上此類通信隔離模塊也是類目繁多，質量也良莠不齊，因為RS-232和RS-485兩種通信方式不同，市面上絕大多數產品都只能單獨隔離其中一種。MCMxx(A)T系列多協議隔離模塊，創新性的將兩種通信方式的轉換、隔離電路集成在一起，通過控制MODE腳的電平，在兩種通信方式中隨意切換，讓使用更加靈活。
圖5 工作模式真值表三、“精”
小巧精致，節省空間。
雖然MCMxx(A)T多協議隔離模塊包含RS-232和RS-485兩種通信的轉換和隔離電路，并且還包含一個隔離電源，但其體積依然小巧，采用模塊化小體積封裝，最大限度的減小占用PCB面積。引腳間距采用標準DIP16封裝尺寸，讓PCB繪制也同樣簡單方便。
值得一提的是，MCMxx(A)T系列多協議隔離模塊，采用得是“一個輸入兩種輸出”的設計方案，使用一個UART口，通過改變MODE腳電平切換通信方式，在一些對通信實時性要求不高或者UART口資源緊張的情況下，實現UART口復用的功能。
圖6 MCMxx(A)T多協議隔離模塊外觀尺寸四、“優”
參數優越，性能穩定。
MCMxx(A)T多協議隔離模塊，隔離耐壓高達3500VDC，滿足絕大多說的使用環境，并且有極低的EME電磁輻射和極高的EMS電磁抗干擾能力，以及優良的EMC特性?？偩€接口集成ESD靜電保護，在一般環境下即使不用額外使用保護器件也能穩定工作。
圖7 MCMxx(A)T多協議隔離模塊EMC特性表以上就是MCMxx(A)T系列多協議隔離模塊的簡單介紹，目前該系列分為帶485自動收發數據功能和不帶485自動收發數據兩種，根據供電電壓又分為3.3V和5.0V兩種，可以根據使用需求和MCU工作電壓靈活選擇。
圖8 MCMxx(A)T多協議隔離模塊選型表在科技快速發展的今天，由于工業產品諸多設計要求的限制，還很難做到像手機這種消費類產品一樣精致，但工業產品的小型化發展是必然的。一個模塊的使用，或許無法讓工業產品徹底擺脫“傻大笨粗”的形象，但致遠電子一直在工業產品小型化、模塊化的道路上努力著，探索者。
前路坎坷，但從未放棄。
