多功能接口模块在UART复用时实现隔离485和隔离232通信
手机，从最开始板砖一样的“大哥大”，到现在厚度不到8mm的iPhone，历时不到半个世纪。随着科技的发展，半导体集成电路的集成度越来越高，单颗芯片的功能越来越强大，封装体积越来越小，所有设计都在向着小型化，轻薄化的方向发展着。
但是，在工业产品领域，却依旧是一片“傻大笨粗”的大叔形象，鲜能见到长相精致的小鲜肉。这是为什么呢？为什么在IC制造技术已经如此发达的今天，工业产品依然很难做到小巧精致？
一个工业产品，因为其复杂的使用环境，在设计时必需要考虑到抗干扰能力、电气安全性、通信隔离、电气隔离、结构强度、产品稳定性等一系列的问题。
接触过工业产品的朋友大多都有这样的感受：产品核心控制部分往往只有几个IC和少量的阻容器件，看起来非常简单，但外围接口的保护电路和隔离电路却占据了大量的PCB面积，就像是给婴儿穿上了钢铁侠的盔甲，显得非常不协调。由此看来，想让工业产品体积缩小，接口部分的隔离和保护电路简单化、集成化和小型化就显得尤为重要。
接触过工业产品的朋友大多都有这样的感受：产品核心控制部分往往只有几个IC和少量的阻容器件，看起来非常简单，但外围接口的保护电路和隔离电路却占据了大量的PCB面积，就像是给婴儿穿上了钢铁侠的盔甲，显得非常不协调。由此看来，想让工业产品体积缩小，接口部分的隔离和保护电路简单化、集成化和小型化就显得尤为重要。
图1 工业产品的核心部分往往只占电路板的很少一部分目前的工业现场应用中，最常见到的两种通信方式是RS-232和RS-485，并且通常都需要进行隔离。常规的处理方案，是使用一个隔离的DC-DC配合单独的信号隔离电路来设计，但按常规的设计方案，采用分立的隔离 DC-DC、信号隔离、收发器、保护电路等设计出的接口隔离电路，势必要占用大量的PCB面积，如果要同时使用多个隔离RS-232和隔离RS-485，那么PCB占用面积将会成倍的增加。
你不会天真的以为这样就完了吗？如果这个产品要使用到多个RS-232和RS-485接口，导致原本MCU的UART接口不够用，那么，你还要进行UART扩展，给本就已经很大了的电路板继续增肥。说到这里，你是不是已经绝望了？难道工业产品真的就和“高精尖特”无缘吗？
图2 很多产品会同时使用多路RS-232和RS-485如果现在告诉你，有这样一个神器，它集合了：隔离电源、RS-232隔离电路、RS-485隔离电路、保护电路于一体，使用时基本不需要外围器件，上电之后就能实现RS-485或RS-232的隔离通信，占用面积更是小到没朋友，有着体积小、扩展方便、应用灵活的诸多特点，你是不是又对工业产品小型化有了一点点的信心？
下面我们就来看看，此物为何方神圣。
图3 致远电子MCMxx(A)T隔离RS-485/232收发器广州致远电子，根据目前工业产品通信隔离需求，专门研发出MCMxx(A)T系列多协议隔离模块，将隔离电源、通信隔离电路、ESD保护电路集成封装在一个模块中，将电路设计化零为整，只需要简单的电气连接，就可以实现RS-485/232通信隔离，隔离电压高达3500VDC，满足绝大多数应用需求。
MCMxx(A)T多协议隔离模块总结有以下四个特点：
一、“简”。
化繁为简，使用简单。
通过将通信隔离所需的诸多电路集成在一个模块中，使用时通过简单的连接，就可以得到优异的隔离性能和稳定的隔离效果，并且采用单电源供电，内置隔离电源，让工程师轻松避开传统分立器件隔离电路元件繁多、电气连接复杂的问题，不必再为隔离电路的设计而烦恼。
图4 MCM12(A)T典型应用电路对于上述的优缺点，大部分我们都很好理解。对于电源发生异常后，电源隔离与否对负载的危害大小，我们以Buck和它对应的隔离电路即正激电路来简单分析，如下列图示。
需要说明的是，在模块内部A/B线已经集成了ESD保护器件，因此用户一般在应用于环境良好的场合时无需再额外添加ESD保护器件，但如果应用在高压电力、雷击等比较恶劣的环境中时，建议用户在模块A/B线和TOUT/RIN线端外加TVS管、共模电感、防雷管、屏蔽双绞线或同一网络单点接大地等保护措施。
二、“活”
应用灵活，随遇而安。
工业产品中，最常见的是RS-232和RS-485两种通信接口，市面上此类通信隔离模块也是类目繁多，质量也良莠不齐，因为RS-232和RS-485两种通信方式不同，市面上绝大多数产品都只能单独隔离其中一种。MCMxx(A)T系列多协议隔离模块，创新性的将两种通信方式的转换、隔离电路集成在一起，通过控制MODE脚的电平，在两种通信方式中随意切换，让使用更加灵活。
图5 工作模式真值表三、“精”
小巧精致，节省空间。
虽然MCMxx(A)T多协议隔离模块包含RS-232和RS-485两种通信的转换和隔离电路，并且还包含一个隔离电源，但其体积依然小巧，采用模块化小体积封装，最大限度的减小占用PCB面积。引脚间距采用标准DIP16封装尺寸，让PCB绘制也同样简单方便。
值得一提的是，MCMxx(A)T系列多协议隔离模块，采用得是“一个输入两种输出”的设计方案，使用一个UART口，通过改变MODE脚电平切换通信方式，在一些对通信实时性要求不高或者UART口资源紧张的情况下，实现UART口复用的功能。
图6 MCMxx(A)T多协议隔离模块外观尺寸四、“优”
参数优越，性能稳定。
MCMxx(A)T多协议隔离模块，隔离耐压高达3500VDC，满足绝大多说的使用环境，并且有极低的EME电磁辐射和极高的EMS电磁抗干扰能力，以及优良的EMC特性。总线接口集成ESD静电保护，在一般环境下即使不用额外使用保护器件也能稳定工作。
图7 MCMxx(A)T多协议隔离模块EMC特性表以上就是MCMxx(A)T系列多协议隔离模块的简单介绍，目前该系列分为带485自动收发数据功能和不带485自动收发数据两种，根据供电电压又分为3.3V和5.0V两种，可以根据使用需求和MCU工作电压灵活选择。
图8 MCMxx(A)T多协议隔离模块选型表在科技快速发展的今天，由于工业产品诸多设计要求的限制，还很难做到像手机这种消费类产品一样精致，但工业产品的小型化发展是必然的。一个模块的使用，或许无法让工业产品彻底摆脱“傻大笨粗”的形象，但致远电子一直在工业产品小型化、模块化的道路上努力着，探索者。
前路坎坷，但从未放弃。
