yangweiping2011 发表于 2023-10-24 16:17

基于ADI芯片多路数据采集器/网关分享

<div class='showpostmsg'><p>公司早年开发的一款多路数据采集器网关,此款网关是具有8路采集,具备远程数据采集传输功能,4G+网口设计。采集部分应用了4片ADM123E RS-232芯片。本地通信使用了1片ADM123E,总共使用了5片ADM123E。如下图1是产品的主要模块框图:</p>

<p align="right" >&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p>

<p align="center" > &nbsp;</p>

<p align="center" >图1 系统模块框图</p>

<p align="right" > &nbsp;</p>

<p align="center" >图2 &nbsp;PCBA图</p>

<p align="justify" >简单介绍一下RS-232芯片 ADM213E:</p>

<p align="justify" >ADM213E是RS-232和V.28系列接口器件,符合欧盟EMC 89/336/EEC要求,有着优越的辐射和抗扰度要求。所以IO满足&plusmn;15K空气放电ESD,快速瞬变脉冲保护(1000-4-4),以及辐射抗扰度(1000-4-3)。电磁辐射包括信息技术设备标准EN55022 CISPR22所规定的辐射发射和传导发射。符合EIA-232E和CCITT V.28规范,数据速率最高可达230 kbps。芯片采用+5V电源供电。</p>

<p align="justify" >&nbsp;外围设计电路简单,只需4个0.1uf电容。内置有4个发送器,5个接收器。ADM213E带有关断功能,但不是全部收发器一起关断,保持接收器3个持续接收状态,以便监控。</p>

<div style="text-align: center;"></div>

<p align="center" >图3 ADM213E引脚内部简图</p>

<p align="justify" >对于工业环境,虽然ADM213E满足接触8K,空气15K的要求,但是本产品设计在RS232 TXRX信号线上加上ESD,让ESD上升一个等级,满足接触15K,空气30K的要求。</p>

<p align="justify" >本采集器每颗ADM213E使用2路的收发器,且每颗ADM213E单独使用隔离电源供电,让产品的抗干扰能力进一步提高。</p>

<p align="justify" >设计中使用到了隔离电源DCDC,设计上还是有点复杂,在另外一款RS485水边采集器中使用到了ADM2587E,这颗料最大的特点是内部集成了隔离DCDC isoPower DCDC转换器,isoPower是ADI专利技术,不再需要外部隔离DCDC模块。ADM2587E带载32台设备,最大满足256个设备接入。</p>

<p align="center" > &nbsp;</p>

<p align="center" >图4 &nbsp;RS485水表采集器框图</p>

<p align="justify" >次款产品是我第一次接触到芯片自带DCDC隔离,了解到数字隔离中,ADI产品磁隔离比较多。隔离技术中主要有三种隔离:</p>

<ol>
        <li align="justify" >光隔离,主要代表就是常用的光耦。光隔离是传统技术,耐高压抗噪声能力强,但是速率低,只适合一些低速场合。</li>
        <li align="justify" >磁隔离,主要代表是iCoupler磁隔离专利技术。磁隔离在抗干扰能力一般优于光隔离,磁隔离传输速率高,耐压等级高,容易受电磁干扰。</li>
        <li align="justify" >荣隔离,主要采用OOK调制方式,传输速率高,电磁干扰低,具有高的CMTI指标。</li>
</ol>

<p align="justify" >&nbsp;</p>

<p >对于ADI产品质量可靠,在工业、医疗、消费、汽车等领域有很好的应用,唯一的缺点就是贵、贵、贵。身边朋友提到ADI产品,第一反应土豪公司才用得起。</p>
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