一、接口概述

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及分布式工業(yè)控制系統(tǒng)當(dāng)中，經(jīng)常需要使用串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。RS-232是最早的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，在短距離（<15M），較低波特率串行通信當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用。

二、接口電路EMC設(shè)計(jì)

RS232接口防靜電設(shè)計(jì)

圖1 RS232接口防靜電設(shè)計(jì)

接口電路設(shè)計(jì)概述：

RS232接口多用于計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的通訊，用于數(shù)據(jù)監(jiān)控及調(diào)試。在應(yīng)用的過(guò)程中通訊電纜容易耦合外部的干擾對(duì)信號(hào)傳輸造成一定的影響，單板內(nèi)部的干擾也可能通過(guò)電纜形成對(duì)外輻射。

從EMC原理上，進(jìn)行了層次性的抑制干擾和抗敏感度的設(shè)計(jì)。

電路EMC設(shè)計(jì)說(shuō)明：

（1）電路濾波設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

L1、L2、C1、C2組成濾波電路，L1、L2為濾波磁珠，建議取值為600Ω/100Hz，用于抑制電路上的高頻干擾；

C1、C2為濾波電容，用于濾除線(xiàn)上的干擾，電容取值為330pF；R1、R2為100歐姆的限流電阻，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行增加；

C3為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF，耐壓要求達(dá)到2KV以上，C3容值可根據(jù)測(cè)試情況進(jìn)行調(diào)整；

（2）電路防護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

D1、D2為靜電保護(hù)ESD，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要選用2顆單路leiditech SD12C的或1顆SOT-23封裝的SMC12 SMC15組成防護(hù)電路，防止在進(jìn)行熱插拔過(guò)程中，產(chǎn)生大的干擾能量和靜電干擾對(duì)電路進(jìn)行沖擊而導(dǎo)致芯片損壞；

選擇電路防護(hù)器件時(shí)，注意防護(hù)器件啟動(dòng)電壓≥12V*1.2=14.4V。

接口電路設(shè)計(jì)備注：

如果設(shè)備為金屬外殼，同時(shí)單板可以獨(dú)立的劃分出接口地，那么金屬外殼與接口地直接電氣連接，且單板地與接口地通過(guò)1000pF電容相連；

如果設(shè)備為非金屬外殼，那么接口地PGND與單板地GND直接電氣連接。

三、連接器設(shè)計(jì)

DB型金屬連接器RS232信號(hào)排序設(shè)計(jì)

圖2 DB型連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

連接器RS232與機(jī)體的搭接方式：

（1）面板開(kāi)孔時(shí)采用精密的銑削加工技術(shù)，使孔眼的形狀更適合連接器的放置，避免孔眼切削不精確的地方出現(xiàn)縫隙，進(jìn)而降低電磁干擾輻射；經(jīng)過(guò)測(cè)試證明，精確的銑削開(kāi)孔加工可以提高12~18%的電磁兼容性；

（2）機(jī)體與金屬連接器之間的接合處要增加彈片，使兩者接合時(shí)能夠保持良好的導(dǎo)電性能。具體搭接方式如上圖2所示：

四、線(xiàn)纜設(shè)計(jì)

RS232接口信號(hào)線(xiàn)纜

線(xiàn)纜設(shè)計(jì)要求： DB型金屬連接器常規(guī)型

圖3 RS 232 信號(hào)電纜

電纜設(shè)計(jì)：

（1） RS232信號(hào)電纜采用網(wǎng)狀編織屏蔽層的屏蔽方式，且網(wǎng)狀編織層編織密度要求不小于90%；

（2）信號(hào)傳輸線(xiàn)與地線(xiàn)相鄰?fù)M排布；組線(xiàn)方式如上圖3所示：

（3）電纜兩端需要增加磁環(huán)處理，磁環(huán)內(nèi)徑與電纜的外徑要緊密結(jié)合，盡量選擇厚長(zhǎng)型的磁環(huán)。

走線(xiàn)設(shè)計(jì)：

（1） RS232電纜走線(xiàn)時(shí)要求遠(yuǎn)離其他強(qiáng)干擾源，如電源模塊；

（2）電纜走線(xiàn)最好單獨(dú)走線(xiàn)或與其他模擬以及功率線(xiàn)纜保持10cm以上距離，切不可與其他線(xiàn)纜一起混合捆扎。

圖4 DB型金屬連接器的搭接

電纜與金屬連接器的搭接：

（1）屏蔽電纜的屏蔽層要求與金屬連接器進(jìn)行360°的搭接；搭接方式如上圖4：

（2）屏蔽電纜屏蔽層要避免出現(xiàn)單獨(dú)的“尾巴”現(xiàn)象。