01

物聯網系統中為什么要使用RS232接口芯片

在物聯網系統中，使用RS232接口芯片的原因主要基于以下幾個方面的考慮：

廣泛的兼容性和支持

RS232接口具有較長的發展歷史和廣泛的支持。在市場上可以找到大量與RS232兼容的設備和工具，這使得物聯網系統中的設備能夠輕松實現互聯互通。

穩定性和可靠性

RS232接口使用標準的電氣特性和傳輸規范，具有良好的抗干擾能力和穩定性。即使在繁忙的電磁環境下，RS232接口也能保持高質量的數據傳輸，這對于物聯網系統中要求穩定通信的場景尤為重要。

簡單的物理連接和通信參數設置

RS232接口的物理連接和通信參數設置相對簡單，使用普遍可用的串行電纜和連接器，不需要復雜的硬件或軟件支持。這降低了物聯網系統部署和維護的復雜性，提高了系統的易用性。

廣泛的應用領域

RS232接口在多個領域都有廣泛的應用，包括計算機通信、工業自動化、電子設備、通信設備、測量和控制設備、音頻和視頻設備以及安防控制等。這些領域的物聯網應用都可以利用RS232接口芯片來實現設備之間的數據傳輸和控制。具體應用場景：

計算機與外部設備連接：如打印機、調制解調器、掃描儀等。

工業自動化：用于控制和監控各種工業設備。

通信設備：與調制解調器、傳真機等通信設備進行連接，實現電話線路上的數據傳輸和通信。

數據采集：連接數據采集設備和傳感器，獲取和記錄各種數據。

嵌入式系統：在嵌入式系統中用于與其他設備或模塊進行通信和數據交換。

內部電路實現電平轉換和串口通信協議

RS232接口芯片內部集成了電平轉換電路，能夠將TTL或CMOS電平轉換為RS232所需的負邏輯電平，從而實現信號的有效傳輸。同時，芯片還遵循串口通信協議，實現數據的發送和接收，為后續電路處理提供數據支持。

適用于特定場景

盡管RS232接口的傳輸速率相對較低（最高通常為115200bps），但在某些特定的物聯網應用場景中，如短距離、低速率的數據傳輸和控制，RS232接口仍然是一種經濟、實用的選擇。

綜上所述，物聯網系統中使用RS232接口芯片的原因主要包括廣泛的兼容性和支持、穩定性和可靠性、簡單的物理連接和通信參數設置、廣泛的應用領域以及內部電路實現電平轉換和串口通信協議等方面。這些因素共同使得RS232接口芯片在物聯網系統中發揮著重要的作用。

本文會再為大家詳解接口芯片家族中的一員——RS232接口芯片。

02

RS232接口芯片的定義

RS-232接口芯片是一種用于實現RS-232串行通信接口標準的集成電路芯片。RS-232標準接口（又稱EIA RS-232）是常用的串行通信接口標準之一，由美國電子工業協會（Electronic Industry Association, EIA）聯合貝爾系統公司、調制解調器廠家及計算機終端生產廠家于1970年共同制定。RS-232接口芯片的主要功能是將計算機或其他數字設備的TTL或CMOS電平信號轉換為RS-232所需的負邏輯電平信號，以實現數據的串行傳輸。

03

RS232接口芯片的原理

RS-232接口芯片的工作原理主要涉及信號轉換和電平轉換。芯片內部集成了電平轉換電路，能夠將TTL或CMOS電平（通常為0V表示邏輯低，5V表示邏輯高）轉換為RS-232所需的負邏輯電平（邏輯“1”的電平為-5V(-15V，邏輯“0”的電平為+5V)+15V）。這種轉換是為了提高抗干擾能力，增大通信距離。此外，RS-232接口芯片還遵循串口通信協議，實現數據的發送和接收。

04

RS232接口芯片的特點

RS-232接口芯片的特點主要包括：

廣泛的兼容性：RS-232接口具有較長的發展歷史和廣泛的支持，市場上存在大量與RS-232兼容的設備和工具。

穩定性和可靠性：RS-232接口使用標準的電氣特性和傳輸規范，具有良好的抗干擾能力和穩定性。

簡單的物理連接：使用標準的串行電纜和連接器，物理連接相對簡單。

靈活的傳輸速率：RS-232接口規定的標準傳送速率有多種選擇，如50b/s、1200b/s、9600b/s、19200b/s等，可以靈活地適應不同速率的設備。

較長的傳輸距離：在特定條件下（如使用光電隔離或Modem），RS-232接口的傳輸距離可以達到數百米甚至更遠。

05

RS232接口芯片的使用注意方式

在使用RS-232接口芯片時，需要注意以下幾點：

電平匹配：確保發送和接收設備的電平標準與RS-232接口芯片相匹配，必要時使用電平轉換電路。

傳輸速率設置：根據實際需求設置合適的傳輸速率，避免過高的傳輸速率導致數據丟失或錯誤。

共地干擾：RS-232接口使用共地傳輸形式，容易產生共模干擾。在連接時，應確保地線連接良好，以減少干擾。

傳輸距離限制：注意RS-232接口的傳輸距離限制，對于長距離傳輸，應考慮使用光電隔離、Modem或其他傳輸介質。

驅動安裝：在某些操作系統中，為了正確地使用RS-232接口，可能需要安裝特定的設備驅動程序。

06

RS232接口芯片的廠商

市場上存在多家生產RS-232接口芯片的廠商，如Maxim（美信）、Silicon Labs（硅實驗室）、NXP（恩智浦）等。這些廠商提供的RS-232接口芯片具有不同的性能特點和應用場景，用戶可以根據實際需求選擇合適的芯片

供應商A：MaxLinear

1、產品能力

（1）選型手冊

export.csv

（2）主推型號1:SP3232EBEN-L/TR

對應的產品詳情介紹

硬件參考設計

RS232接口防靜電設計

圖1 RS232接口防靜電設計

接口電路設計概述：

RS232接口多用于計算機與設備之間的通訊，用于數據監控及調試。在應用的過程中通訊電纜容易耦合外部的干擾對信號傳輸造成一定的影響，單板內部的干擾也可能通過電纜形成對外輻射。

本方案從EMC原理上，進行了相關的抑制干擾和抗敏感度的設計，從設計層次解決EMC問題。

電路EMC設計說明：

（1） 電路濾波設計要點：

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，用于濾除線上的干擾，電容取值為330pF；R1、R2為100歐姆的限流電阻，可根據實際應用情況進行增加；

C3為接口地和數字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF，耐壓要求達到2KV以上，C3容值可根據測試情況進行調整；

（2） 電路防護設計要點：

D1、D2為TVS管，組成防護電路，防止在進行熱插拔過程中，產生大的干擾能量和靜電干擾對電路進行沖擊而導致芯片損壞；

選擇電路防護TVS器件時，注意TVS啟動電壓≥15V*1.2=18V。

接口電路設計備注：

如果設備為金屬外殼，同時單板可以獨立的劃分出接口地，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1000pF電容相連；

如果設備為非金屬外殼，那么接口地PGND與單板地GND直接電氣連接。

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

1457706471836.pdf

供應商B: KEYSEMI（上海曠岳）

1、產品能力

（1）選型手冊

（2）主推型號1：KY232LEEN

對應的產品詳情介紹

硬件參考設計

研發設計注意使用事項

RS232接口防靜電設計

圖1 RS232接口防靜電設計

接口電路設計概述：

RS232接口多用于計算機與設備之間的通訊，用于數據監控及調試。在應用的過程中通訊電纜容易耦合外部的干擾對信號傳輸造成一定的影響，單板內部的干擾也可能通過電纜形成對外輻射。

本方案從EMC原理上，進行了相關的抑制干擾和抗敏感度的設計，從設計層次解決EMC問題。

電路EMC設計說明：

（1） 電路濾波設計要點：

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，用于濾除線上的干擾，電容取值為330pF；R1、R2為100歐姆的限流電阻，可根據實際應用情況進行增加；

C3為接口地和數字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF，耐壓要求達到2KV以上，C3容值可根據測試情況進行調整；

（2） 電路防護設計要點：

D1、D2為TVS管，組成防護電路，防止在進行熱插拔過程中，產生大的干擾能量和靜電干擾對電路進行沖擊而導致芯片損壞；

選擇電路防護TVS器件時，注意TVS啟動電壓≥15V*1.2=18V。

接口電路設計備注：

如果設備為金屬外殼，同時單板可以獨立的劃分出接口地，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1000pF電容相連；

如果設備為非金屬外殼，那么接口地PGND與單板地GND直接電氣連接。

核心料（哪些項目在用）

奇跡物聯叉車監控項目

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

KY232LEEN

C428897_70E0F345201FCD4413D4B97546EAA65E.pdf

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