Interfejs RS232 długi czas nie wyjdzie jeszcze z powszechnej eksploatacji, bo pomimo swych ułomności jest jednym z najbardziej praktycznych interfejsów komunikacyjnych w historii elektroniki. Dlatego przedstawiamy proste urządzenie zwiększające walory standardowych interfejsów RS232, umożliwiające nawiązywanie dwukierunkowych połączeń pomiędzy urządzeniami zasilanych z linii o odmiennych potencjałach odniesienia (inaczej mówiąc: źle uziemionych), które dość łatwo można napotkać nie tylko w prywatnych mieszkaniach.

Rys. 1. Schemat elektryczny interfejsu z separacją galwaniczną

Schemat elektryczny interfejsu z separacją pokazano na schemacie elektrycznym z rys. 1. Urządzenie jest zasilane ze złącza USB (do tego celu służy gniazdo Con2), przy czym musi być ono na takim samym potencjale co interfejs RS232 (gniazdo Con1). Układ U1 pracuje w swojej klasycznej aplikacji, buforując dwie jednokierunkowe linie transmisyjne: RxD i TxD. Sygnały występujące na wyprowadzeniach 11 i 12 układu U1 dołączono do odpowiednich wyprowadzeń separatora galwanicznego U2, którego rolę spełnia nowoczesny układ ISO7221 firmy Texas Instruments. Układ ten występuje w kilku wersjach oznaczonych sufiksami A, C lub M, oznaczających maksymalne prędkości transmisji i czasy narastania/opadania zboczy na jego liniach wyjściowych (tab. 1). Układ ISO7221 jest zgodny pod względem rozmieszczenia wyprowadzeń z układami ADuM1201 firmy Analog Devices, ale różni się od niego budową wewnętrzną i (korzystnie) poborem prądu. 

Rys. 2. Schemat montażowy płytki drukowanej

Druga „strona” – separowana galwanicznie od U1 – urządzenia wymaga niezależnego zasilania (zalecana wartość napięcia: 3,3 do 5 V) dołączonego do zacisków GND_EXT oraz VCC_EXT. Napięcie to może być pobierane na przykład z systemu mikroprocesorowego lub dowolnego zasilacza sieciowego, zapewniającego izolację galwaniczną od linii energetycznej. Urządzenie modelowe zmontowano na płytce drukowanej, której schemat montażowy pokazano na rys. 2.

Rys. 3. Mozaika ścieżek płytki drukowanej

Tab. 1. Maksymalne prędkości transmisji i czasy narastania/opadania zboczy na liniach I/O układów ISO7221

Wykaz elementów