FastBond活动智能建筑之数字隔离器
我项目中使用到ADI的ADUM1201, 它使用了iCoupler技术,也称磁耦合技术, 不用LED和光电二极管,性能更高, 功耗只有光耦合器的1/6。所搭配使用的美信产品为MAX32625PICO,一个DAP link调试工具.
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数字隔离器
pikaqiu
更新2021-12-16
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实现功能

根据硬禾血学堂和得捷电子举办的FastBond活动要求完成了智能建筑方向的项目,实现了数字隔离器的功能。主要是减小外部环境对智能建筑各个模块之间的通信干扰。

 

项目简介

建筑智能化是集新一代科学技术之大成的产物, 其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。

为实现其智能化, 需要在建筑内分布各类传感器,执行器的节点, 对子系统进行统一的监测、控制和管理, 相互之间的通信需求就尤为重要.

ESD、电涌、突波和快速瞬变事件是电气应用中的基本现实。这些事件一般都含有高压、持续时间很短的尖峰,并且直接或间接作用于器件。其产生原因是器件与各种实际现象的交互,如人体接触、交流线路扰动、雷击或系统地之间的共模电压差等。而这些干扰都会影响通信的成功率. 隔离干扰,保留有用的信息就是隔离器的作用.

 

项目设计思路

项目中使用到ADI的ADUM1201, 它使用了iCoupler技术,也称磁耦合技术, 不用LED和光电二极管,性能更高, 功耗只有光耦合器的1/6。

ADUM1201是双通道数字隔离器

  • 8引脚窄体SOIC封装,符合RoHS标准
  • 低功耗工作
  • 双向通信
  • 3 V/5 V电平转换
  • 工作温度最高可达: 125 °C
  • 高数据速率: dc至25 Mbps (NRZ)
  • 精密时序特性
  • 高共模瞬变抗扰度: >25 kV/μs
  • 汽车应用版本已通过AEC-Q100认证
 

iCoupler器件不用LED和光电二极管,因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。 简单的iCoupler数字接口和稳定的性能特征,可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。 这些iCoupler产品不需要外部驱动器和其它分立器件。 此外,在信号数据速率相当的情况下,iCoupler器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。

它常用于以下方面:

  • 尺寸至关重要的多通道隔离
  • SPI接口/数据转换器隔离
  • RS-232/RS-422/RS-485收发器隔离
  • 数字现场总线隔离
  • 混合动力汽车、电池监控器和电机驱动

 

本次项目所搭配使用的美信产品为MAX32625PICO,一个DAP link调试工具,除了传统的SWD接口外,上面带有一个虚拟串口,我将使用这个串口, 通过隔离器与另一个设备通信。

MAX32625是具有基于FPU的微控制器(MCU)

  • 超低功耗Cortex-M4
  • 具有512KB闪存和160KB SRAM
  • 理想用于新兴可穿戴医疗/健身产品

 

电路搭建

所做的的项目是使用磁耦, 连接两个串口的收发端, 两边互相交换数据收发信息,这是个纯硬件电路,没有代码展示。

电路示意图如下:

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结果展示

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请看演示的部分, 我使用了两个串口助手, 将左边的串口打开,点击发送,右边可以看到收到同样的数据,同理右边点击发送,左边也可以收到数据。

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心得体会

在平时调试电路时,出现过一些奇怪的事情,有的引脚摸起来会有麻手的感觉。

在一次用万用表测量之后发现,原来是我电脑电源和开发板供电,居然没有共地,电压最大能够到90V,悬浮电源真的不靠谱,加上隔离电路以后,再也不用担心电压离谱了。

感谢硬禾学堂和得捷电子,初次参加这种形式的活动,从焊接,调试,到文档编写每一步都是全新的体验,接下来会多多参加这种活动。

 

团队介绍
硬件工程师,基于爱好来参加这个活动,收获良多。
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