请大家帮忙提供一个STM32串口通讯IO端口接错保护电路

kk2008 · 发表于 2018-7-29 16:44:03

如下图所示，两块卡用什么保护电路才能不论两个端子的线怎么接都不会烧坏元件，接对了可以正常通讯。

master5888 · 发表于 2018-7-29 16:46:05

串电阻啦

kk2008 · 发表于 2018-7-29 17:34:38

master5888 发表于 2018-7-29 16:46
串电阻啦

两边都要串一个600欧以上的电阻，两边加起来要1.2K以上。串口通讯是不是会不稳定。

zouzhichao · 发表于 2018-7-29 19:52:22

12 gnd tx rx

first_blood · 发表于 2018-7-29 20:53:44

不如在接线端子上做文章，接错了根本插不进去的

kk2008 · 发表于 2018-7-29 21:51:45

zouzhichao 发表于 2018-7-29 19:52
12 gnd tx rx

谢谢，顺序可以降低一些，但还是会不可避免。

sup888 · 发表于 2018-7-29 22:31:10

带方向的插座可以解决很多问题，就是怕压线的做错了

a136498491 · 发表于 2018-7-29 23:54:56

搞成7芯的，多出来的全NC，插反也不烧。。。

kk2008 · 发表于 2018-7-30 00:48:45

a136498491 发表于 2018-7-29 23:54
搞成7芯的，多出来的全NC，插反也不烧。。。

还不能这么做，还必须得保证每根线可以单独接

dukelec · 发表于 2018-7-30 05:41:55

本帖最后由 dukelec 于 2018-7-30 07:44 编辑

主要是雙方 GND 沒有可靠連接導致的，跟排列順序無關。

譬如 A 為 B 供電，如果 B 板只接了 12V 一根線，沒有接地線和信號線，那麼 B 板的 GND 和信號對於 A 的 GND 来说都是 12V（虛的，沒電流）。

接下来，連接了任意信號線（無需理會 TX 還是 RX），對於 A 的信號線來説，可能箝位在 0～3.3V 範圍內（也可能未箝位，但最大不能超過 5V），就按最大的 5V 来算好了。（如果是 TX，且始能了輸出，此處應該按最大 3.3V 来算）

那麼 B 的對應信號線就從 12V 降為 5V 了（全部以 A 的 GND 為參考點），對於 B 的 GND 而言，由於 IO 口鉗位，它不可能比 IO 口電壓還高，所以也跟着從 12V 降至 5V。

現在對于 B 板來説，VCC - GND = 12 - 5 = 7V，相當與供上了 7V 的電，只不過整個電路消耗的電流全部從 IO 口上流過，IO 口無法承受就燒掉了。。。

所以，按照標準，熱插拔的座子的信號要能承受座子電源電壓範圍（譬如上面如果電源是 5V，那最後的公式 VCC - GND 就變成 5 - 5 = 0V 不會有問題），即便如此，也不是百分百安全，譬如上述例子，如果接的信號線是 A 的輸出腳（5 - 3.3 = 1.7V，可能默認就已經低電不工作，所以電流很小不會燒），輸出 0 的時候更嚴重（5 - 0 = 5V，可能會燒，通訊線時間短，概率低）。所以熱插拔的座子譬如 USB，電源手指比數據長，先連接電源（依然存在插拔過程中 GND 接觸不良的情況，只不過時間很短；且剛上電信號線不會推挽輸出 0）。

給樓主的幾款方案（在必須 12V 的前提下）：

換 232（不確定，要分析一下）或 485 通訊（如果是我，會選 485，速率高抗干扰，使用 CDBUS 控制器可以當做全双工来用；485 兼容 -7 ～ +12V）；

加低電檢測電路，低電情況下，確保只有微小電流，這樣即使流經 IO 口也不會燒（如果 IO 口兼容 5V，至少也要有 5V 的箝位，內部好像沒有集成，沒有就外加）；（低电检测对信号线推挽输出 0 无效，但時間通常很短，低電檢測電路要能過濾掉這種情況才行）。（不推薦，太麻煩）

把信號通過三極管等電路轉為 12V 電平；（不推薦，怕別人接錯，自己調試也不方便）

把一個座子拆為電源和信號兩個座子，信號座子也包含地線；

最不濟的方法加光耦隔離。（要小心加的位置；電源沒必要隔離）（很反感不隔離訊號電源的情況下加光耦，不推薦）

leiyitan · 发表于 2018-7-30 06:36:22

改电路板，加光耦隔离，使用隔离电源，不在意下点成本，还是很好做的。

focus_hai · 发表于 2018-7-30 08:05:10

12V后面串联保护二极管

a312835782 · 发表于 2018-7-30 09:21:54

端子防呆，线序改一下

563872381hai · 发表于 2018-7-30 09:24:29

本帖最后由 563872381hai 于 2018-7-30 09:29 编辑

TX RX加稳压二极管3.3V的，电源端12V分别串联二极管

kk2008 · 发表于 2018-7-30 14:01:23

dukelec 发表于 2018-7-30 05:41
主要是雙方 GND 沒有可靠連接導致的，跟排列順序無關。

譬如 A 為 B 供電，如果 B 板只接了 12V 一根線， ...

感谢您提供详细的分析。隔离方案我回头测试下（确实成本有点高）。
这里需要这8个端子点，任意两点连接都不烧东西。

kk2008 · 发表于 2018-7-30 14:02:35

leiyitan 发表于 2018-7-30 06:36
改电路板，加光耦隔离，使用隔离电源，不在意下点成本，还是很好做的。

感谢，6N137已经采购，回来测下。

clesun · 发表于 2018-7-30 14:19:24

不用怕，我串都是1k电阻，和你的一样

kk2008 · 发表于 2018-7-30 15:57:53

clesun 发表于 2018-7-30 14:19
不用怕，我串都是1k电阻，和你的一样

感谢，晚点抽时间测一下。

wowangru · 发表于 2018-11-3 23:54:49

接错怎么都是烧！！！！！！！！

qyvhome · 发表于 2018-11-4 00:10:31

我觉得从端子座上面下手成本最低，也最合适

leiyitan · 发表于 2018-11-4 10:39:36

楼主这个问题我遇到过，做产品就是要把用产品的人不当人看，不管怎么搞都搞不坏才好，不管怎样反正要是搞坏了都是你产品做的不好，就是这个逻辑！
下猛料，首先使用隔离电源，金升阳之类的的死贵死贵的模块不要舍不得用，数字部分，低速的全部光耦，高速的磁耦容耦隔离。还有就是光耦磁耦也是要保护的，有一次我把磁耦隔离器的一只引脚接到发动机的发电机上，一启动，磁耦里边直接炸开花了！光耦也要注意发光侧的反向电压，串高耐压二极管，日本人这么做的不少，不然光耦也会坏的。

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