不注意这几个细节，这5个简单电路你都设计不好！

在复杂的工业控制场景中，一个主控板常常面临“串口不够用、通信不稳定、隔离不到位”等实际问题。

今天来剖析一块极具实用性的“工控扩展神器”——创龙科技EX-TLMultiUART多串口扩展板，一起看看它都有哪些设计细节。

EX-TLMultiUART 扩展板本质上是一块 IO 接口资源的扩展模块，提供了以下核心能力：

8路 RS-485（带隔离）

2路 RS-232（带隔离，和RS-485 UART5~8复用）

2路 CAN 接口（双通道隔离）

8路 DI（数字量输入）

8路 DO（继电器输出）

供电则通过主板提供的 5V/3.3V 电源总线完成，全板上电时序也进行了合理分配，以保障接口稳定初始化。

RS-485 接口：每一路都“带电隔离”

板上使用的是川土微 CA-IS3082WX 隔离收发器，特性如下：

5kVrms 电气隔离耐压

总线共模范围 -7V~+12V，并提供高达?0.5Mbps?的通信速率

终端电阻的接入，通过 SW3~SW10 控制，可针对不同拓扑灵活设定，非常工程化。

此外，RS-485 A/B 信号走线全为差分对，阻抗严格控制?100Ω，配合TVS防护与保险丝，抗干扰能力拉满。

采用B0505S-1WR3L进行了电源隔离。

有意思的是，为了扩展出 UART5~8，板上采用了 WCH 的 CH9434A SPI 转 UART 方案，并通过 SPI 总线+多片选进行串口复用。设计中还有几个小细节值得一提：

SPI线路(CS1、CS2、MOSI、MISO、CLK)全部阻抗控制为 50Ω，做了等长处理（偏差控制在 ±150mil），确保高速信号完整性。

起振电容被设为“空焊”调试保留位，正式版本可去除。

板上使RS-232?接口采用南京沁恒微电子股份有限公司(WCH)的?CH9434A(U28)方案，通过?SPI?转出?2?组串口信号，并引出两路?RS-232(RS-232 UART1/2)。

由于?U28?与?U26?共用同组?SPI?总线，不同片选?CS，因此?RS-485 UART5/6/7/8?和?RS-232 UART1/2?为分时复用。

芯力特电子(SIT)的单电源双通道?RS-232?收发器?SIT3232EEUE?方案，苏州纳芯微电子股份有限公司(NOVOSENSE)的隔离芯片?NSi8221N1-DSPR?做隔离。

RS-232?接口提供保险丝做浪涌防护。SIT3232EEU?芯片内置?15kV HBM?静电防护及8kV IEC 61000-4-2?接触放电，因此可省略外置?TVS?管。

CAN接口同样采用了纳芯微 NSI1042-DSWVR 收发器，最高支持 5Mbps 高速传输。注意设计中用到了隔离供电（如VDD_5V_ISO6），确保CAN总线与逻辑侧彻底隔离。

拨码开关 SW1/SW2?控制终端电阻的接入，细节考虑得非常周全。

VCC1提供?2.5V~5.5V?的宽?IO?供电范围，VCC2提供4.5V~5.5V的CAN总线侧供电范围。

参考扩展板使用的?ESD?器件型号?CJSMBJ12CA，或使用其他电容值≤15pF?的?ESD?器件，且共模电压值至少需要支持+/-12V。

8路 DI 输入使用了光耦 EL3H7BTA-G 方案，输入电压支持 0~24V，4.5-24V为高电平，＜0.8V为低电平，兼容干/湿接点。特别设计了默认“干接点”接法，也可以更换阻容实现“湿接点”识别。

DO 部分则是典型的继电器驱动（HF46F），带三极管开关、续流二极管、TVS防护，触点阻性负载?3A/3.5A 250V AC/30V DC，非常适合工业设备的电源开关控制。

EXPORT 接口使用的是爱特姆科技的 PH254 系列排针排母组合，间距2.54mm、合高18mm，方便与创龙主板 UI0 接口直接对接，做到板对板无缝连接。

EX-TLMultiUART 不是简单的“接口堆砌”，而是一款从实际工业需求出发，考虑信号完整性、抗干扰性与灵活配置的高可靠扩展板。

实际应用中，大部分场合我们直接参考上面的电路就行了，站在巨人的肩膀上，快速设计产品。