MAX33072E Shield评估套件：RS - 485收发器评估利器

在工业通信和数据传输领域，RS - 485总线凭借其抗干扰能力强、传输距离远等优点被广泛应用。而MAX33072E Shield评估套件为评估MAX33072E/MAX33073E半双工RS - 485收发器提供了一个便捷、高效的平台。下面，我们就来详细了解一下这个评估套件。

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一、概述

MAX33072E Shield评估套件是一块经过完全组装和测试的印刷电路板（PCB），它主要用于展示MAX33072E半双工RS - 485收发器的功能。该收发器具备±65V故障保护、扩展的±40V共模范围以及A、B数据线±40kV ESD人体模型（HBM）保护。评估套件还配备了数字隔离器，用于在RS - 485收发器和控制器接口之间进行电平转换。

二、特性与优势

2.1 易于评估

该套件让工程师能够轻松对MAX33072E进行评估，降低了评估的难度和成本。

2.2 广泛的I/O接口兼容性

其I/O接口兼容1.71V至5.5V的电压范围，这使得它可以与多种不同电压的设备进行连接，提高了其通用性。

2.3 成熟的PCB布局

经过验证的PCB布局，确保了在实际应用中能够稳定、可靠地工作，减少了工程师在布局设计上的时间和精力投入。

2.4 平台兼容性

兼容Arm® Mbed™平台和Arduino®，方便工程师在不同的开发环境中使用。并且，套件是完全组装和测试好的，到手即可使用。

三、快速启动

3.1 所需设备

要启动评估套件，需要以下设备：

• MAX33072E Shield评估套件
• 3.3V（或5V）、500mA的直流电源
• 能够产生250kHz方波信号的信号/函数发生器
• 示波器

3.2 操作步骤

1. 将MAX33072E Shield评估套件放置在非导电表面上，防止PCB上的元件与工作空间短路。
2. 设置JU2到1 - 2位置（DE = 1），JU3到1 - 4位置（POL = 0），其他跳线设置为默认位置（具体可参考表1）。
3. 在关闭+3.3V（或5V）电源的情况下，将电源正极连接到VCC_EXT和IOREF测试点，负极连接到GND测试点。
4. 将函数发生器的正极连接到D0（J4的引脚1），负极连接到评估套件上的任意GND测试点。
5. 设置函数发生器输出0V到3.3V（或5V）之间的250kHz方波信号，然后开启函数发生器输出。
6. 打开+3.3V（或5V）直流电源。
7. 将示波器探头连接到D1（J4的引脚2），验证D1输出信号（RO）是否与D0输入信号（DI）匹配。

四、硬件详细描述

4.1 评估功能

该套件主要用于评估MAX33072E故障保护半双工RS - 485收发器（U1），它具有±65V的故障保护功能。既可以单独评估MAX33072E，也可以在RS - 485系统中进行评估。同时，MAX33073E Shield评估套件还能使Mbed平台或Arduino在RS - 485总线上进行通信。

4.2 电平转换

使用MAX14931数字隔离器作为电平转换器，其供电范围为1.71V至5.5V。如果需要直接在DI测试点施加发射器输入信号，可以移除0Ω电阻R6；同理，若要直接在RO测试点测量接收器输出信号，则移除0Ω电阻R3。

4.3 外部保护

如果需要在设备内置保护之外增加外部保护，评估套件还提供了瞬态电压抑制（TVS）二极管（D1和D2）的焊盘，可以分别通过JU7和JU9连接到A和B线路。

五、供电方式

MAX33072E Shield评估套件需要两个电源：一个3V至5.5V的电源用于MAX33072E（U1）收发器，连接到VCC_EXT测试点；另一个1.71V至5.5V的电源用于微控制器域，连接到IOREF测试点。当评估套件与Mbed设备或兼容Arduino的开发板一起使用时，U1的电源也可以来自Mbed设备或Arduino开发板的3.3V或5V电源轨。通过设置JU1的跳线位置，可以灵活选择电源连接方式。

六、板载终端

对于RS - 485总线，正确的终端匹配非常重要。对于CAT5或CAT6电缆，通常在总线两端各使用120Ω电阻进行终端匹配，以实现60Ω的负载。MAX33072E Shield评估套件在A和B驱动器输出之间提供了可选的60Ω或120Ω负载电路。如果在系统中评估该板并将其连接到电缆末端，则应选择120Ω终端；在评估过程中，为了模拟完整的系统负载，应将评估套件上的终端电阻更改为60Ω并加上100pF负载。

七、DI和RO配置

DI和RO数字通道通过JU8进行选择。JU8由三列16行组成，标记为DI和RO的列通过数字隔离器（MAX14931FASE + (U2)）连接到MAX33072E，中间列是来自Mbed设备或Arduino开发板的数字I/O引脚D0至D15。这为用户提供了灵活性，可以选择微控制器上的不同资源来与RS - 485收发器进行信号的发送和接收。具体的JU8跳线选项可参考表2。

八、灵活的接口选项

MAX33072E Shield评估套件允许通过多种方式连接到MAX33072E收发器。可以将屏蔽板放置在Mbed设备或兼容Arduino的开发板上，通过J3、J4接口连接所有数字引脚（DI、DE、RO、POL）；也可以直接在板上的相应测试点连接这些信号，绕过数字隔离器（U2）。A、B信号可以连接到终端块（J5），方便连接到双绞线电缆，也可以使用A、B测试点。

九、热耗散的PCB布局

在高共模电压和高环境温度的条件下，PCB布局会影响收发器的性能。MAX33072E Shield评估套件的布局经过精心设计，以在这种情况下实现最佳的热性能。所有引脚都使用了大铜焊盘，GND焊盘连接到顶层的大铜平面，并通过过孔连接到底层的GND平面。从VCC焊盘到JU10的粗走线可以在VCC引脚处实现更好的散热。

通过以上对MAX33072E Shield评估套件的详细介绍，相信工程师们对该套件有了更深入的了解。在实际应用中，你是否遇到过类似评估套件使用过程中的问题呢？又有哪些经验可以分享呢？欢迎在评论区留言交流。