只需20分钟，搭建一个成本仅为20美元的隔离型USB-to-UART转换器

1	0.100” Headers	Sparkfun	PRT-00116	$1.50
1	SI8421BB-D-IS Isolator	Digikey	336-1756-5-ND	$1.46

这些元器件的总价加上运输费也就20美元左右。大多数开发人员手头至少有一个项目，因此购买足够的材料搭建两到三个产品有助于抵消运输成本。完整的元器件集应该类似于图1所示：


图1：隔离型USB-to-UART元件。
        
组装隔离器

从把隔离器焊接到SOIC BOB开始(图2)。然后给两块电路板增加插头，如图3所示。　


图2：SOIC-8 BOB准备。

USB-to-UART BOB需要一个4脚插头，4个引脚分别是Gnd、Tx、Rx和VCC。


图3：插头布局。

现在隔离板就可以直接焊接到USB-to-UART BOB上了。Si8421BB-D-IS的引脚1是电源，应该对接转换板上的FTDI232R IC提供的3.3V。隔离型USB-to-UART转换器的装配至此结束！


图4：装配好的隔离型USB-to-UART转换器。
        
测试转换器

USB-to-UART板是通过连接主机的USB电缆中的USB 5V引脚供电的。板载FTDI232R输出的3.3V给隔离器的第一面供电，第二面需要由待测设备的硬件供电，可以是3.3V或5V。测试隔离型转换器的最简单方法是给Si8421BB-D-IS的第二面提供电源和地，然后通过连接Tx和Rx形成一个环路。隔离板装置的一个便利之处是，SOIC-8 BOB上未打标签的引脚直接关联到USB-to-UART丝印，因此Vcc、Tx、Rx和GND都是对准的。


图5：测试转换器。

最后一步就是测试电路板了。运行你最喜爱的终端应用，打开虚拟串口(VCP，就像FTDI设备驱动器创建的那样)。为了充分发挥性能极限，我将终端速率设置为最大值921.6kbps。在终端内输入字符应该会向隔离器发送数据，数据再通过环路返回，终端上应该显示你敲入的字符(图6)。如果有问题，可以观察USB-to-UART电路板上的Tx和Rx LED灯。在终端上输入字符时这两个灯正常应该同时点亮。如果有一个灯没亮，那么你就能知道从隔离器的哪一侧去找问题。


图6：隔离型USB-to-UART转换器的环回测试。

最后的思考

搭建这样一个简单的隔离电路板至少有助于提供一开始未能到位的保护功能。作为进一步加固措施，你还可以在UART侧增加静电放电(ESD)保护功能。