串口设备什么情况下需要隔离，什么距离需要隔离？

在工控自动化行业，使用串口通信或者使用串口扩展出来的RS485通信接口、CAN接口通信时，一般都对通信接口做隔离处理，包括通信部分的供电都是隔离的。这样做的目的是为了避免数据在传输过程当中受到干扰，提高通信的稳定。

1.为什么要进行通信隔离

单片机在使用UART串口通讯时，其通讯距离有限，所以单纯的UART通信或者RS232接口的通讯只用作近距离的数据传输，这里所谓的近距离是指同一块PCB板上的距离，用于芯片级别的通信，如单片机和蓝牙模块通过UART通讯、单片机通过UART和wifi模块通信等。这种极短距离的通信可以不使用隔离。但是在涉及到远距离通信时，一般都会用RS485接口或者CAN总线接口通信，通讯距离在几百米、上千米时都会做隔离处理。隔离一般通过光耦或者专用的数字隔离芯片来实现，典型的光耦隔离芯片如下图所示。

2.通信隔离电路如何实现

在设计隔离电路时，可以通过光耦来实现，也可以通过数字隔离芯片来实现，用光耦时要考虑通信的波特率。以RS485通信接口为例，用光耦实现的隔离通信电路如下图所示。

上图中，用三个光耦分别隔离TXD、RXD以及方向端口，并且电源也是隔离电源。使用隔离芯片所实现的通信隔离如下图所示。

上图中所使用的数字隔离芯片为ADUM1201，RS485的方向引脚还是通过光耦实现隔离的。