Port serial sering dianggap aman karena sederhana. Padahal begitu kabelnya memanjang dan kedua perangkat punya catu daya sendiri, ground keduanya bisa berbeda potensial, dan beda itu ikut mengalir lewat kabel ke pin MCU.
Salah satu cara yang kami pelajari adalah isolasi galvanik: memisahkan sisi modul dan sisi kabel sehingga tidak ada jalur tembaga langsung di antaranya. Sinyal tetap lewat, tetapi beda ground dan lonjakan common-mode tidak ikut menyeberang. Untuk RS232, caranya bisa dengan adapter USB-RS232 isolated, atau merakit sendiri: isolator digital, transceiver RS232 yang tahan ESD (seperti MAX3232E), dan DC-DC isolated kecil. Untuk port TTL, cukup isolator digital 2 channel seperti ISO7721.
Skema di atas adalah jalur sinyal dan catu daya untuk satu port serial. Nilai yang saya sarankan:
- Resistor seri di sisi konektor: 100 sampai 470 Ω di TX dan RX sisi 2, dan TVS array di konektor dengan jalur ground pendek. Itu menutup lubang ESD yang tidak ditutup isolator.
- VCC1 diambil dari catu 3,3 V atau 5 V modul, dan VCC2 dari pin VCC adapter dengan level yang sama dengan sinyalnya. Ground kedua sisi sengaja dipisah (GND1 modul, GND2 adapter), jangan disatukan di PCB.
- Dekopling 100 nF di VCC1 dan VCC2, sedekat mungkin dengan pinnya. Rekomendasi ini konsisten di datasheet keluarga isolator TI yang saya baca, tapi bagian layout milik ISO7721 sendiri tidak berhasil saya buka, jadi pastikan di datasheet resminya.
Isolasi bukan satu-satunya pertahanan. ESD masih bisa menghantam konektor dan melewati penghalang, jadi tetap perlu TVS dan resistor seri di sisi luar, plus layout yang rapi. Ini hasil belajar kami, bukan resep tunggal, dan koreksi dari teman-teman sangat diterima.
