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  • 首先认识一下这3中接口: 1,USB,通过USB电平工作 ...3,单片机串口是TTL电平,所以叫TTL串口。 TTL电平: +5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0” (采用二进制来表示数据时)。这样的数据通信及电平规

    首先认识一下这3中接口:
    1,USB,通过USB电平工作
    在这里插入图片描述
    USB电平:
    电源线是5V,为USB设备提供最大500mA的电流,它与数据线上的电平无关,数据线是差分信号,通常D+和D-在+400mV~-400mV间变化,
    除去屏蔽层,有4根线,分别是VCC、GND和D+、D-两根信号线。5V是USB的电源电压,给USB device供电用的。信号线对于2.0,D+比D-大200mV时为1,D-比D+大200mV时为0。
    2,232串口,通过232电平标准工作
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020072122391393.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQ1NjA5OQ==,si
    RS232 接口一共有 9 个引脚,分别定义是:
    1、载波检测 DCD;
    2、接收数据 RXD;
    3、发送数据 TXD;
    4、数据终端准备好 DTR;
    5、信号地线 SG;
    6、数据准备好 DSR;
    7、请求发送 RTS;
    8、清除发送 CTS;
    9、振铃提示 RI。我们要让这个串口和我们单片机进行通信,我们只需要关心其中的 2 脚 RXD、3 脚 TXD 和 5 脚 GND 即可,这三个引脚的名字和我们单片机上的串口名字一样,但是却不能直接和单片机对连通信。
    232电平,负逻辑:
    逻辑1(MARK)=-3V~-15V
    逻辑0(SPACE)=+3~+15V
    3,单片机串口是TTL电平,所以叫TTL串口或UART 串口。
    在这里插入图片描述
    TTL电平:
    +5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”
    (采用二进制来表示数据时)。这样的数据通信及电平规定方式,被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统。

    1)PC机上的通信接口有USB接口,相应电平逻辑遵照USB原则;
    2)PC机上的通信接口有DB9接口(九针口),相应电平逻辑遵照RS-232原则。
    3)单片机上的串行通信通过单片机的RXD、TXD、VCC、GND四个引脚,相应电平逻辑遵照TTL原则。

    常用的常用232串口转TTL有MAX232、MAX3232、SP232、SP3232等。

    常用的USB转TTL串口芯片有CH340、CP2102、PL2303、FT232等。
    在这里插入图片描述

    CH340、PL2303等芯片是直接将USB信号转换为TTL电平或者TTL电平转换为USB信号。

    MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.

    USB 转 UART(TTL) 原理:

    只需要在电路上添加一个 USB 转串口芯片,就可以成功实现 USB 通信协议和标准UART 串行通信协议的转换,比如 CH340T 这个芯片
    在这里插入图片描述
    用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的 CH340T 这个电路很简单,把电源、晶振接好后,6 脚和 7 脚的 DP 和 DM 分别接 USB 口的 2 个数据引脚上去,3 脚和 4 脚通过跳线接到单片机的 TXD 和 RXD 上去。

    USB转232串口线原理:
    USB接口>>>PL2303或CH340>>>MAX232>>>9针接口
    信号分析:
    电脑USB接口>>>电脑输出USB电平信号>>>PL2303或CH340>>>TTL电平>>>MAX232芯片>>>电脑串口接口
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    其实 RS232 串口和 (TTL串口)UART 串口,它们的协议类型是一样的,只是电平标准不同而已,而 MAX232 这个芯片起到的就是中间人的作用,它把 UART 电平(TTL电平)转换成 RS232 电平,也把 RS232 电平转换成 UART 电平,从而实现标准 RS232接口和单片机 UART 之间的通信连接。
    MAX232
    CH340T 的电路里 3 脚位置加了个 4148 的二极管,是一个小技巧。因为 STC89C52 这个单片机下载程序时需要冷启动,就是先点下载后上电,上电瞬间单片机会先检测需要不需要下载程序。虽然单片机的 VCC 是由开关来控制,但是由于 CH340T 的 3 脚是输出引脚,如果没有此二极管,开关后级单片机在断电的情况下,CH340T 的 3 脚和单片机的 P3.0(即 RXD)引脚连在一起,有电流会通过这个引脚流入后级电路并且给后级的电容充电,造成后级有一定幅度的电压,这个电压值虽然只有两三伏左右,但是可能会影响到正常的冷启动。加了二极管后,一方面不影响通信,另外一个方面还可以消除这种不良影响。

    展开全文
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    USB转TTL串口原理图,usb接口转TTL串口原理图,包含芯片名称,芯片名称芯片名称接线等,简单实用
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  • DIY一款4路USB转TTL串口调试模块

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    最近调测程序经常用到单片机的三个串口同时交互通信,我使用1路USB转TTL串口调试模块不断切换,不仅影响观察效果,更是劳心劳力。 本打算淘宝选购4路USB转TTL串口调试模块,均价在60RMB...... 遂决定DIY一款4路USB转...

    目录

    1、电源设计

    2、USB集线器设计

    3、USB转TTL设计

    4、模块效果


    最近调测程序经常用到单片机的三个串口同时交互通信,我使用1路USB转TTL串口调试模块不断切换,不仅影响观察效果,更是劳心劳力。

    本打算淘宝选购4路USB转TTL串口调试模块,均价在60RMB......

    遂决定DIY一款4路USB转TTL串口调试模块~

    1、电源设计

    USB转TTL串口调试模块需要将电脑输入5V转换为3.3V输出电压,电源芯片选用XC6206P252MR芯片,XC6206系列是高纹波抑制率、低功耗、低压差,具有过流和短路保护的CMOS降压型电压稳压器。这些器件具有很低的静态偏置电流,它们能在输入、输出电压差极小的情况下提供250mA的输出电流,并且仍能保持良好的调整率。由于输入输出间的电压差很小和静态偏置电流很小,这些器件特别适用于希望延长电池寿命的电池供电类产品,如计算机、消费类产品和工业设备等。

    XC6206P252MR电源电路设计如下所示:

    2、USB集线器设计

    USB集线器芯片选用GL850G-HHY22芯片。GL850G拥有低耗电、温度低及接脚数减少等产品特性。它支援4个下游连接埠(支持4路USB转TTL通信),可完全支援USB2.0/1.1规格,因此无论是与主机端或是与其他USB设备介面的传输连接(高速/全速/低速设备传输)皆能完全相容。GL850G同时拥有过载保护功能,提供良好的EMI/ESD处理,亦提供self-power及bus-power自动侦测模式,使用者将无需作重新插拔的动作。

    由于集线器为电脑主机与周边设备的中继站,以目前USB周边设备在市场上的普及率,以及周边设备普及种类来看,USB集线器的市场需求已大幅成长。GL850G可使用在独立型集线器、笔记型电脑基座或者与其他USB装置组合成USB复合集线器等不同的应用领域,不但能简化配线的方式,也协助使用者易于管理,更能达到扩充效能的目的。

    GL850G-HHY22驱动电路设计如下所示:

    3、USB转TTL设计

    CH340是一个USB总线的转接芯片,实现USB转串口或者USB转打印口。

    CH340特点如下所示:

    • 全速USB设备接口,兼容USB V2.0。
    • 仿真标准串口,用于升级原串口外围设备,或者通过USB增加额外串口。
    • 计算机端Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容,无需修改。
    • 硬件全双工串口,内置收发缓冲区,支持通讯波特率50bps~2Mbps。
    • 支持常用的MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。
    • 通过外加电平转换器件,提供RS232、RS485、RS422等接口。
    • CH340R芯片支持IrDA规范SIR红外线通讯,支持波特率2400bps到115200bps。
    • 内置固件,软件兼容CH341,可以直接使用CH341的VCP驱动程序。
    • 支持5V电源电压和3.3V电源电压甚至3V电源电压。
    • CH340C/N/K/E及CH340B内置时钟,无需外部晶振,CH340B还内置EEPROM用于配置序列号等。
    • 提供SOP-16、SOP-8和SSOP-20以及ESSOP-10、MSOP-10无铅封装,兼容RoHS。

    本项目DIY一款4路USB转TTL串口调试模块,所以需要4个CH340模块,电路设计如下所示:

    4、模块效果

    自此,一款4路USB转TTL串口调试模块电路设计基本完成(外围接口电路较为简单,此处不再赘述)。

    PCB设计效果如下所示:

    4路USB转TTL串口调试模块PCB效果(2D)
    4路USB转TTL串口调试模块PCB效果(3D)

    PCB打样后效果如下所示:

    通信效率很不错哦~


    购买链接:低于淘宝市场价格30元,仅需30RMB即可带走~

    拓展学习:USB2.0 扩展器(一拖四)原理图、PCB,可打样使用

    展开全文
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    前言

    刚好做XILINX ZYNQ ultrascale芯片的硬件,为了方便PS开发,ZYNQ ULTRASCALE对外接出一组TTL串口,为了方便和PC连接,对外接口希望做成micro USB。

    概述

    串口即串行通信协议,数据bit级传输,异步串行同行UART是一种起止式同通信方式,通过停止位和起始位标志通信的开始和结束,从而实现通信,这里不做赘述,具体见UART,常见使用逻辑电平有TTL,RS232,RS485等逻辑电平,各自具有优势,如TTL/rs232单端信号,抗干扰能力差,支持全双工通信,RS485差分数据传输,抗干扰能力强,支持多点通信等。具体见硬件设计—逻辑电平篇
    USB2.0即USB通信协议,其协议十分复杂,可以看下官方标准慢慢啃,对于制作硬件设计而言,一个转接芯片即可以完成UART-USB2.0协议的转换,常用有CH340/CP2102/PL303等。

    原理图设计

    CH340 是一个 USB 总线的转接芯片,实现 USB 转串口或者 USB 转打印口。
    在这里插入图片描述
    我采用了CH340E,管脚简单,内部集成晶振无需外部加晶振。
    在这里插入图片描述
    管脚描述:
    VCC:支持5V和3.3V供电,可以通过USB座从PC取电5V降压至3.3V
    V3:采用5V供电时该管脚接电容到地。采用3.3V供电时此管脚连接到VCC
    RXD/TXD:串口收发管脚,电平逻辑与供电相关,5V/3.3V TTL电平
    UD+/UD-:USB差分数据线,±400mV
    RTS/CTS:MODEM联络信号,本次不使用
    TNOW:串口状态指示,可接LED灯。
    GND:地
    原理图:
    注意后级3.3V LVTTL UART逻辑电平匹配,注意ESD防护,注意防止热拔插,此外官网推荐RXD加限流电阻和TXD加二极管防止倒灌。
    在这里插入图片描述
    USB转RS232原理图:
    在这里插入图片描述
    参考资料:
    http://www.wch.cn/search?t=all&q=CH340

    展开全文
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空空如也

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