Схема юсб модуля. USB-TTL конвертер на микросхеме CH340: схема, характеристики и установка драйвера

Что представляет собой USB-TTL конвертер на микросхеме CH340. Как работает данное устройство. Каковы его основные характеристики и преимущества. Как правильно подключить и настроить USB-TTL конвертер на CH340. Как установить необходимые драйвера для Windows.

Что такое USB-TTL конвертер на микросхеме CH340

USB-TTL конвертер на микросхеме CH340 представляет собой устройство для преобразования интерфейса USB в последовательный интерфейс UART. Он позволяет подключать устройства с UART-интерфейсом к компьютеру через USB-порт.

Основные особенности конвертера на CH340:

  • Поддержка USB 2.0
  • Скорость передачи данных до 2 Мбит/с
  • Совместимость с TTL-уровнями 3.3В и 5В
  • Эмуляция виртуального COM-порта в системе
  • Низкая стоимость микросхемы

Благодаря этим характеристикам, конвертеры на CH340 получили широкое распространение и часто используются в различных устройствах и модулях для связи с компьютером.

Схема и принцип работы USB-TTL конвертера на CH340

Рассмотрим типовую схему USB-TTL конвертера на микросхеме CH340:


[Здесь можно было бы вставить схему конвертера, но у меня нет возможности отображать изображения]

Основные элементы схемы:

  • Микросхема CH340G
  • USB-разъем типа B
  • Кварцевый резонатор 12 МГц
  • Стабилизатор напряжения 3.3В
  • Выходные контакты RX, TX, GND, VCC

Принцип работы конвертера:

  1. USB-сигналы поступают на микросхему CH340 через USB-разъем
  2. CH340 преобразует USB-сигналы в последовательные данные UART
  3. Преобразованные сигналы выводятся через контакты TX и RX
  4. В системе создается виртуальный COM-порт для работы с конвертером

Таким образом, CH340 выполняет функцию «моста» между USB и UART интерфейсами, позволяя подключать UART-устройства к USB-порту компьютера.

Основные характеристики USB-TTL конвертера на CH340

Рассмотрим ключевые технические характеристики конвертера на микросхеме CH340:

  • Напряжение питания: 5В (от USB)
  • Поддерживаемые скорости передачи данных: от 50 бод до 2 Мбит/с
  • Буфер приема/передачи: 256 байт
  • Поддержка управляющих сигналов: RTS, DTR, DCD, RI
  • Совместимость с USB 1.1/2.0
  • Поддержка режимов Full-Speed (12 Мбит/с) и Low-Speed (1.5 Мбит/с)
  • Рабочая температура: от -40°C до +85°C
  • Низкое энергопотребление: около 10 мА

Эти характеристики обеспечивают широкие возможности применения конвертера в различных проектах, требующих подключения по UART.


Преимущества использования конвертера на CH340

Конвертеры на базе микросхемы CH340 имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогами:

  • Низкая стоимость при хороших характеристиках
  • Высокая надежность и стабильность работы
  • Простота использования и подключения
  • Широкая распространенность и доступность
  • Наличие драйверов для всех популярных ОС
  • Компактные размеры модулей на CH340

Эти преимущества сделали CH340 одним из самых популярных решений для создания USB-UART конвертеров в любительских и коммерческих проектах.

Подключение и настройка USB-TTL конвертера на CH340

Для правильного подключения и настройки конвертера на CH340 необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Подключить конвертер к USB-порту компьютера
  2. Установить необходимые драйвера (если не установились автоматически)
  3. Определить номер виртуального COM-порта в системе
  4. Настроить параметры порта (скорость, четность и т.д.) в используемой программе
  5. Подключить UART-устройство к выводам конвертера (TX, RX, GND)

При подключении важно соблюдать правильность соединения сигнальных линий:


  • TX конвертера -> RX устройства
  • RX конвертера -> TX устройства
  • GND конвертера -> GND устройства

Также необходимо убедиться в совпадении уровней напряжения логических сигналов конвертера и подключаемого устройства (3.3В или 5В).

Установка драйверов CH340 в Windows

Для корректной работы конвертера на CH340 в Windows необходимо установить соответствующие драйвера. Процесс установки выглядит следующим образом:

  1. Скачать актуальную версию драйвера с официального сайта производителя
  2. Распаковать архив с драйвером
  3. Подключить конвертер к USB-порту компьютера
  4. Открыть Диспетчер устройств Windows
  5. Найти неопознанное устройство CH340
  6. Выбрать «Обновить драйвер» и указать путь к распакованным файлам
  7. Дождаться завершения установки драйвера

После успешной установки драйвера в системе появится новый виртуальный COM-порт, который можно использовать для работы с конвертером.

Типичные проблемы при работе с CH340 и их решение

При использовании USB-TTL конвертера на CH340 могут возникать некоторые проблемы. Рассмотрим наиболее распространенные из них и способы их решения:


Устройство не определяется системой

Возможные причины и решения:

  • Не установлен или некорректно установлен драйвер — переустановить драйвер
  • Неисправен USB-кабель — заменить кабель
  • Поврежден USB-порт компьютера — попробовать другой порт

Отсутствует передача данных

Что проверить:

  • Правильность подключения линий TX и RX
  • Совпадение настроек скорости и формата передачи
  • Уровни напряжения сигналов конвертера и устройства

Нестабильная работа на высоких скоростях

Возможные решения:

  • Использовать качественный экранированный кабель
  • Уменьшить длину проводов подключения
  • Проверить качество питания конвертера

При возникновении других проблем рекомендуется обратиться к документации производителя или на профильные форумы.


Конвертер USB-TTL на микросхеме Ch440. Схема, характеристики. Установка драйвера.

USB-TTL конвертер построенный на микросхеме Ch440G

Это – преобразователе интерфейса USB в UART. Эта микросхема приобретает все большую популярность, успешно конкурируя с конвертером интерфейсов PL2303.

Ch440 уже стала стандартным преобразователем интерфейсов для китайских клонов контроллеров Ардуино. На базе этой микросхемы был разработан модуль, аналог модуля PL2303 USB UART BOARD. Вернее несколько типов модулей. В этом материале будет рассказано о самом популярном варианте конвертера Ch440.

С помощью модуля Ch440 легко подключить любое устройство, имеющее интерфейс UART к компьютерному порту USB. При несложной доработке (требуются только преобразователи уровней сигналов) к компьютеру могут быть подключены устройства с интерфейсами: COM, RS232, RS422, RS485, IrDA. Схемы подключения к некоторым из этих интерфейсов приведены в предыдущей публикации о микросхеме Ch440G.

Самое приятное, что такой способ преобразования интерфейсов не требует изменения кода программ верхнего уровня. Даже программы, разработанные для компьютерного COM порта в те времена, когда интерфейс USB еще не существовал, работают с мостами интерфейса USB.

Конвертер эмулирует работу стандартного COM порта. На компьютер устанавливается драйвер микросхемы Ch440. При каждом подключении модуля к USB порту компьютера в системе появляется виртуальный COM порт. Программа для стандартного COM порта может работать с этим портом, не подозревая, что он виртуальный. Таким образом, в системе появляется еще один COM порт, физически расположенный вне компьютера.

Сигналы интерфейса UART модуля.

На разъеме модуля 6 контактов, через которые подключается UART устройство.

 

 

 

Название Направление, тип Назначение
1 5 V питание Питание 5 В от интерфейса USB. Может быть использовано для питания устройства UART.
2 VCC питание Питание микросхемы Ch440G.
  • В режиме питания 5 В вывод должен быть соединен с выводом 1.
  • При питании 3,3 В необходимо соединить выводы 2 и 3.
3 3V3 питание Опорное напряжение для USB интерфейса.
  • В режиме питания 5 В вывод должен остаться неподключенным.
  • В режиме питания 3,3 В должен быть соединен с питанием микросхемы (вывод 2).
4 TXD выход Передача данных
5 RXD вход Прием данных
6 GND питание Общий провод (земля)

 

Для подключения UART устройства к модулю необходимо:

Выбрать режим питания;

  • 5 В – установить перемычку между 1 и 2 выводами;
  • 3,3 В – установить перемычку между 2 и 3 выводами.

  • Подключить устройство к общему проводу GND и контактам обмена данными RXD и TXD.
  • При необходимости можно использовать сигнал 5 V (вывод 1) для питания UART устройства.

Рядом с разъемом модуля размещены светодиоды отображающие:

  • наличие питания модуля;
  • состояние сигнала TXD;
  • состояние сигнала RXD.
  • Светодиоды светятся при активном состоянии сигналов – низком уровне.

Принципиальная схема модуля Ch440.

Самая распространенная схема выглядит так.

 Микросхема Ch440G включена по стандартной схеме. Питание 3,3 В формируется из сигнала 5 В интерфейса USB за счет падения напряжения на открытых диодах LL4148. Больше пояснять нечего.

Установка драйвера преобразователя интерфейсов Ch440.

Под Windows 7 драйвер устанавливается в следующей последовательности.

Открываем диспетчер задач Windows. Для этого нажимаем  Пуск -> Панель управления -> Диспетчер устройств.

Открываем закладку Порты (COM и LPT).

 

Подключаем модуль Ch440 к порту USB компьютера. В диспетчере устройств появляется новое устройство USB.2-Serial с предупреждающим желтым знаком. Операционная система не смогла установить драйвер для модуля.

Скачиваем и запускем файл установщика драйвера ch441ser.exe. Файлы автоматически разархивируются. Появляется окно.

Нажимаем кнопку INSTALL.

После непродолжительной установки появляется сообщение об ее успешном завершении.

В диспетчере устройств появляется новое устройство USB-SERIAL Ch440. Это и есть новый COM порт, в примере это порт с номером 5.

При желании номер порта можно изменить.

Для этого нужно нажать на нужный COM порт в «Диспетчере оборудования» правой кнопкой мыши, выбрать пункт Свойства.

 

Дальше переходим на вкладку Параметры порта.

Нажимаем кнопку Дополнительно

Теперь остается выбрать сыободный номер порта.

Теперь при каждом подключении модуля Ch440 к компьютеру в системе будет появляться виртуальный COM порт.

Внимание!!! Надо только помнить, что при подключении модуля к другому USB порту может измениться номер и виртуального COM порта.

Процессорный модуль IMX287 c USB – ЗАО «НПФ Прорыв»