Конвертер USB-TTL на микросхеме CH340. Схема, характеристики. Установка драйвера.
Это – преобразователе интерфейса USB в UART. Эта микросхема приобретает все большую популярность, успешно конкурируя с конвертером интерфейсов PL2303.
CH340 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 CH340.
С помощью модуля CH340 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 CH340G.
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 CH340. 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.
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 CH340.
Самая распространенная схема выглядит так.
Микросхема CH340G 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 CH340.
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 CH340 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 ch341ser.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 CH340. 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 CH340 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.
Рекомендуемые товары
Переходник USB — COM TTL (RS232) на CH340
Многофункциональный переходник USB-TTL на основе микросхемы CH340G. Имеет выходы 3.3В и 5В для питан..
Адаптер USB -> UART Pololu на CP2102 (mini-USB)
Адаптер Pololu USB->Serial — это маленький модуль который упрощает подключение сборки с микроконтроллером к персональному компьютеру. Вы можете соединить этот адаптер напрямую к микроконтроллеру без конвертера RS232/TTL. Он совместим с USB 2.0 и будет работать с существующим программным обеспечением взаимодействующими с последовательным портом.
Описание:
Адаптер Pololu USB->Serial упрощает подключение проекта с микроконтроллером к ПК. Адаптер использует уровень сигнала 3,3 В, что позволяет его подключать непосредственно к любому микроконтроллеру с напряжением питания до 5 В, без необходимости конвертировать RS232 в TTL. Модуль имеет размеры менее 25 х 16,5 мм и содержит мини-USB разъем.
Благодаря драйверам USB-адаптера он выглядит как стандартный последовательный порт, что позволяет подключать его ко всему существующему программному обеспечению через порт USB. Адаптер совместим со стандартами USB 2.0 и обеспечивает скорость до 921,6 кбит/с. Есть драйверы для Windows 98 до Vista, Linux и Mac OS X.
С тенденцией к устранению последовательных портов в новых компьютерах, адаптер Pololu USB->Serial обеспечивает одно из самых экономичных, маленьких и простых решений общих задач по взаимодействию небольших проектов с ПК.
- Размер платы: 25 х 16,5 мм
- USB стандарт: USB 2.0 (полная скорость)
- Разъем: USB mini-B
- Уровни напряжения ввода/вывода данных: 3,3 В (можно 5 В)
- Максимальная скорость передачи данных: 921,6 кбит/с
- Потребляемый ток: 25 мА
| Вывод | Тип | Функция |
|---|---|---|
| DCD | Вход | «Обнаружена несущая» управляющий вход (активный низкий) |
| DTR | Выход | «Терминал готов» управляющий выход (активный низкий) (часто используется с DSR) |
| DSR | Вход | «Устройство готово» управляющий вход (активный низкий) (часто используется с DTR) |
| RTS | Выход | «Готов к передаче» управляющий выход (часто используется с CTS) |
| CTS | Вход | «Готов к приёму» управляющий вход (часто используется с RTS) |
| GND | Питание | Земля |
| TX | Выход | Асинхронная последовательная передача данных |
| VBUS | Питание | Напряжение USB-шины 5 В |
| RX | Вход | Асинхронный последовательный прием данных |
| SUSPEND | Выход | Управляемый высокий, когда USB в ждущем режиме |
| SUSPEND | Выход | Управляемый низкий, когда USB в ждущем режиме (подключен к зеленому светодиоду) |
| RST | Вход | Сброс устройства |
| RI | Вход | «Обнаружен вызов» управляющий вход (активный низкий) |
| VDD | Питание | Выход стабилизатора напряжения 3,45 В |
Подключение:
Чтобы подключить устройство с последовательным портом к USB-порту компьютера, вам скорее всего, будет необходимо использовать только GND, TX и RX. TX и RX используют уровни 3,3 В, однако вход USB-адаптера допускает до 5,5 вольт. Таким образом, допускается прямое подключение к вход/выход линиям микроконтроллера.
Для некоторых программ, необходимо будет подключить линии квитирования связи (RTS, CTS, и т.д.) если программное обеспечение не сможет установить соединение без них. В общем, линии квитирования связи могут быть отключены, использованы по назначению или в качестве дополнительных линий ввода/вывода компьютера.
Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru
Документация и другая информация:
Установочные драйвера CP2102 мост USB->Serial (Печатаемый PDF)
Драйвера CP2102 и инструкции по установке для Windows, Mac и Linux. Микросхема CP2102 используется на Адаптере Pololu USB->Serial и Контроллере робота Pololu Orangutan X2.
Характеристики
| Артикул | 07000202 |
USB-Serial адаптер (с Mini USB)
Для соединения с компьютером понадобится кабель mini-USB. Для корректной работы устройства в Windows необходимо установить inf-файл так же, как это делается для Arduino Uno.
Наверняка понадобятся
Кабель USB (A — Mini USB) USB-кабель с разъёмом Mini B
Возможные альтернативы
USB-Serial адаптер Отдельный USB-порт для плат, у которых его нет
XBee-USB адаптер Плата, позволяющая через mini-USB кабель подключить XBee или XBee-совместимый модуль к компьютеру
RS232-TTL адаптер Преобразователь сигналов UART с TTL на RS-232
Обзор преобразователя PL2303HX
PL2303HX – это небольшой USB-Serial конвертер со встроенным приемопередатчиком RS232 (интерфейс UART). Микросхема создает на компьютере виртуальный COM — порт, через который можно прошить микроконтроллеры, а так же восстанавливать роутеры, приставки.
Технические параметры
► Напряжение питания: 5В (от USB)
► Интерфейс 1: USB
► Интерфейс 2: TTL (от 0 до 5, Rx и Tx)
► Выходное напряжении, В: 3.3 и 5 (отдельные вывода)
► Размеры: 50мм x 15мм x 8мм
► Поддержка операционных систем: Windows XP / 7 / 8 / 8.1 / 10.
Общие сведения о PL2303HX
Основная микросхема на модуль, это PL2303HX, которая до 2012 г. производилась компанией Prolific Technology. По сути, это конвертер интерфейса USB в UART с логическими уровнями ТТЛ, КМОП (0 В … +5 В). С одной стороны USB разъем, для подключения к компьютеру, а с другой пяти контактный разъем UART (RX, TX и выводы питания на +5В и +3.3В), для защиты от замыканий, модуль помещен в прозрачную термоусадочную трубку, принципиальная схема PL2303HX показана на рисунке ниже.
Назначение светодиодов:
► P (Power) — питание (горит постоянно)
► R (RxD) — принимаемые данные
► T (TxD) — передаваемые данные
Из электрической схемы видно, что питание на выход +5В идёт напрямую с USB порта, без защитных элементов, а питание на вывод +3.3В идёт с внутреннего стабилизатора PL-2303, который может выдержит ток до 150 мА. Официальные драйвера Prolific для Windows 7, 8 и 10 не работает, так как. проверяет оригинальность чипа PL-2303, но возможно все исправить, посмотрев эту статью.
Тестирование
Для тестирования можно воспользоваться «Terminal1_9_b» , скачать данную программу можно в этой статье.
► Устанавливаем, драйвер
► Запускаем «Terminal1_9_b» от имени администратор.
► В верхнем углу, выбираем «COM Port» (можно посмотреть в диспетчере устройств) и нажимаем «Connect»
► Внизу вводим произвольное значение и нажимаем «-> Send«, кратковременно загорится светодиод TxD при каждом нажатии.
► Замкните вывода TxD и RxD между собой и нажмите «-> Send», кратковременно загорятся два светодиода, TxD и RxD при каждом нажатии, так же в программе отобразится посланная команда.► Напряжение 3.3В и 5В можно проверить обычным мультиметром
Ссылки
Документация PL2303HX
Драйвер для PL2303HX к Windows XP / 7 / 8 / 8.1 / 10 (инструкция по установке)
Купить на Aliexpress
Преобразователь UART USB-TTL (PL2303HX)
Купить в Самаре и области
Преобразователь UART USB-TTL (PL2303HX)