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应用电子电路
下图是对USB转串口模块的引脚标示
USB转串口电路板与单片机的接线图,VCC接线是为了单片机供电,USB转串口的RXD引脚与单片机的TXD引脚相连,USB转串口的TXD引脚与单片机的RXD引脚相连,两者的GND引脚直接相连。
下图是由CH340T实现的USB转RS232串口。CH340提供了常用的串口信号及MODEM信号,通过电平转换电路U8将TTL串口转换为RS232串口,端口P11是DB9插针,其引脚及功能与计算机的普通9针串口相同,U8的类似型号有MAX213/ADM213/SP213/MAX211等。
如果只需要实现USB转TTL串口,那么可以去掉图中的U8及电容C46/C47/C48/C49/C40。图中的信号线可以只连接RXD、TXD以及公共地线,其它信号线根据需要选用,不需要时都可以悬空。
P2是USB端口,USB总线包括一对5V电源线和一对数据信号线,通常,+5V电源线是红色,接地线是黑色,D+信号线是绿色,D-信号线是白色。USB总线提供的电源电流最大可以达到500mA,一般情况下,CH340芯片和低功耗的USB产品可以直接使用USB总线提供的5V电源。如果USB产品通过其它供电方式提供常备电源,那么CH340也应该使用该常备电源,如果需要同时使用USB总线的电源,那么可以通过阻值约为1Ω的电阻连接USB总线的5V电源线与USB产品的5V常备电源,并且两者的接地线直接相连接。
C8容量为4700pF到0.02μF,用于CH340内部电源节点退耦,C9容量为0.1μF,用于外部电源退耦。晶体X2、电容C6和C7用于时钟振荡电路。X2是频率为12MHz的石英晶体,C6和C7是容量为22pF的独石或高频瓷片电容。如果X2选用低成本的陶瓷晶体,那么C6和C7的容量必须用该晶体厂家的推荐值,一般情况下是47pF。
在设计印刷线路板PCB时,需要注意:退耦电容C8和C9尽量靠近CH340的相连引脚;使D+和D-信号线贴近平行布线,尽量在两侧提供地线或者覆铜,减少来自外界的信号干扰;尽量缩短XI和XO引脚相关信号线的长度,为了减少高频干扰,可以在相关元器件周边环绕地线或者覆铜。
图中是USB转最基本也最常用的3线制RS232串口,U5为MAX232/ICL232/SP232等。
图中也是USB转3线制RS232串口,该电路与上图的功能相同,只是输出RS232信号的电平幅度略低。CH340的R232引脚为高电平,启用了辅助RS232功能,只需外加二极管、三极管、电阻和电容就可代替7.2.节中专用的电平转换电路U5,所以硬件成本更低。
下图是由USB转IrDA红外芯片CH340R和红外线收发器U14(ZHX1810/HSDL3000等类似型号)构成的USB红外线适配器。电阻R13用于减弱红外线发送过程中的大电流对其它电路的影响,要求不高时可以去掉。限流电阻R14应该根据实际选用的红外线收发器U14的厂家的推荐值进行调整。
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