CH340N的使用注意事项

使用 CH340N 将 MCU 的串口（UART）转换为 USB 输出是一种常见的方案，适用于需要将嵌入式设备连接到电脑的场景。以下是详细的连接方法和步骤：

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1. CH340N 简介

功能：CH340N 是一款 USB 转串口芯片，支持 USB 2.0 协议，可将 UART 信号转换为 USB 信号。
特点：
- 内置晶振，无需外部晶振。
- 支持 5V 和 3.3V 电源电压。
- 封装为 SOP-8，体积小，适合紧凑设计。

2. 硬件连接

以下是 CH340N 与 MCU（如 STM32F103C8T6）的典型连接方式：

2.1 电源部分

VCC：连接到 USB 的 5V 电源（或通过 LDO 降压到 3.3V）。
V3：连接到 3.3V 电源（如果 MCU 使用 3.3V 逻辑电平）。
GND：连接到 USB 的 GND 和 MCU 的 GND。

2.2 信号部分

TXD：连接到 MCU 的 RX 引脚（UART 接收端）。
RXD：连接到 MCU 的 TX 引脚（UART 发送端）。
DTR 和 RTS：可选，用于自动复位或流控制（如 Bootloader 下载）。

2.3 去耦电容

在 VCC 和 GND 之间添加 0.1µF 的去耦电容，以稳定电源。

3. 电路设计

以下是 CH340N 的典型电路连接图：

USB Connector|+-- VBUS ----+---- VCC (CH340N)|            |+-- D-  -----+---- D-  (CH340N)|            |+-- D+  -----+---- D+  (CH340N)|            |+-- GND -----+---- GND (CH340N)|+---- GND (MCU)CH340N|+-- TXD -----+---- RX  (MCU)|+-- RXD -----+---- TX  (MCU)|+-- V3  -----+---- 3.3V (MCU)|+-- GND -----+---- GND (MCU)

4. 软件配置

4.1 MCU 的 UART 配置

在 MCU 中配置 UART，确保波特率、数据位、停止位等参数与 CH340N 一致。以下是一个 STM32 的 UART 初始化示例：

#include "stm32f10x.h"void UART_Init(void) {// 启用 GPIO 和 USART 时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);// 配置 TX (PA9) 为复用推挽输出GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 配置 RX (PA10) 为浮空输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 配置 USARTUSART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);// 启用 USARTUSART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

4.2 数据收发

发送数据：

void UART_SendByte(uint8_t data) {while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);USART_SendData(USART1, data);
}

接收数据：

uint8_t UART_ReceiveByte(void) {while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);return USART_ReceiveData(USART1);
}

5. 驱动程序

Windows：需要安装 CH340N 的驱动程序（可从官网或第三方下载）。
Linux：通常内核已内置 CH340 驱动，无需额外安装。
macOS：需要安装 CH340 驱动程序。

6. 测试

将 CH340N 连接到电脑的 USB 端口。
打开串口调试工具（如 PuTTY、SecureCRT 或 Arduino IDE 的串口监视器）。
设置正确的串口参数（如波特率 115200）。
发送数据并检查 MCU 的响应。

7. 注意事项

电源电压：
- 如果 MCU 使用 3.3V 逻辑电平，确保 CH340N 的 V3 引脚连接到 3.3V。
- 如果 MCU 使用 5V 逻辑电平，CH340N 的 V3 引脚可以悬空。
信号电平：
- CH340N 的 TXD 和 RXD 引脚是 3.3V 逻辑电平，直接与 3.3V MCU 连接即可。
- 如果 MCU 使用 5V 逻辑电平，需要在信号线上添加电平转换电路。
PCB 设计：
- 尽量缩短 USB 信号线（D+ 和 D-）的长度。
- 在 USB 信号线上添加 22Ω 的串联电阻，以提高信号完整性。