- Описание ch340g
- Небольшой обзор usb/uart конвертера на ch340g с dtr
- Оборудование, технологии, разработки модуль ch340 (мост usb-uart). схема, характеристики. установка драйвера. | оборудование, технологии, разработки
- Принципиальная схема модуля ch340.
- Причина проблемы установки драйвера
- Шаг 1
- Шаг 2
- Шаг 3
- Шаг 4
- Шаг 5
- Шаг 6
- Итоговый результат
Описание ch340g
- Полноценный переходник USB – COM-порт (RS232) с уровнями TTL/CMOS и линиями: TxD, RxD, DTR, CTS
- Поддержка драйверов WindowsXP , Windows7 , Windows8, Mac OS, Linux
- Поддержка USB 2.0
- Скорость передачи данных от 50bps до 2Mbps
- Поддержка интерфейсов RS232, RS485, RS422
- Программное обеспечение полностью совместимо с CH341
- Поддержка питания 5в и 3,3 в
Небольшой обзор usb/uart конвертера на ch340g с dtr
USB/UART конвертеры, такие маленькие платки подключаемые к USB, повсеместно используются радиолюбителями для программирования микроконтроллеров, подключения различных устройств, модемов, модулей, всего, в описании чего есть слова SERIAL или UART.
Я уже делал обзор на подобную плату с CP2102. Но периодически эти платки сгорают или теряются или просто оседают в недрах очередной поделки. И заказывая очередную партию плат Arduino Pro Mini, до кучи взял USB/UART на CH340. Данная плата меня заинтересовала тем, что имеет вывод DTR, который я раньше видел только на платах с CH2103. А это значит, что Arduino Pro Mini можно программировать без мучительных нажатий на кнопку RESET.
CH340 от китайской компании WCH отличаются дешевизной. Их ставят как в отдельные модули, так в китайские клоны Arduino, отладочные платы ESP8266. Даташит на CH340
Ну что, ж, посмотрим что же я купил. В прозрачном пакетике сам модуль и соединительный провод на 5 проводов.
На плате, кроме «GND», «VCC», «TX» и «RX» есть еще «DTR» и «CTS». У последнего, «пина приветсвия» я так и не понял назначение, так как сигнала на нем нет никакого (Может кто посветит, зачем он здесь?”.
На плате имеется переключатель питания 5В (напрямую с USB) и 3.3 с маломощного стабилизатора (заявлено 120мА)
и кнопка, при нажатии на которую происходит отключения питания на VCC/. Этой кнопкой можно передергивать устройства, у которых отсутствует RESET.
Из за дополнительных кнопок плата немного больше чем другие аналогичные модули
К сожалению, переключатель 5/3.3В работает только на VCC и не переключает TTL уровень UART интерфейса. Большинство устройств с 3-х вольтовым питанием толерантно к уровням 5В, но если такое не заявлено, нужно будет использовать преобразователь логических уровней или самодельную опторазвязку.
Напряжение VCC при разных положения переключателя
Подключаю Arduino Pro Mini и без проблем программирую его без всяких нажатий на RESET
В моей Windows 7 64 бит драйвера на CH340 уже были. Не удивительно, учитывая сколько устройств к нему уж подключалось.
LINUX из моей «апельсинки» определил эти платки «из коробки»
Логический анализатор, подключенный в параллель TX, RX и DTR показывает работу последнего
А вот с модулем ESP8266 без внешнего питания ничего не вышло. ESP-шка просадила маломощный стабилизатор до 1.6В и работать отказалась
Подведу итог
Вполне рабочее устройство, выполняющее свои функции
Плюсы модуля:
Минусы:
Оборудование, технологии, разработки модуль ch340 (мост usb-uart). схема, характеристики. установка драйвера. | оборудование, технологии, разработки
В предыдущей статье я писал о микросхеме CH340G – 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. Я расскажу 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, RS23, RS422, RS485, IrDA. Схемы подключения к некоторым из этих интерфейсов я привел 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.
По моей партнерской программе модуль CH340G можно купить всего за 90 руб. Там же продается вариант модуля с дополнительными выводами по цене 120 руб. Цены указаны на момент написания статьи (январь 2021г.).
Сигналы интерфейса UART модуля.
На разъеме модуля 6 контактов, через которые подключается UART устройство.
N | 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 CH340G.
|
3 | 3V3 | питание | Опорное напряжение для USB интерфейса.
|
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.
Существуют другие варианты модулей CH340 с большим числом сигналов UART.
В предыдущей публикации я привел технические характеристики и параметры микросхемы CH340G. Они распространяются и на модуль.
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 я устанавливаю драйвер в такой последовательности.
Открываю диспетчер задач Windows. Для этого Пуск-> Панель управления -> Диспетчер устройств.
Открываю закладку Порты(COM и LPT).
Подключаю 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.
Запускаю файл установщика драйвера ch341ser.exe. Автоматически разархивируются файлы драйвера. Появляется окно.
Нажимаю 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, у меня с номером 5.
При желании его номер можно изменить.
Нажать на COM порт правой кнопкой мыши, выбрать Свойства.
Дальше Параметры порта.
Теперь Дополнительно.
Осталось задать номер порта.
Теперь при каждом подключении модуля CH340 к компьютеру в системе будет появляться виртуальный COM порт.
Надо только помнить, что при подключении модуля к другому USB порту может измениться номер и виртуального COM порта.
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.
Причина проблемы установки драйвера
Это происходит по причине того, что платы могут приходить с чипом CH340G из-за которых и возникает проблема с установкой. Такое происходит в основном тогда, когда вы покупаете реплику платы. В них-то как раз и используется COM <-> USB преобразователь CH340G.
На фото выше плата со стандартным чипом сверху и с чипом CH340G внизу. Т.к. довольно много пользователей пользуется Windows 7 – чаще всего вопрос возникает именно с этой ОС.
Шаг 1
После подключения платы типа Ардуино Нано вы сможете в ОС Windows 7 в диспетчере устройств увидеть ошибку напротив USB 2.0 SERIAL:
Путь у нас такой:
Мой Компьютер → Свойства → Диспетчер устройств → Другие устройства → USB2.0-Serial
Шаг 2
Дважды кликаем левой кнопкой мыши или кликаем правой кнопкой по USB 2.0 SERIAL и выбираем “Обновить драйверы”.
Шаг 3
Выбираем “Выполнить поиск драйверов на этом компьютере”:
Шаг 4
Указываем путь куда разархивировали папку с драйвером: C:Program FilesArduinodrivers.
Шаг 5
У вас скорее всего появится предупреждение «Не удалось проверить издателя этих драйверов». Жмем дальше на “Все равно установить этот драйвер”.
Шаг 6
На этом процедура установки должна завершиться успешно. Должно появиться стандартное сообщение Windows “Обновление программного обеспечения для данного устройства завершено успешно”.
Итоговый результат
После того как мы сделали все шаги по установке драйвера CH340G в диспетчере устройств нашей Windows 7 появится новый COM порт:
Иногда процесс установки всё-равно не получается выполнить правильно и ОС не может определить плату. Проблема может быть в самой плате. Варианты решения следующие:
- Проверяем правильно ли выполнена установка драйвера;
- Была ли произведена перезагрузка компьютера после установки драйвера CH340G;
- Перезагружаем компьютер;
- Пробуем использовать другой USB-порт;
- Пробуем повторно установить драйвер.