本文介紹一種改造CH340 USB轉(zhuǎn)串口線使之適合3.3V單片機(jī)的方法。

一、 存在的問題

USB串口線是常見的用于電腦與單片機(jī)之間進(jìn)行通信的設(shè)備。

現(xiàn)在市面上常見的USB轉(zhuǎn)串口線有CH340串口線。這種串口線是電腦的USB口供電的，電腦的USB輸出的電源一般是5V的，那么USB信號(hào)轉(zhuǎn)換出來的串口電平一般也是5V的。

如果這種電平接到3.3V的單片機(jī)，可能會(huì)造成單片機(jī)的損壞，那么有沒有辦法使這種串口線適合3.3V電壓的單片機(jī)使用呢？

單片機(jī)、PLC、電路板、控制器/箱、儀器儀表、機(jī)電設(shè)備或系統(tǒng)、自動(dòng)化、工控、傳感、數(shù)據(jù)采集、自控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)，電子產(chǎn)品，軟件、APP項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)定制訂做業(yè)務(wù)，可:3w點(diǎn)yonko-tech點(diǎn)com

二、 將串口線改造到3.3V的方法

先看一個(gè)CH340的參考電路：

圖 2中，CH340的5#和6#引腳分別接UBS接口的D+和D-引腳，16#和1#接了USB接口的電源引腳。2#和3#分別是轉(zhuǎn)換后的串口收(RXD）發(fā)（TXD）引腳。如果CH340的16#和1#接入了5V電源，那么相應(yīng)的TXD和RXD也是5V電平的。這個(gè)直接接3.3V單片機(jī)存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

再看一下CH340手冊(cè)上的描述：

CH340 芯片支持 5V 電源電壓或者 3.3V 電源電壓。當(dāng)使用 5V 工作電壓時(shí)，CH340 芯片的 VCC 引腳輸入外部 5V 電源，并且 V3 引腳應(yīng)該外接容量為 0.1uF 的電源退耦電容。當(dāng)使用 3.3V 工作電壓時(shí)，CH340 芯片的 V3 引腳應(yīng)該與 VCC 引腳相連接，同時(shí)輸入外部的 3.3V 電源，并且與 CH340 芯片相連接 的其它電路的工作電壓不能超過 3.3V。

可知CH340其實(shí)在3.3V和5V電壓上都是可以工作的，只是接到電腦USB口的時(shí)候就使用了5V電平。

再看看CH340的電氣參數(shù)：

對(duì)于3.3V單片機(jī)來說，單片機(jī)的TXD引腳是輸出引腳，需對(duì)應(yīng)CH340的輸入，這個(gè)無影響不需要修改。因?yàn)閷?duì)于CH340輸入來說，低于0.7V被判斷為低電平，高于2.0V被判斷為高電平，3.3V單片機(jī)的串口輸出電平的范圍能夠覆蓋這個(gè)區(qū)間。

3.3V單片機(jī)的RXD引腳是輸入引腳，需對(duì)應(yīng)CH340的輸出，CH340的輸出的高電平對(duì)應(yīng)的電壓最小為（VCC-0.5），如果CH340電源接的是5V，那么輸出的高電平最小為4.5V，顯然不適合直接接到3.3V的單片機(jī)上。

那么，如果對(duì)應(yīng)CH340的輸出，就需要降壓處理。

降壓最直接的辦法就是串一個(gè)電阻（R），那么多大電阻呢？

由圖 3可知，CH340的高電平輸出電流約為3mA，那么根據(jù)歐姆定律，電流乘以電阻等于電壓（5V降到3.3V的電壓差），得出算式3×10-3×R=(5-3.3)V，求得R≈560Ω。

所以，將CH340串口線改造為適合連接3.3V單片機(jī)的方法很簡單：將CH340串口線的TXD端（即圖 1綠色線）串接一個(gè)560歐姆的電阻即可，然后再接到單片機(jī)的RXD端，其余，串口線的GND接單片機(jī)的地線，串口線的RXD接單片機(jī)的TXD。

本文完。

沙鷗 成都 2023年11月