CN204230559U - 一种usb接口转串口装置 - Google Patents
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Abstract
一种USB接口转串口装置，包括USB接口，USB下载接口和通信电缆；所述USB接口和USB下载接口通过通信电缆电连接；其特征在于：还包括一用于将USB接口转为串口的USB转串口电路和一用于隔离单片机信号干扰的隔离电路：所述USB接口、USB转串口电路、隔离电路及USB下载接口通过通信电缆依次电连接。采用本技术方案制得的USB接口转串口装置，具有制作方便、抗干扰能力强、成本低廉的优点，适用于未配置串口电脑的使用，解决了开发人员和学习单片机开发学生们的前期投入成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电脑与单片机进行通信的下载上传装置，尤其涉及一种能够将电脑的USB接口转为串口的通信装置。
背景技术
目前，在电脑与单片机之间进行通信时，一般要求电脑配置RS232串口，通过串口的通信模式来实现电脑与单片机之间的程序上传和下载。对单片机开发设计人员或者学习单片机开发的学生来说，现在面临一个比较尴尬的局面，那就是现在的电脑中配置RS232串口越来越少，这点对低配置笔记本电脑来说尤为明显，基本都没有配置RS232串口。
针对这个问题，一种解决方法是购买配置有RS232串口的高端电脑，这对普通设计开发人员和学习单片机开发的学生们来说，造成购置成本过高。另外一种解决方法就是向单片机生产商购买特制的USB转串口的通信线用于通信传输，但由于是非标准产品，一般厂商的售价都比较高。因此对开发人员和学生们来说，购买成本依然很高。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种低成本的USB接口转串口装置，通过USB接口使单片机与电脑之间进行连接通信，进而实现通过电脑对单片机程序进行上传与下载。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案：一种USB接口转串口装置，包括USB接口，USB下载接口和通信电缆；所述USB接口和USB下载接口通过通信电缆电连接；其特征在于：还包括一用于将USB接口转为串口的USB转串口电路和一用于隔离单片机信号干扰的隔离电路：所述USB接口、USB转串 口电路、隔离电路及USB下载接口通过通信电缆依次电连接。
进一步的，所述USB转串口电路包括将USB接口转为串口的转换芯片U1、所述转换芯片U1为20脚封装的CH340T芯片。所述转换芯片U1的串行数据输出3脚和串行数据输入4脚分别与隔离电路电连接；所述转换芯片U1的信号线6脚、7脚分别与USB接口的3脚和2脚电连接；所述转换芯片U1的接地端8脚与USB接口的4脚相连；所述转换芯片U1的电源端19脚与USB接口的1脚相连。
进一步的，所述USB转串口电路还包括时钟信号电路。所述时钟信号电路包括电容C4、电容C5、晶振XTAL1；所述电容C4电连接在转换芯片U1的晶振输入端9脚和地之间；所述电容C5电连接在转换芯片U1的晶振输出端10脚和地之间；所述晶振XTAL1的一端电连接在转换芯片U1的晶振输入端9脚和电容C4之间；所述晶振XTAL1的另一端电连接在转换芯片U1的晶振输出端10脚和电容C5之间。
进一步的，所述USB转串口电路还包括滤波电路；所述滤波电路包括C6，所述电容C6电连接在转换芯片U1的电源退耦端5脚和地之间。
进一步的，所述隔离电路包括R1和R2。所述R1的一端与转换芯片U1的3脚电连接，另一端连接USB下载接口的2脚；所述R2的一端与转换芯片U1的4脚电连接，另一端连接USB下载接口的3脚。
采用本实用新型的技术方案后，通过在电路中添加一个USB转串口电路和一个隔离电路将USB接口转化为虚拟的串口供USB下载接口识别，隔离电路隔离了单片机信号对USB转串口电路的干扰。
另外USB转串口电路中仅仅采用了一个转换芯片U1和几个电容的相互配合组成，隔离电路采用了两个电阻来实现隔离。具有制作方便、抗干扰能力强、 成本低廉的优点，适用于未配置串口电脑的使用，解决了开发人员和学习单片机开发学生们的前期投入成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
图1是USB接口转串口装置结构框图。
图2是USB接口的电路原理图。
图3是USB转串口电路的电路原理图。
图4是隔离电路的电路原理图。
图5是USB下载接口的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种USB接口转串口装置，包括USB接口，USB转串口电路、隔离电路、USB下载接口和通信电缆。USB接口、USB转串口电路、隔离电路及USB下载接口通过通信电缆进行依次连接。本实施例中，通信电缆采用四芯线，其中的两芯线作为通信数据线用，剩余的两芯线在程序上传下载时为单片机提供五伏电源用，同时为了保证通信的可靠性，将通信电缆的长度限制在一米之内。
图2、图3、图5所示，在本装置制作的过程中，USB接口和USB下载接口均采用普通的市面上最常见的封装形式。USB转串口电路包括将USB接口转为串口的转换芯片U1、所述转换芯片U1是采用20脚的封装集成芯片。
在通过通信电缆进行电连接时，转换芯片U1的3脚和4脚分别与隔离电路电连接；所述转换芯片U1的6脚、7脚分别与USB接口的3脚和2脚电连接；所述转换芯片U1的8脚与USB接口的4脚相连；所述转换芯片U1的19脚与USB 接口的1脚相连。
USB转串口电路还可以包括时钟信号电路。所述时钟信号电路包括电容C4、电容C5、晶振XTAL1。所述电容C4电连接在转换芯片U1的9脚和地之间；所述电容C5电连接在转换芯片U1的10脚和地之间；所述晶振XTAL1的一端电连接在转换芯片U1的9脚和电容C4之间；所述晶振XTAL1的另一端电连接在转换芯片U1的10脚和电容C5之间。电容C4、C5和晶振XTAL1为转换芯片U1提供时钟信号，驱动芯片内部电路同步工作。
USB转串口电路还可以包括滤波电路；所述滤波电路包括C6，所述电容C6电连接在转换芯片U1的5脚和地之间。电容C6为转换芯片U1提供滤波，即进行电源退藕处理。
如图3、图4、图5所示，隔离电路包括R1和R2，电阻R1、R2提供通信信号通路的同时，对单片机的信号进行隔离衰减，用于隔离来自单片机的干扰。所述R1的一端与U1的3脚电连接，另一端连接USB下载接口的2脚。所述R2的一端与U1的4脚电连接，另一端连接USB下载接口的3脚。采用隔离电路后，可以有效地避免转换芯片U1和单片机工作时的互相影响。
Claims (5)
1.一种USB接口转串口装置，包括USB接口，USB下载接口和通信电缆；所述USB接口和USB下载接口通过通信电缆电连接；其特征在于：还包括一用于将USB接口转为串口的USB转串口电路和一用于隔离单片机信号干扰的隔离电路：所述USB接口、USB转串口电路、隔离电路及USB下载接口通过通信电缆依次电连接。
2.根据权利要求1所述的USB接口转串口装置；其特征在于：所述USB转串口电路包括转换芯片U1、所述转换芯片U1采用20脚封装的CH340T芯片；
所述转换芯片U1的串行数据输出3脚和串行数据输入4脚分别与隔离电路电连接；
所述转换芯片U1的USB信号线6脚和7脚分别与USB接口的3脚和2脚电连接；
所述转换芯片U1的接地端8脚与USB接口的4脚相连；
所述转换芯片U1的电源端19脚与USB接口的1脚相连。
3.根据权利要求2所述的USB接口转串口装置；其特征在于：所述USB转串口电路还包括时钟信号电路；
所述时钟信号电路包括电容C4、电容C5、晶振XTAL1；
所述电容C4电连接在转换芯片U1的晶振输入9脚和地之间；
所述电容C5电连接在转换芯片U1的晶振输出10脚和地之间；
所述晶振XTAL1的一端电连接在转换芯片U1的9脚和电容C4之间；
所述晶振XTAL1的另一端电连接在转换芯片U1的10脚和电容C5之间。
4.根据权利要求2所述的USB接口转串口装置；其特征在于：所述USB转串口电路还包括滤波电路；所述滤波电路包括C6，所述电容C6电连接在转换芯片U1的电源退耦端5脚和地之间。
5.根据权利要求1至4任一项所述的USB接口转串口装置；其特征在于：所述 隔离电路包括R1和R2；
所述R1的一端与转换芯片U1的3脚电连接，另一端连接USB下载接口的2脚；所述R2的一端与转换芯片U1的4脚电连接，另一端连接USB下载接口的3脚。
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