CH340G USB-Schnittstellen-Chip: Eigenschaften, Anwendungen und Schaltplan-Übersicht

CH340G USB-Terminal

Quelle: Pxhere

Suchen Sie einen kostengünstigen Chip, der einen USB-Anschluss einfach mit Mikrocontrollern verbindet? Dann ist der CH340G die richtige Wahl.

Nicht sicher, wie dieses Gerät funktioniert? Keine Sorge – in diesem Artikel erhalten Sie eine umfassende Aufschlüsselung dieses Adapter-Chips.

Wir behandeln: Was es ist, seine Eigenschaften, Anwendungen und mehr.

Los geht's!

Was ist ein CH340G?

Der CH340G ist ein USB-Seriell-Wandler, der es einem PC ermöglicht, mit einem Einzelchip zu kommunizieren.

Der Adapter führt USB-zu-Druckerport, USB-zu-IrDA oder USB-zu-Seriell-Port-Umsetzungen durch.

Im Seriell-Port-Modus bietet das Gerät MODEM-Kontaktsignale.

Mit diesen Signalen können Sie einem PC einen UART hinzufügen oder bestehende UART-Geräte in USB-Schnittstellen umwandeln.

Eigenschaften und Spezifikationen des CH340G

• Unterstützt bestehende Anwendungen mit seriellen Ports
• RoHS-konform
• Funktioniert mit wenigen externen Bauteilen
• Kompatibel mit CH341
• Unterstützt 3,3 V und 5 V Betrieb
• Geeignet für USB 2.0-Schnittstelle
• Unterstützt Flusssteuerungssignale: CTS, RTS, DSR, DTR, RI, DCD
• Hardware-Vollduplex-Seriellschnittstelle mit internem FIFO
• Bietet virtuellen seriellen Port für Upgrade bestehender serieller Ports
• Unterstützt RS485, RS232, RS422 mit externen Pegelwandlern
• Baudrate-Bereich: 50 bps bis 2 Mbps
• Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis +85 °C

Pinout des CH340G

Schaltplan des CH340-Modul-Schaltkreises

CH340G Schaltplan

Der erste Schritt: Verbinden Sie den TXD-Pin des CH340 mit dem RXD-Pin des Mikrocontrollers. Dann verbinden Sie den RXD-Pin mit dem TXD-Pin des Mikrocontrollers. Anschließend schließen Sie einen Widerstand an RXD und eine Diode an TXD an.

Dadurch wird verhindert, dass der USB Strom an den Ziel-Chip liefert. Zusätzlich können Sie einen Schalter in den Schaltplan einbauen, um die Stromversorgung des Mikrocontrollers bei Bedarf zu unterbrechen.

CH340G Arduino

Ein CH340G Arduino ist ein in ein serielles Schnittstellenmodul verkleinertes Arduino-Steuerungssystem.

Benötigte Komponenten

• Arduino IDE Software
• USB Type-A Datenverlängerungskabel

USB-Datenverlängerungskabel

• Mini-Breadboard

Breadboard

• CH340G USB-TTL Serielles Schnittstellenmodul
• Arduino Pro Mini 5V

5 Volt Arduino Pro Mini

• Jumper-Wires (Female-to-Female) – 4 Stück

Jumper-Wires Female-to-Female

Quelle: Wikimedia Commons

Verdrahtungsplan

Schritte

1. Platzieren Sie den Arduino Pro Mini 5V auf dem Mini-Breadboard, das serielle Schnittstellenmodul daneben. Verbinden Sie die Drähte zwischen beiden Geräten.

2. Stellen Sie sicher, dass der VCC-Pin des CH340G-Moduls mit dem 3V3-Pin an der Seite verbunden ist.

3. Verbinden Sie das serielle Modul mit Ihrem Computer.

4. Stellen Sie sicher, dass der CH340-Treiber auf Ihrem Computer installiert ist. Unter Windows finden Sie ihn im „Geräte-Manager“. Falls nicht vorhanden, installieren Sie ihn manuell.

5. Öffnen Sie die Arduino IDE. Laden Sie den Beispielcode über Datei > Beispiele > 01.Basics > Blink.

Beispielcode in Arduino IDE geöffnet

Alternativ können Sie den folgenden Code im Sketch-Bereich Ihrer Software verwenden.

Code im Arduino IDE Sketch

6. Bestätigen Sie in der Arduino IDE unter Werkzeuge > Board > Arduino Pro, dass das Board korrekt eingestellt ist. Laden Sie das Testprogramm hoch.

7. Wählen Sie den COM-Port in der Arduino IDE unter Werkzeuge > Port > COMx. Prüfen Sie, ob der Geräte-Manager dieselbe COM-Nummer anzeigt.

COM-Port in Arduino IDE

8. Nach der Konfiguration laden Sie das „Blink-Programm“ in den Arduino Pro Mini hoch. Testen Sie das Programm mit der Hochladen-Funktion.

9. Halten Sie die Reset-Taste des Arduino Pro Mini während des Hochladens gedrückt. Lassen Sie los, wenn Sie den grünen Fortschrittsbalken und zwei Feedback-Zeilen sehen.

Arduino IDE Kompilierungsprozess

Die LED am CH340G-Modul blinkt zur Bestätigung des erfolgreichen Uploads. Auch die LED auf dem Arduino Pro Mini Board sollte blinken.

Wichtig: Der CH340G hat keinen DTR-Ausgangspin. Deshalb müssen Sie die Reset-Taste während der Programmierung gedrückt halten. Bei Modulen mit DTR-Pin entfällt dieser Schritt.

Installation des CH340G-Treibers

Linux / Windows

Bei Windows oder Linux funktioniert der USB-zu-UART-Wandler nahtlos mit der seriellen Anwendung im Windows-Betriebssystem. Sie müssen keine Treiber herunterladen, sondern folgen diesen Schritten:

1. Stecken Sie den USB-Seriell-Adapter per USB-Kabel ein.

2. Beobachten Sie die Verbindung. Gehen Sie zum Geräte-Manager und suchen Sie nach „USB-Serial CH340 (COM9)“. Falls nicht gefunden, laden Sie den Treiber herunter.

Geräte-Manager mit installierten CH340G-Treibern

Mac OS

1. Installieren Sie den Treiber.

2. Gehen Sie zu Programme > Dienstprogramme und öffnen Sie das Terminal.

3. Geben Sie den Befehl ein:

4. Geben Sie Ihr Passwort ein.

5. Starten Sie den Computer über das Menü neu.

Sie können den Entwicklermodus verlassen, um Ihre Einstellungen wiederherzustellen und den Boot-Arg auf den ursprünglichen Zustand zurückzusetzen.

Anwendungen des CH340G

• Erzeugung von MODEM-Verbindungssignalen
• Aufwertung eines herkömmlichen seriellen Ports zu einem USB-Bus
• Schnittstelle für Geräte und Mikrocontroller

Beispiele für CH340G

1. USB-RS232-Adapter. Dieser Adapter fungiert als externer Pegelwandler für MAX213 und CH340G.

2. Optisch isolierter USB-zu-UART-Adapter. Bietet optisch isolierte Ein- und Ausgänge mit vier Optokopplern. Optional können zwei 74LVC1G06 hinzugefügt werden, um Eingangs-Pins mit ausreichend Strom zu versorgen.

Abschließende Worte

Das CH340G-Seriell-Schnittstellenmodul ist eine ausgezeichnete und vielseitige Variante der CH340-Schnittstelle. Es ist mit verschiedenen Hardware-Komponenten kompatibel und dem CH340C sehr ähnlich, außer dass der CH340G keinen Quarzoszillator besitzt.

Die Treiberinstallation ist unter Windows, Linux und Mac einfach.

Haben Sie noch Fragen oder Anregungen? Kontaktieren Sie uns gerne.