我的基于CH340E的USB-UART转换板

我做了一个非常小的基于CH340E的USB-UART转换板。

--by Captdam @ Aug 18, 2025 Aug 17, 2025

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【中】 这里是这篇文章的中文版

CH340

CH340家族

CH340家族是一款让现代计算机PC通过USB而不是古老的RS-232接口与串口设备通讯的USB-UART接口。

电脑上的RS-232接口
谁现在还在用RS-232接口呀?原来是我呀,那没事了~~

和其它芯片(像是FT232和CP2012)相比,CH340简直就是白菜价。基于CH340的USB转串口模块也就几块钱,而一张CH340芯片则低至一块多(我就用1块44的单价在淘宝买到了一堆)。

那么,优点(便宜)说完了,缺点呢?有观点说CH340可靠性低,不过我还没见到过。

这有一篇我觉得不错的讨论各种USB-UART芯片的文章:https://github.com/SpenceKonde/AVR-Guidance/blob/master/UPDI/jtag2updi.md

另外,业内应该也记得这个故事吧:有一天,FTDI决定在他们的新驱动里面直接干爆那些仿造他们的芯片。我理解他们想要保护自己的产品的知识产权。但是作为消费者,我没办法去检验商家卖我的芯片是不是保真的,我也不可能为了几块钱的芯片而在生产中让几百块上千块的系统冒险(还是在我不知情的情况下突然更新)。而且,一家公司能突然这么做,我也不敢相信他以后还不会赶出来别的事,这确实跨越红线了。既然咱惹不起,咱走还不行嘛,况且别家的产品又好用又便宜还不干坏事。

正是因为价格低廉,因此CH340被大量用在各种低成本系统中,包括Arduino nano。

CH340家族
CH340家族

CH340E

使得CH340E在一种CH340中脱颖而出的就是它的封装:

也就是说,只需要极少的外部元件就可以工作。特别是不需要额外晶体这一点我很喜欢。我们需要这些外部元件:

我个人比较讨厌特意买晶体振荡器。它们既不常用(和电阻电容相比),频率还多(不同应用),而且尺寸还又丑又大(没办法,晶体物理特性)。所以,如果设备自带时钟的话就很棒。

美中不足的是,CH340E只有MSOP-10一种封装。每个引脚的距离只有0.5mm:引脚金属宽0.3mm,引脚之间缝隙宽0.2mm。要焊接它们就很头疼,要用CNC车出来PCB的走线就更头疼。

CH340E最小系统

电路设计

下面是我的CH340E最小系统的设计。

最小系统电路图
最小系统电路图
最小系统PCB
最小系统PCB

这里是这个最小系统的KiCAD工程文件链接。

在最中间的就是CH340E芯片。最上面是两个0.1uF电容,一个用于5V电源,一个用于V3。最下面是指示状态的LED,旁边1k欧姆的电阻用于LED限流。

最左边是USB接口。最右边的4pin接头用于外接串口设备和外接设备的5V供电。

这里硬件流量控制(RTS和CTS)被省略了。

最小系统PCB
最小系统PCB

测试

当系统连接电脑USB时,Windows的设备管理器应该成功检测到新的COM设备:

Windows设备管理器检测到CH340 COM设备
Windows设备管理器检测到CH340 COM设备

我们可以用跳线连接Tx和Rx,这样串口发送的数据就应该被传回:

终端中数据传回
终端中数据传回