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多合一设计工具中集成TTL、RS232、RS485以及串口等功能，可以满足多种通信需求，在硬件开发和调试中非常实用。

功能概述

TTL电平转换：

支持TTL电平的信号转换，适用于微控制器（如单片机、ARM等）与计算机或其他设备之间的通信。

TTL电平一般为3.3V或5V，具体取决于微控制器的供电电压和接口标准。

RS232接口：

提供标准的RS232串行通信接口，用于与具有RS232接口的设备进行通信。

RS232接口采用负逻辑，逻辑“1”为-3V至-15V，逻辑“0”为+3V至+15V（实际使用中，这些电压值可能因芯片和电路设计而异，但通常不会超出这个范围）。

RS485接口：

支持RS485差分通信协议，具有抗干扰能力强、传输距离远等特点。

RS485接口通常用于工业现场、自动化控制系统等领域，可以实现多设备之间的半双工或全双工通信。

串口通信：

提供串口通信功能，支持多种波特率、数据位、停止位和校验位等参数设置。

这些参数的设置可以根据不同设备的通信需求进行调整，以实现兼容性和通信稳定性。

USB输出：

提供USB接口，用于与计算机连接，实现数据的传输和通信。

USB接口通常具有即插即用的特点，方便用户进行连接和使用。

USB转TTL/RS232工具：

采用CH340E芯片作为USB-TTL芯片，实现USB到TTL电平的信号转换。

采用MAX232芯片作为TTL-RS232芯片，实现TTL电平到RS232电平的信号转换。

提供两路USB-TTL-RS232转换，用户可以根据需要选择TTL或RS232接口进行通信。

该工具适用于单片机、ARM等微控制器与计算机之间的通信和数据传输。

USB转485四合一转换器：

集USB转RS485、RS422、RS232、TTL及5V电源输出于一体。

可以方便地将单片机、ARM等微控制器与计算机连接，实现现场数据收发。

5V电源输出可以为连接的设备提供稳定的电源供应，方便用户进行调试和使用。

图纸：

PCB3D图：

原理图：

USB2.0转接头：

USB 接口部分

MicroXJN：这是一个 Micro - USB 接口。引脚 1 连接 VBUS，用于提供 5V 的电源；引脚 2 连接 D - ，引脚 3 连接 D + ，它们是 USB 数据传输的差分信号线，用于在设备和主机之间传输数据；引脚 4 连接 ID（在 OTG 设备中用于区分主机和从机角色，但在简单的 USB 设备中可能悬空或有特定连接）；引脚 5 连接 GND，提供接地。

电阻和电容的作用

R7 和 R8（33R）：这两个 33 欧姆的电阻是串联在 D - 和 D + 信号线上的。它们起到阻抗匹配的作用，确保 USB 信号在传输过程中减少反射和信号失真，从而保证数据传输的准确性。

C10（100nF）：连接在 VCC（ + 5V）和地之间，是一个去耦电容。它的作用是滤除电源线上的高频噪声，为电路提供稳定的电源供应。

R32（1M）：一端连接 ID 引脚，另一端接地。在 OTG（On - The - Go）应用中，该电阻用于配置设备的角色（主机或从机），但在一些非 OTG 的 USB 设备中可能只是起到下拉的作用。

SL2.1s 芯片部分

引脚功能：

DM1 - DM4 和 DP1 - DP4：这些引脚是 USB 数据的输入输出引脚，用于与外部 USB 设备进行数据通信。芯片内部可能包含数据处理和协议转换等功能模块，将 USB 数据信号进行处理和转换。

UDP：可能与 USB 的特定功能或协议相关，具体功能需要参考 SL2.1s 芯片的数据手册。

XIN 和 XOUT：通常连接一个晶体振荡器（图中未显示完整连接），为芯片提供时钟信号，使芯片内部的电路能够按照一定的时序进行工作。

VDD5、VDD18、VDD33：分别是 5V、1.8V 和 3.3V 的电源输入引脚，为芯片内部不同的电路模块提供合适的电源电压。

VSS：接地引脚，为芯片提供电气参考点。

整体工作流程

当 USB 设备通过 Micro - USB 接口连接到主机时，VBUS 提供 5V 电源，使芯片和整个电路通电。D - 和 D + 线上的差分信号携带 USB 数据，经过电阻 R7 和 R8 的阻抗匹配后进入 SL2.1s 芯片。芯片利用内部的功能模块对数据进行处理，如协议解析、数据转换等，同时通过 XIN 和 XOUT 引脚连接的晶体振荡器提供的时钟信号来协调内部电路的工作时序。C10 等电容保证电源的稳定性，以确保芯片能够正常工作。处理后的数据再通过芯片的相应引脚输出，实现与外部设备的数据交互。

CH340E原理图：

CH340E 芯片

CH340E 是一个 USB 总线转接芯片，可实现 USB 转串口等功能，常用于将 USB 接口的设备连接到串口通信系统中。

单个 CH340E 芯片电路工作原理

USB 接口连接：

DP1 和 DM1：它们是 USB 的差分数据线，分别连接到 CH340E 芯片的 UD + 和 UD - 引脚。DP1（D + ）和 DM1（D - ）用于传输 USB 数据信号，通过 R9 和 R10 两个 33 欧姆的电阻进行阻抗匹配，减少信号传输过程中的反射和干扰，确保数据的准确传输。

电源和去耦：

VCC 引脚（引脚 7）：连接 + 5V 电源，为芯片供电。

C13 和 C14（100nF）：是去耦电容。C13 连接在 V3 引脚（引脚 10）和地之间，C14 连接在 VCC 引脚和地之间。去耦电容的作用是滤除电源上的高频噪声，为芯片提供稳定的电源，保证芯片工作的稳定性。

串口信号输出：

RXD 和 TXD 引脚（引脚 9 和 8）：分别是串口接收和发送引脚。RXD 用于接收外部串口设备发送的数据，TXD 用于向外部串口设备发送数据。R3 和 R4（33R）是串联电阻，可能用于对串口信号进行适当的阻抗匹配或限流等处理，然后连接到外部的 RXD1 和 TXD1 引脚，实现与外部串口设备的通信连接。

流控制引脚：

RTS# 和 CTS# 引脚（引脚 4 和 5）：在一些串口通信应用中用于硬件流控制，图中它们接地，表明在此电路中可能未使用硬件流控制功能。

两个 CH340E 芯片的整体作用

图中有两个 CH340E 芯片（U4 和 U6），它们各自独立地将 USB 接口转换为串口接口。U4 芯片将 USB 的 DP1 和 DM1 信号转换为串口信号 RXD1 和 TXD1，U6 芯片将 USB 的 DP3 和 DM3 信号转换为串口信号 RXD2 和 TXD2。这样可以实现将两个 USB 接口分别转换为两个独立的串口接口，便于连接不同的串口设备，扩展了设备的串口通信能力 。

485原理图：

主要元件

SP3485EN - L/TR：这是一款 RS - 485 收发器芯片，用于实现 TTL 电平与 RS - 485 电平之间的转换，支持半双工通信模式。

1N4148WS：两个 1N4148WS 是肖特基二极管，起保护作用。

R12、R14、R16：均为 33Ω 电阻，起到限流和阻抗匹配的作用。

R11、R17：为 10KΩ 电阻，是上拉和下拉电阻，用于稳定 RS - 485 总线的电平。

C16：100nF 的电容，是去耦电容，用于滤除电源上的高频噪声。

工作原理

电源和去耦：

芯片的 VCC 引脚（引脚 8）连接 + 3.3V 电源，为芯片供电。

C16 连接在 VCC 引脚和地之间，起到去耦作用，确保电源稳定，减少电源噪声对芯片工作的影响。

数据接收：

当 RS - 485 总线上有数据传输时，差分信号通过 A（引脚 6）和 B（引脚 7）进入 SP3485EN - L/TR 芯片。

芯片内部的接收电路将差分信号转换为 TTL 电平，并通过 RO 引脚（引脚 1）输出，然后经过 R12 连接到外部的 RXD2 引脚，供后续电路接收数据。

数据发送：

外部电路的 TXD2 引脚的数据信号，经过 R16 和 D5（1N4148WS 二极管）后连接到芯片的 DI 引脚（引脚 4）。

同时，TXD2 信号还通过 D4（1N4148WS 二极管）和 R28 连接到 RE_485 信号端。当 TXD2 为高电平时，RE_485 信号变为高电平，使芯片的 DE（发送使能）和 RE#（接收使能）引脚有效，芯片进入发送模式，将 DI 引脚的 TTL 电平数据转换为 RS - 485 差分信号，通过 A 和 B 引脚发送到 RS - 485 总线上。

信号保护：

两个 1N4148WS 二极管 D4 和 D5 起到保护作用。当 TXD2 信号出现异常高电压或负电压时，二极管可以导通，将电压钳位在安全范围内，防止过高的电压损坏芯片。

总线电平稳定：

R11 和 R17 作为上拉和下拉电阻，分别连接到 A 和 B 引脚与电源和地之间。它们的作用是在总线空闲时，将 A 和 B 引脚的电平稳定在一个确定的状态，避免总线出现悬浮电平，从而提高通信的可靠性。

232原理图：

主要元件

MAX3232ESE：这是一款电平转换芯片，内部集成了电荷泵电路，可在 3.3V 电源下工作，实现 TTL/CMOS 电平与 RS - 232 电平之间的双向转换，适用于需要与 RS - 232 标准接口设备通信的场景。

1N4148WS：两个 1N4148WS 是肖特基二极管，起保护作用。

C5 - C9：均为 100nF 的电容，用于电荷泵电路及电源去耦。

R34 - R36：33Ω 电阻，起到限流和阻抗匹配的作用。

工作原理

电源和电荷泵：

VCC 引脚（引脚 16）连接 + 3.3V 电源，为芯片供电。

C5 是电源去耦电容，连接在 VCC 引脚和地之间，滤除电源上的高频噪声，确保电源稳定。

MAX3232ESE 芯片内部有电荷泵电路，通过外接的 C6 - C9（100nF 电容）工作。C7、C8 分别连接到 C1 + （引脚 1）、C1 - （引脚 3）和 C2 + （引脚 4）、C2 - （引脚 5），用于产生 RS - 232 电平所需的较高电压（一般为 ±10V 左右），以满足 RS - 232 通信的电平要求。

数据发送（TTL 转 RS - 232）：

来自外部电路的 TTL 电平数据信号（TXD2），经过 D2（1N4148WS 二极管）后连接到芯片的 T2IN 引脚（引脚 9）。

芯片内部将 TTL 电平的输入信号转换为符合 RS - 232 标准的电平信号，通过 T2OUT 引脚（引脚 8）输出，再经过 R36（33Ω 电阻）连接到外部的 232TX 引脚，发送到 RS - 232 总线。

数据接收（RS - 232 转 TTL）：

RS - 232 总线上的信号通过 232RX 引脚输入，经过 R34（33Ω 电阻）后连接到芯片的 R2IN 引脚（引脚 11）。

芯片内部将 RS - 232 电平的输入信号转换为 TTL 电平信号，通过 R2OUT 引脚（引脚 10）输出，再经过 D1（1N4148WS 二极管）连接到外部的 RXD2 引脚，供后续 TTL 电平电路接收数据。

信号保护：

两个 1N4148WS 二极管 D1 和 D2 起到保护作用。当输入信号出现异常高电压或负电压时，二极管可以导通，将电压钳位在安全范围内，防止过高的电压损坏芯片。

实物：

正面：

背面：

操作界面：