USB-TTL (CH340) USB转串口模块技术参考手册
1. 概述
USB-TTL模块是一类将USB 2.0协议转换为UART TTL串口协议的通信模块，核心芯片通常为南京沁恒(WCH)的CH340系列（CH340G/CH340C/CH340N）。该模块是单片机开发调试中最常用的工具之一，用于固件烧录、串口调试、log输出等场景。模块支持3.3V和5V两种TTL电平输出，兼容市面上绝大多数MCU（STM32、ESP32、Arduino、51等）。
2. 引脚定义
| 引脚 |
丝印标识 |
类型 |
功能描述 |
| 1 |
VCC/5V |
PWR |
5V电源输出（USB VBUS直出），可对外供电 |
| 2 |
3V3 |
PWR |
3.3V电源输出（内部LDO），可对外供电 |
| 3 |
TXD |
O |
TTL串口发送端，接MCU的RXD |
| 4 |
RXD |
I |
TTL串口接收端，接MCU的TXD |
| 5 |
GND |
PWR |
公共地，必须与目标板共地 |
| 6 |
RTS |
O |
请求发送(RS232流控)，部分用于MCU自动下载 |
| 7 |
CTS |
I |
允许发送(RS232流控) |
| 8 |
DTR |
O |
数据终端就绪，部分用于MCU自动下载电路 |
接线口诀：TX接RX、RX接TX、GND接GND（交叉接线）
3. 电气特性
| 参数 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
| USB输入电压 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
V |
| TTL输出高电平(VCC=5V) |
4.5 |
5.0 |
5.3 |
V |
| TTL输出高电平(VCC=3.3V) |
3.0 |
3.3 |
3.5 |
V |
| TTL输出低电平 |
0 |
0 |
0.3 |
V |
| 最大波特率 |
- |
- |
2 |
Mbps |
| 3.3V输出电流 |
- |
- |
500 |
mA |
| 工作温度 |
-20 |
- |
+70 |
°C |
通信参数支持：
| 参数类型 |
支持范围 |
| 波特率 |
50 / 75 / 110 / 300 / 600 / 1200 / 2400 / 4800 / 9600 / 14400 / 19200 / 38400 / 56000 / 57600 / 115200 / 128000 / 230400 / 256000 / 460800 / 500000 / 576000 / 921600 / 1000000 / 1500000 / 2000000 |
| 数据位 |
5 / 6 / 7 / 8 |
| 停止位 |
1 / 1.5 / 2 |
| 校验位 |
None / Odd / Even / Mark / Space |
4. 典型应用电路
4.1 基础串口通信接线
USB-TTL模块 目标MCU板
┌─────────┐ ┌──────────┐
│ │ TXD ──────→ RXD │
│ CH340 │ RXD ←────── TXD │
│ │ GND ─────── GND │
│ │ │ │
│ VCC ─┼── 可选供电 ──→ VIN/5V │
│ 3V3 ─┼── 可选供电 ──→ 3V3 │
└─────────┘ └──────────┘
4.2 ESP32自动下载电路（利用RTS/DTR）
USB-TTL模块 ESP32
┌─────────┐ ┌──────────┐
│ │ TXD ──→ RXD(GPIO3)│
│ CH340 │ RXD ←── TXD(GPIO1)│
│ │ GND ─── GND │
│ │ │ │
│ RTS ─┼──┬───┐ │ │
│ │ │ │ │ │
│ DTR ─┼──┤ │ │ │
│ │ 10k 10k │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ ├───┴───┤ GPIO0 │
│ │ │ │ │
│ │ └───────┤ EN │
└─────────┘ └──────────┘
说明：RTS和DTR通过两个NPN三极管/二极管网络控制
GPIO0和EN，实现一键自动下载
5. 使用注意事项
- 共地必须：USB-TTL与目标板必须可靠共地，否则通信异常甚至烧毁芯片
- 电平匹配：3.3V供电的MCU务必使用3.3V TTL电平，拔出跳线帽切换到3V3档
- 热插拔注意：插拔模块时建议先断开VCC供电线，避免浪涌损坏MCU
- 驱动安装：Windows系统初次使用需安装CH340驱动；Linux内核4.0+、macOS 10.9+通常免驱
- 长距离通信：TTL电平不适合长距离（>1米），长距离请使用RS232/RS485方案
- 供电能力：模块3.3V输出最大500mA，不宜给大功率负载供电
- 模块识别：插上USB后设备管理器应显示"USB-SERIAL CH340 (COMx)"，若显示"Unknown Device"需重装驱动
