原理图分析：Type-C 转串口（CH340C）最小系统板 CSDN 博客

一、项目简介

本电路是一块Type-C 供电 + CH340C USB 转 TTL 串口的调试小板，常用于单片机 / FPGA 的串口下载、日志打印。 功能清单：

1. Type-C 接口输入 5V 电源，支持 USB 通信；
2. AMS1117-3.3 LDO 稳压，输出 3.3V 给 CH340 与外设；
3. CH340C 芯片实现 USB 转 TTL 串口；
4. 电源指示灯 + TX/RX 串口收发指示灯；
5. 引出排针，对外提供 3.3V/5V 电源、TX/RX 信号；

适用场景：FPGA、STM32、RISC-V 开发板串口调试。

二、模块拆解分析

1. Type-C 接口电路

• 器件：TYPE-C16PIN 母座，搭配 ESD 保护管 BSMD1206-110-6V
• VBUS：USB 5V 电源，经过保险丝 F1 做限流保护；
• D+/D-：USB 差分信号线，直接接入 CH340C 的 D+、D - 引脚；
• CC 引脚：本设计没有做 PD / 快充识别，只做普通 USB 5V 供电，CC 引脚悬空；
• SHELL 金属外壳：接 GND，提升静电防护；

✅ 优点：Type-C 接口正反插，ESD 管保护 USB 数据线； ⚠️ 注意：CC 引脚未下拉电阻，不能触发 PD，仅普通 USB 5V，不支持快充。

2. CH340C USB 转串口核心电路

CH340C 是国产 USB 转串口芯片，内置时钟，无需外部晶振，是 CH340 系列性价比最高的版本。 引脚连接：

• VCC：3V3 供电；
• D+、D-：连接 Type-C 的 USB 差分信号；
• TXD：芯片发送（输出到外设 RX）；
• RXD：芯片接收（来自外设 TX）；
• 外围：电源引脚并联 100nF 去耦电容 C2；

本设计中：RTS#、DTR# 等调制信号引出到排针 H1，可用于自动下载（例如 STM32 一键下载电路）。

3. LDO 电源电路（AMS1117-3.3）

AMS1117 是经典线性稳压芯片，输入 5V，稳定输出 3.3V。

• VIN：输入 5V（来自 Type-C VBUS）；
• VOUT：输出 3.3V；
• 电容配置：
  • C4/C5：输入端 100nF + 10uF；
  • C6/C7：输出端 10uF + 100nF；

原理：大电容滤低频，0.1uF 陶瓷电容滤高频噪声，LDO 必备组合。 ⚠️ 注意：AMS1117 是 LDO，压差约 1.2V，输入 5V 足够；如果输入低于 4.5V 会稳压异常。

4. 指示灯电路（电源 + TX/RX）

• LED1：5V 电源指示灯，串联 1K 电阻 R1；上电常亮；
• LED2：TX 发送指示灯，CH340 发送数据时闪烁；
• LED3：RX 接收指示灯，CH340 收到数据时闪烁；

驱动方式：高电平点亮 LED，电阻 1K 做限流，电流约 2~3mA，亮度柔和不刺眼。

5. 扩展排针

• H1：引出 RTX、DTR、3V3、GND；
• H2：PZ254R 排针，引出 5V、3V3、TX、RX、GND；

对外接口定义：

• 5V：USB 输入电源；
• 3V3：LDO 稳压输出；
• TX：CH340 的 TXD，接目标板 RX；
• RX：CH340 的 RXD，接目标板 TX；
• GND：共地，串口通信必须共地！

三、原理图问题 & 踩坑点（重点！CSDN 读者最关心）

✅ 设计亮点

1. CH340C 版本，无外部晶振，BOM 更少，PCB 布线简单；
2. USB 数据线增加 ESD 保护，抗静电；
3. 电源输入有保险丝，防止短路烧电脑 USB 口；
4. 电源 + 收发状态指示灯，调试直观；
5. 同时引出 5V 和 3.3V，兼容 3.3V/5V 单片机；
6. 引出 DTR/RTS，支持 MCU 自动下载。

❌ 原理图缺陷 & 硬件踩坑清单

1. Type-C CC 引脚没有下拉电阻 Type-C 规范：要识别为 USB 设备，CC 至少需要 5.1k 下拉电阻到 GND。本图 CC 悬空，部分电脑 / 充电器无法识别，会出现供电不稳定。 修复：CC1、CC2 各加 5.1k 电阻到 GND。
2. CH340 的 TX/RX 指示灯接法需要注意 当前 LED2 接 TX，LED3 接 RX；CH340C 的 TXD 空闲电平为高，上电 LED 会常亮，只有翻转才会灭。很多新手会误以为一直有数据传输。
3. LDO 输入输出电容 AMS1117 推荐输出端使用钽电容，如果你用普通电解电容，低温或者负载突变时稳压容易抖动；陶瓷电容优先。
4. USB 差分线 D+/D - 布线 PCB 布局时 D+、D - 必须差分等长、紧邻，不要走长距离，远离电源大电流走线，否则 USB 识别失败。
5. 共地问题 和外部单片机通信时，必须 GND 相连，否则串口乱码。
6. 保险丝 F1：BSMD1206-110-6V 是 ESD，F1 是自恢复保险丝，注意封装，不要混淆器件。

四、PCB 布局建议（Altium Designer）

1. 电源路径：Type-C VBUS → F1 → AMS1117 输入，走线尽量粗；
2. AMS1117 靠近 CH340 芯片，缩短 3.3V 供电走线；
3. 0.1uF 去耦电容紧贴芯片 VCC 引脚；
4. D+ D - 差分线，长度尽量相等，平行布线；
5. 电源区域铺铜，GND 大面积铺地，多打地孔；
6. LED 灯放在板边，方便观察；排针放在板边缘方便外接杜邦线。

五、测试步骤

1. 插入 Type-C 到电脑，设备管理器出现 CH340 COM 端口；
2. 打开串口助手，发送数据，TX/RX 灯闪烁；
3. 测量：5V 输入，3.3V 输出电压；
4. 外接单片机，交叉接线：CH340.TX → MCU.RX；CH340.RX → MCU.TX；GND 相连；
5. 收发数据，验证串口通信。

六、总结

本电路是非常经典的CH340C Type-C USB 转 TTL 串口模块，结构简单，适合入门硬件练习、单片机 / FPGA 调试。 电路整体框架可用，但 Type-C CC 缺少 5.1k 下拉电阻是最主要的 bug，修改后可以直接打板。

适用人群：硬件初学者、嵌入式、FPGA 开发人员。

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配套博客摘要（CSDN 标题 + 简介，直接复制）

标题：【硬件实战】CH340C Type-C USB 转 TTL 串口板原理图解析 | 含踩坑点

简介：本文详细分析一块 Type-C 供电 CH340C USB 转串口小板原理图，包含 Type-C 接口、AMS1117 LDO 稳压、CH340C USB 转串口、电源指示灯、扩展排针模块拆解，同时指出原理图存在的设计缺陷、PCB 布线要点、测试流程，适合嵌入式 / FPGA 硬件调试入门。