【项目分享】动手做一个TypeC转TTL模块(附带原理图)
目录
01 项目背景
02 功能说明
03 BOM清单
04 设计思路
05 性能验证与成品展示
06 尾声
01 项目背景
好久不见，我是子正。
最近在做单板调试时，发现自己手头的调试工具接口五花八门，且体积较大，使用起来不太方便；
例如这个小蓝盒多功能转换模块，优点是接口多，缺点体积大，不稳定，容易导致串口工具无响应；
鉴于之前我已经自制了一个TypeC接口的J-Link，以及这次的调试需求是使用TTL协议与MCU直连调试；
于是我想自己做一个轻量级的解决方案：
TypeC转TTL模块，通过 TypeC 接口连接电脑，实现与设备之间的 TTL 串口通信；最终能够适用于各种场景，比如 ESP32、STM32、树莓派等开发板的调试使用。
02 功能说明
该TypeC转TTL模块的主要功能参数如下：
· 使用TypeC接口连接PC端；
· 提供5针TTL接口(Tx、Rx、GND、CTS、RTS)；
· 支持3.3V与5V电平可选；
· 使用CH340G串口芯片，兼容Mac、Linux、Windows系统；
· 最高串行通信速率可达6Mbps；
03 BOM清单
本方案物料清单如下：
| 名称 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| CH343G芯片 | 1个 | 也可以替换其它芯片 |
| 16Pin TypeC接口(公) | 1个 | 最好是SMD |
| 3.3V LDO稳压器 | 1个 | 型号AMS1117-3.3V |
| TVS保护器件 | 2个 | 用于保护USB电源 |
| ESD保护器件 | 2个 | 保护USB信号与TTL信号 |
| 90°折弯插针 | 1组 | 5 Pin |
| LED、电阻、电容 | 若干 | 用于状态指示、滤波 |
04 设计思路
本模块的核心是USB转串口芯片CH343G，选择这个芯片的原因是出货量大，价格便宜，驱动兼容性友好；
围绕着CH343G芯片，实现PC端与各类开发板进行通信连接；
使用TypeC接口，将PC端的USB D+与D-连接到CH343G的数据接口；
最后，使用三针跳线端子实现3.3V与5V电平切换；使用5Pin-90°弯针实现TTL接口，并保留硬件流控制RTS与CTS。
05 性能验证与成品展示
这里使用两个TypeC转TTL模块进行互联，PC端使用串口工具进行通信；
两个模块进行互联，形成通信环路；
可以看到，通信速率可以跑到6Mbps；
同时保留CTS#和RTS#硬件流控制；
成品展示如下，外观采用亚力克面板保护，M3橡胶螺丝固定，防止损坏元件；成品图如下：
整体尺寸，长为52mm，宽32mm，厚9mm，保留余地为后期拓展为其它类型的通信模块。
06 尾声
本项目使用Altium Designer 22进行设计，后续将会以此项目为示例，记录AD22的完整使用流程，从工程创建到Gerber文件的生成。
由于该模块的电路相对简单，所以仅需两层板即可实现。
