STC 串口下载电路 - CH340G或CH340N USB转串口以及漏电隔离

是给一个STC15W408AS 开发板采用自动下载功能，无需每次手动断电复位。

USB接口部分

使用经典(古老)mini-usb 接口，因为我不喜欢micro-usb，当年手机上经常坏。type-c 又贵又复杂，体积比mini-usb 还大。而且正好是手头的。Arduino nano 用的也是mini-usb。一条可用的数据线也就几毛钱。

D 和 D- 数据线上串联的电阻据说可以提高信号质量。我见过2233的电阻值，好像还有47。 还有干脆什么都不接。UD 和UD- 连接到CH340G 对应引脚。

这部分电路实物如图:

CH340G 外围电路

使用3V 供电时电路不同，请参考沁恒官方网站上的文但是USB 直接输出的是5V，所以一般不用担心。文件中明文提到右边可以悬挂一堆无用的引脚，RTS# 连接到自动下载电路的信号DTR#。

J-TXRX 插针用于引出串口信号，可用于调试或将电路用于其他板。

改用CH340N

感觉340G 一堆引脚根本不需要浪费，外部晶振也有点麻烦，所以决定用外部晶振代替CH340N。340N 换成了SOP-8 包装，手工焊接也可能感觉更容易，只有几个必要的引脚。外部电路和CH340G 晶振电路的连接方去掉了晶振电路。

RTS# 信号引脚还在，所以整体上很少有地方需要改变。只是据说波特率高了之后，CH340N 会有问题，并不意外，大部分时候够用就行。

信号指示灯和隔离防漏电

STC 使用串口编程时，单片机必须先断电再上电，才能进入上电复位状态。CH340G 的TXD 和RXD 如果直接连接到单片机，它将通过IO 引脚给单片机供电，虽然不足以让单片机正常工作，但可以让单片机不能完全停电，所以不能进入下载状态，解决方案是所谓的隔离电路，这些都在STC 也有文档。

如图，CH340G 的TXD 连接到单片机RXD，而RXD 连接到单片机TXD。单片机的RXD 引脚只用于接受CH340G 输出信号，内部上拉。使用肖特基二极管D2 隔离后，当CH340G 的TXD 输出高电时，二极管D2 截止日期，单片机无电流输出，达到隔离效果。由于单片机内部上拉，引脚读取到高电平。TXD 输出低电时，通过D2 降低单片机引脚，通信正常。CH340G 的RXD 引脚不需要二次管隔离，因为这是单片机输出，CH340G 接收时不会有电流，加上电阻R3 限流，确保无意外。

用于指示信号LED-TX 和LED-RX 阴极基本上可以随意连接，但是TXD 端是由CH340G 负责降低，所以放在二极管里D2 阴极更好，否则LED 点亮时，后面会有一个肖特基二极管的压降。同样的原因，RXD 因为单片机负责输出端，当然LED 它是由单片机驱动的，所以LED 阴极应连接到电阻R3 靠近单片机。另外，这两个LED 使用共阳极接法时，应注意两个LED 用相同颜色，不然LED 导通电压不同会有问题。

关于为什么可以通过IO 单片机引脚供电的部分原因与单片机引脚保护钳位电路有关：

IO 引脚和单片机将使用两个二极管VCC 当引脚高于地面时，与地面连接的作用是VCC 静电时，上述二极管导通起钳位作用，避免单片机内部损坏。同样，静电可能低于地电位，此时下面的二极管导钳位置。这样，当单片机外部时，VCC 如果引脚断电IO 如果上有高电平，会通过二极管连接到单片机内部供电，导致单片机不能完全断电。上述隔离电路就是为了解决这个问题。

另一方面，除了CH340G，其他连接到IO 引脚的外部电路也可以给单片机供电，所以给它IO 引脚和限流电阻也会在这方面发挥作用。

自动下载

详动下载功能详见另一篇文章STC 冷复位自动下载 - 三极管负脉冲电路，我在这里连接电路RTS# 信号，原理没有区别。此外，对电路进行了升级和优化STC 自动下载电路的纯硬件 V2。

单片机的GND 引脚不直接接地，而是连接到C-Gnd，由MOS 管Q1 控制。触发信号时，MOS 管Q1 因此，单片机将断电，然后自动下载电路将自动重新上电，使单片机完成上电复位，进入下载状态。STC15W408AS 默认是复位引脚IO 按照传统的复位按钮连接复位引脚是不方便的，所以可以给出Q1 用按钮开关手动下拉栅极，请参考前一版电路SW-RST ，手动触发单片机断电，放开按钮后单片机上电复位。

另外，正如上一段所说，IO 如果引脚上有电源，单片机可能无法顺利切断电源。除了限流电阻外，还可以连接可能给单片机供电的所有电路C-VCC，这样，单片机断电，外部电路断电，没有问题。CH340G 不能连到C-VCC，毕竟这是由它控制的

另外，虽然控制单片机Gnd，仍有漏电的可能性，如外部下拉电阻或低电平输入。如果使用这种自动下载电路，上述二极管漏电隔离电路不太适用，可以直接使用小特基二极管D2 去掉，换成470Ω 其他限流电阻不应改变。