USB转UART、UART转RF接口设计说明

在“圆梦小车DIY 套件”设计中，忽略了PC 机侧的接口需求，使用了一个比较“凑合”
的方案，即使用一块扩展版（YM1-PCB2）为基础，焊上USB 转UART 及无线接口部分，这
样虽然能够达到目的，但是美观性、实用性欠佳，因没有外壳保护，容易损坏，而且线路板
一大半区域无用，还增加了成本。

需求分析和设计
为了用户使用方便，单独设计了一块PC 机侧用的PCB，仍然沿用DIY 概念，所用器件
和电路与前面描述的方案相同，只是缩小的PCB，同时选择了一款标准的小塑料机壳作为外壳，PCB 的尺寸按此壳设计，用户如果需要，可以将焊好的线路板装入盒中，既美观，又增加了可靠性。缩小后的PCB 和可用的塑料机壳因为是DIY 理念，所以设计时充分考虑了用户自身的其它用途，在PCB 的设计上，将USB 转UART 部分和UART 转RF 部分分开，排版时设计了一个便于切断的槽，用户如需要单独使用任一部分，可以使用锯条方便的将其分为两个部分。两个部分均设计了安装支脚的安装孔，可方便的固定于所需地方，或者加装支脚便于摆放。（可以使用管装集成电路的封口塑料钉作为支脚）USB 转UART 部分可以用于许多原来和PC 串口通讯、后由于笔记本电脑无串口而倍感郁闷的单片机应用中。特别是对于STC 单片机（包括89 系列）的程序下载需求，并不是每款USB 转UART 接口都能胜任，而本设计所选的CH341 芯片是可以的，所以这部分为STC 单片机编程提供了方便。UART 转RF 部分可用于任何带有UART 接口的单片机系统，4.5*4.5cm 的小体积为安装提供了方便。按原来的设计，则用户需要将无线部分锯下使用，即麻烦又不美观，如果将整个扩展板装上就更不可行了。典型的应用就是为Handyboard 增加无线通讯；实际上国内很多款教育机器人平台都可以，因为多数单片机都有UART 口。因为线路板有空的地方，且单片机也有富裕的I/O 口，所以比原来多设计了2 路LED 指示，用户如果有兴趣，可以自己尝试编写RF 模块的控制程序，激活这两个指示灯，使接口的工作状态指示更清晰、更活泼。可以用作指示UART 的接收和发送，也可以用于指示无线模块的工作状态，总之可以通过显示的丰富使接口更人性化。这个接口所实现的功能虽说和市面上出售的“透明无线接口模块”类似，但是有其特色：
1) 不需借助任何其它手段，就可以自己修改控制程序，以实现自己特殊的需求；
2) 提供了USB 转串口功能，大大减少了使用的限制；
3) USB 转串口和串口转RF 的功能可分开使用，增加了灵活性。
因为目标客户是大学生，是以学习为目的，所以上述特色尤显重要。
因为CH341T 还支持USB 转I2C 功能，所以在此次设计中，将I2C 的接口引出.