前言

  做個usb轉串列埠，同時相容ttl，講述硬體模組基礎的開發流程，本篇描述了全流程過程，然後選型了合適的元器件。

基本流程

  以下是筆者個人從事過相關硬體研發，總結出來的流程，僅代表個人意見。

設計原理圖

  原理圖至關重要的第一步，後續PCB依據原理圖設計，本模組涉及電源電路，485與ttl晶片以及其外圍電路，還有模組輸出輸入。
  設計原理圖的時候是與選型晶片方案相輔相成的：

• 如果已經設計好或者有了只是更改下主晶片，那麼就是先選型晶片後修改原理圖了。
• 如果什麼都沒有，那麼也可以先選擇主485與ttl轉換晶片，然後設計依據其需要的外圍電路設計電路圖。

  此步驟並沒有什麼標準，是做硬體最關鍵的步驟，後續的一切都基於原理圖的正確設計，原理圖一旦設計存在錯誤，後續能補救的空間是沒有的（硬體出版後的除錯 過程中，可以採取外接電源，外接訊號，飛線等方式進行硬體上的除錯）。

封裝對映階段

  此階段是需要對上述原理圖使用到的一些元器件的示意圖進行元器件硬體上的對映，元器件的大小引腳對映。
元器件封裝庫：一般來說供應商公司、官網等相關渠道會提供其出售的元器件封裝，以避免設計者自行建立，網上也有封裝庫購買，硬體工程師有積累的封裝庫。

PCB設計階段

  PCB設計階段，就是將原理圖與封裝庫對映完後，然後生成PCB，生成的PCB是雜亂無章的，元器件的引腳是透過線網路來連線的（實際上物理上的連線是沒有的），需要自己透過比如機械層來劃定PCB的實際大小，然後把元器件布上去（多層板，焊盤，過孔，差分，遮蔽，DIP涉及的知識非常多，設計者需要知識經驗的長期積累）。

PCB打樣階段

  PCB設計好後，匯出bom表和可供生產的檔案，交給打板子常見，bom表用於採購元器件，如果是像量比較多或者bga等封裝，都是等樣板出來後，交給專門的貼片廠子去貼片，元器件比較少又沒有難焊接的，則一般都是研發人員手焊。

PCB的程式除錯研發測試階段

  PCB成型之後，需要驅動系統人員聯合硬體人員一起除錯並測試，確認板子上的電路基本沒啥問題（只能說明除錯的時候沒問題，一般除錯的時候沒問題不涉及高速等複雜電路，後續生產一般也不會有問題），則可以開始進入小批次階段。有些電磁干擾，震動實驗一般也是在此階段測試。

小批次生產階段

  小批次階段一般是生產10-50塊板子，然後刷入程式（此時基礎的測試程式都已經完成，如果是應用開發，可能應用開發也完成），然後進行老化等相關的測試（高溫、48小時連續執行等一些出廠前的老化測試），透過測試之後，小批次可以發貨。

批次生產階段

  小批次穩了，然後就會根據需求進入批次階段，批次階段有些傳統企業（筆者就認識這樣一家企業，月出貨3-4K左右），都會進行老化測試，進一步確保產品質量穩定。（ 其實產品前期不做足夠的實驗，發出去出現問題的機率更大，而維保售後的費用成本則更高）

USB轉232按照需求大致選型過程

選型usb轉串列埠晶片

   
  選型的過程，不多說，一般是需要什麼模組就檢視什麼模組，也可以使用自己有存貨的模組。
選型還涉及選型後的晶片的外圍器件，外圍器件多了成本也高了，總直硬體設計一個複雜的過程，複雜在成本計算（晶片，外圍器件，是否貼片等），個人熟悉程度等等，挺麻煩的一個事。

usb轉ttl晶片選型

CH340+SP232

  usb轉ttl的usart，不帶232電平功能，這樣既可以拿到5V又可以拿到3.3V的ttl。
  
  
  電腦的USB是5V的，所以需要匹配個5V的ttl轉232電平：

• 5V的TTL轉232電平晶片：max232，sp232
• 3.3V的TTL轉232電平晶片：max3232，sp3232
    ttl分為5V和3.3V，設計的時候，我們全部留出來，然後看看，選擇5V，

CP2102

  
  只能輸出3.3V的ttl。

PL2303

最終選型結果：CH340G+MAX232

5V轉3.3V電源晶片

晶振

  2DIP的即可，CH340G需要一個有源12MHz的晶振。
  

USB口

  這個不需要選型，找個便宜的即可，使用dip的牢固些。
  

晶片轉換口

  這個是切換輸出的ttl是3.3V和5V的，使用標準2.54mm的DIP：
  

232切換口

  是否輸出rs232，如果輸出，那麼需要將晶片電平輸出轉換切換至5V。
  同“晶片轉換口”

輸出DIP口

  要很好的伸出來，考慮到水平，所以選擇90彎折的DIP針，其實大部分類似模組也是這麼做的。
  

透明熱縮管

  做成長條狀，我們可能需要把他包住，選個透明管吧
  
  得根據實際設計出得PCB再選擇尺寸。