CH340G USB-naar-Serieel Interface Chip: Handleiding & Arduino Gebruik

Wat is de CH340G?

De CH340G (vaak foutief CH304G geschreven) is een veelgebruikte, goedkope USB-naar-UART bridge controller van Nanjing QinHeng Electronics (WCH). Het stelt een microcontroller (zoals Arduino, ESP8266, STM32) in staat om via USB met een PC te communiceren. Veel klone-Arduino's (Nano, Pro Mini) en ESP-01 programmeerborden gebruiken deze chip in plaats van de duurdere FTDI FT232RL.

Kenmerken & Specificaties

• USB 2.0 full-speed (12 Mbps) compatibel
• Ondersteunt 5 V en 3,3 V I/O (VCC pin bepaalt I/O niveau)
• Baudrates: 50 bps tot 2 Mbps
• Hardware flow control: RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI
• Ingebouwde firmware, geen externe kristal nodig (interne oscillator)
• Behuizing: SOP-16 (CH340G), SOP-16 met kristal (CH340C), SSOP-20 (CH340K/B)
• Temperatuurbereik: -40 °C tot +85 °C
• RoHS compliant

Pinout (SOP-16)

Typische Module Schema (CH340G Breakout Bord)

USB Connector
   │
   ├── D+ ────→ Pin 10 (UD+)
   ├── D- ────→ Pin 11 (UD-)
   ├── VBus ──→ 500mA PTC resetbare zekering ──→ Pin 1 (VCC) ──→ 100nF ──→ GND
   └── GND ────→ Pin 8,12 (GND)

MCU Interface:
   Pin 2 (RXD) ──→ 1kΩ ──→ MCU TX
   Pin 3 (TXD) ──→ 1kΩ ──→ MCU RX
   Pin 5 (DTR) ──→ 100nF ──→ MCU RST (auto-reset bij upload)
   Pin 4 (RTS) ──→ Optioneel naar MCU CTS/andere functie
   Pin 9 (VDD3) ──→ 1µF + 100nF ──→ GND (interne regulator stabilisatie)

Let op: De 1kΩ serieweerstanden op TXD/RXD beschermen tegen kortsluiting als MCU pin verkeerd geconfigureerd is (output vs input). Sommige modules hebben level-shifters voor 5V/3,3V compatibiliteit.

Arduino Pro Mini Programmeren met CH340G Module

Benodigdheden

• Arduino Pro Mini 5V/16MHz of 3,3V/8MHz
• CH340G USB-TTL module (met DTR pin!)
• Mini breadboard + jumper wires (vrouw-vrouw)
• USB kabel (data, niet alleen laden)
• Arduino IDE geïnstalleerd

Aansluitschema

Belangrijk: Voedingsspanning moet overeenkomen! 5V Pro Mini → CH340G VCC op 5V (meestal default). 3,3V Pro Mini → CH340G VCC op 3,3V (solder jumper op module of externe 3,3V regelaar).

Stappen

1. Sluit module aan op PC via USB.
2. Controleer in Apparaatbeheer (Windows) of "USB-SERIAL CH340 (COMx)" verschijnt. Geen driver? Download van wch.cn (officieel) of via Windows Update.
3. Arduino IDE → Tools → Board → "Arduino Pro or Pro Mini" → Processor → "ATmega328P (5V, 16MHz)" of "ATmega328P (3.3V, 8MHz)".
4. Tools → Port → Selecteer COMx van CH340.
5. File → Examples → 01.Basics → Blink.
6. Upload knop (pijl rechts). Houd geen reset-knop ingedrukt als DTR aangesloten is (auto-reset werkt).
7. LED op Pro Mini (pin 13) moet knipperen.

Driver Installatie per OS

Windows 10/11

Meestal automatisch via Windows Update. Anders: download `CH341SER.EXE` van WCH, uitvoeren als administrator, herstart.

Linux (Ubuntu, Debian, Arch, etc.)

Kernel module `ch341` is standaard ingeladen sinds kernel 3.x. Controleer: `dmesg | grep ch341` en `ls /dev/ttyUSB*`. Rechten: `sudo usermod -a -G dialout $USER` (herlog).

macOS (10.13+ / Apple Silicon)

Vereist officiële WCH driver voor macOS (`.pkg` installer). Na installatie: Systeeminstellingen → Beveiliging → Toestaan voor "Nanjing QinHeng". Herstart. Controleer: `ls /dev/tty.wchusbserial*`.

Let op: macOS Catalina+ vereist genoottekening. Nieuwe WCH drivers zijn getekend. Oude versies werken niet.

Toepassingen

• Arduino/ESP/STM32 programmeren & serial monitor
• Industriële RS-232/RS-485 conversie (met MAX232/MAX485 level shifter)
• Oude seriële apparatuur (CNC, balans, weegschaal) op moderne PC aansluiten
• IoT gateways, sensor nodes, data loggers
• Firmware updates op embedded devices

Veelvoorkomende Problemen

Conclusie

De CH340G is de standaard voor budget USB-serieel conversie in de maker-wereld. Betaalbaar, robuust, brede OS-ondersteuning. Let op: koop modules met DTR-pin uitgevoerd voor auto-reset (Arduino upload zonder handmatige reset). Gebruik officiële WCH drivers voor betrouwbaarheid. Voor 3,3V systemen: zorg dat module op 3,3V geconfigureerd is of gebruik level shifter.