一个基于TI MAX3232EIDR芯片的 RS232 转 TTLUART电平转换小板子。这个小板子虽然较为简单但是还有不少新手需要参考而且在画的过程中很容易把串口和芯片引脚的N、P绕晕所以如果只图个方便或者想要学习借鉴可以直接参考这个板子设计。工程仓库已放至文章底部。由于博主图4层板走线方便于是画了4层实际上2层就够了。它把 PC 或工业设备上常见的 RS232 串口±3 V ~ ±15 V 双极性信号转换成单片机 / 嵌入式设备常用的 TTL / UART 逻辑电平0 V ~ VCC 单极性信号也可以反向转换。体积小巧约 40 mm × 26 mm适合调试、刷机、工控通信等场景。什么是 RS232 与 TTLRS232用负电压表示逻辑「1」、正电压表示逻辑「0」典型为 ±12 V是 PC 传统串口DB9的电平标准。TTL / UART单片机、树莓派、STM32 等使用的单极性电平0 V 表示逻辑「0」VCC3.3 V 或 5 V表示逻辑「1」。两者逻辑极性相反、电压幅度不同不能直接相连需要电平转换电路。特性核心芯片TI MAX3232EIDRSOIC-16 封装供电范围宽3.0 V ~ 5.5 V双接口冗余TTL 侧与 RS232 侧都同时提供2.54 mm 排针与XH254-4A 连接器按需选用板载电源拨动开关与电源指示灯四角M3 安装孔便于固定尺寸约40 mm × 25.9 mm原理说明电平标准对比项目TTL / UART本板 TTL 侧RS232本板 RS232 侧逻辑「0」Space0 V ~ 0.8 V低3 V ~ 15 V正电压逻辑「1」Mark2.0 V ~ VCC高−3 V ~ −15 V负电压信号极性单极性只有正双极性有正有负参考地GNDGNDMAX3232 工作原理MAX3232E 内部由三部分组成双电荷泵charge pump、两个驱动器driver、两个接收器receiver。电荷泵 —— 生成正负双电源RS232 需要负电压而模块只有一路正电源。MAX3232 内置电荷泵配合 4 颗外部电容把单路 VCC 变成两路倍压doubler把 VCC 抬升到V ≈ 5.4 V反相inverter把 V 反相得到V− ≈ −5.4 V。最终得到满足 RS232 规范±3 V ~ ±15 V的±5.4 V双极性电源。驱动器DOUT—— TTL → RS232把 0~VCC 的 TTL 信号转成 ±5.4 V 的 RS232 信号并且反相输入 DINTTL输出 DOUTRS232低0正电压≈ 5.4 V高1负电压≈ −5.4 V接收器ROUT—— RS232 → TTL把 ±5.4 V 的 RS232 信号转回 0~VCC 的 TTL 信号同样反相。接收器内部自带标准 RS232 负载输入悬空时输出为高空闲时 TTL 侧 RX 为高电平符合串口空闲状态。硬件规格项目参数芯片MAX3232EIDR封装SOIC-169.9 mm × 3.91 mm供电电压 VCC3.0 V ~ 5.5 V板子尺寸约 40 mm × 25.9 mm安装孔4 × M3引脚定义与接口TTL 侧标记为「USART」RS232 侧标记为「RS232」。TTL 侧H1 排针 / U2 XH 连接器引脚网络名功能方向说明15V_IN电源输入—接 5 V或 3.3 V电源正极2GND地—公共地3USART_NTTLRX接收板子 → MCU接 MCU 的RX引脚4USART_PTTLTX发送MCU → 板子接 MCU 的TX引脚RS232 侧H2 排针 / U3 XH 连接器引脚网络名功能方向说明15VVCC开关后—一般无需外接2GND地—公共地3RS232_NRS232TX发送板子 → 远端接远端 RS232 的RX4RS232_PRS232RX接收远端 → 板子接远端 RS232 的TX物料清单 BOM位号名称 / 参数封装数量备注U1MAX3232EIDRSOIC-161RS232 收发器LCSCC193666C2, C3, C4, C50.1 µF 电容CL05B104KO5NNNC04024电荷泵电容C6, C7, C120.1 µF 电容CL05B104KO5NNNC04023VCC 去耦C10.1 µF 电容CL05B104KO5NNNC04021输入去耦C810 µF 电容CL21A106KOQNNNE08051输入储能C9, C1110 µF 电容CL21A106KOQNNNE08052VCC 储能C1310 µF / 16 V 电解电容KM106M016D11RR0VH2FP0直插 5×11 mm1VCC 储能R22 kΩ 电阻06031LED 限流LED1红色 LED06031电源指示U5拨动开关SS12D10G5-WJ直插1电源开关H1, H22.54 mm 排针 1×4P直插2双端排针U2, U3XH-4A 连接器2.5 mm直插2双端线对板项目文件文件说明OPS_RS232-USART.eprj2嘉立创 EDA专业版工程文件含原理图与 PCBC193666_RS232芯片_MAX3232EIDR_规格书_WJ313904.PDFMAX3232EIDR 数据手册使用嘉立创 EDA 专业版打开OPS_RS232-USART.eprj2即可查看原理图、PCB 与布线。注意事项本板只引出一路收发MAX3232 的通道 2通道 1 悬空。板载 LED 指示的是输入电源是否接通与拨动开关状态无关。参考TI MAX3232E 数据手册SLLS664DTIA/EIA-232-F 标准仓库链接https://github.com/Nomkr/RS232-TTL-Voltage-Level-Conversion-Module