USB-シリアル変換モジュールについて調べたメモ

もくじ[Table of Contents]

• 前提
• FT232RL - FTDI《Future Technology Devices International Ltd》
  • その他のFTDI製シリアル変換IC
    • FT231XS
    • FT234XD
• CP2102 (CP2102N) - Silicon Labs
• CH340 - WCH
  • SparkFunによるドライバのインストール方法
• PL2303 - Prolific

前提

ArduinoやESP32にぱそごんからプログラムを書き込むには、 “USB-シリアル変換モジュール”という部品(IC)が必要。USBコネクタが付いてて、パソコンと繋いですぐにプログラムを書き込めるArduinoだと、USBコネクタの先に必ず存在する。ESP32 DevKitなどの開発キットも同様。
USBコネクタのないArduino Pro Miniなんかは搭載してないので、プログラムを書き込むにはUSB-シリアル変換モジュールの乗った “USBシリアル変換アダプター”が必要になる（あっ、だから"Pro"って言うのか！？ 今気づいた…）。

USB-シリアル変換モジュールはいくつかの会社が製造していて種類がある。役割は同じだが、チップの大きさ、入手性、パソコン側のドライバーの出来、Windows/Macなど各種OSとの相性、値段などが異なる。

下記、代表的なものを調べてみてわかったことメモ✍️

FT232RL - FTDI《Future Technology Devices International Ltd》

• 一番普及してる（してた）っぽい。

• パッケージ（部品の大きさ／フットプリントの規格）はSSOP 28ピン。

• 秋月電子で1個400円也《ナリ》。ＵＳＢシリアル変換ＩＣ　ＦＴ２３２ＲＬ

• 2021/08/27現在、JLCPCBには在庫全然ない。

• バリエーションが豊富

• 扱いやすい

• 入手性が良い

• ドライバーなどのカスタム環境が充実している

• サードパーティー製のモジュールが豊富

• ドライバーが安定しており、ＯＳを選ばない

• カスタマイズして、別の用途にも使える

FTDI より Silicon Labs の USB シリアルを使った方が良い理由 - Qiita

その他のFTDI製シリアル変換IC

FT231XS

• SSOP 20ピン。

• Switch ScienceのESP32開発ボードESPr Developer 32はFT231XSを使ってる。

• 秋月電子で1個230円也。ＵＳＢシリアル変換ＩＣ　ＦＴ２３１ＸＳ

• 安いけどこっちの方がFT232RLより新しいが、廉価版という位置付け？

• FT232RLと違って5Vトレラントではない。

• FT231XSは、1chでSOP20ピン。FT232RLより新しいチップで、簡潔。ただし5V系では使えない。

• FT230XSは、1chでSOP16ピン。FT231XSよりさらに簡潔で、ハンドシェイクはRTS/CTSしかない。

FTDIのUSBシリアルチップ - 滴了庵日録

FTDI USBシリアル変換アダプターRev.2の信号レベルについて - しなぷすのハード製作記
https://synapse.kyoto/tips/switch_science_FTDI_ver2/page001.html

ESP-WROOM-32汎用基板の作成（７）　〜回路図の解説その１〜 : KiCadで基板を作る
https://www.kicad-de-kiban.net/archives/esp32_7.html

ESP32開発ボードを作る | elchika
https://elchika.com/article/4e70cda3-bb30-46da-a1cb-4bf8aa78e394/

FT234XD

• 3*3mm, DFN12。

• 秋月電子で1個220円也。ＵＳＢシリアル変換ＩＣ　ＦＴ２３４ＸＤ

CP2102 (CP2102N) - Silicon Labs

• CP2102NとCP2102はピン互換。

• CP2102には複数デバイスをつなげた時にトラブルが発生する？

• CP2102Nの方が新しい。CP2102はディスコンなので今後は使わない感じ。

• CP2102NにはQFN20、QFN24、QFN28のパッケージがある。

• ESP32 DevKit v4に使われてるのはCP2102N-A01-GQFN28。

• QFN20のパッケージにはDTRピンがない → ESP32の自動書き込み回路が作れない？

• FTDIのシリアル変換ICより安い。

• 同じ通信速度でもFTDIより速いと書かいてある記事が多い。

• CP2102を使った古いUSBシリアル変換モジュールには3.3Vから4V以上の電圧が出ているものがあるので注意する。

• JLCPCBにはQFN20と24だけかろうじてあるけど在庫は少なめ。半導体不足のやーつ？

USB-シリアル変換モジュールの色々 - Qiita
https://qiita.com/od_1969/items/382b37705100896ed5e5

じわじわ進む: CP2102N、ESP32書き込み基板
https://jiwashin.blogspot.com/2019/07/ESP32-writer-by-CP2102.html

CH340 - WCH

• 他2社と比べて安い。

• JLCPCBでも在庫はそれなりに潤沢。

• 秋月電子で比較的最近（2019年から2021年にかけて）販売開始されたのでちょっと盛り上がってる感ある。

• おそらく20ピンのCH340T, CH340Rが最初に登場したIC（古いバージョンのデータシートにはこの2つしか記載がない）だが、新しいデータシートにはCH340Rはディスコンとある。

CH340を炙って削って解析してみた。
https://note.com/akita11/n/n0ef8b362c8fc

CH340KでESP32の書き込みをしてみた
https://note.com/akita11/n/n353c79309ccb

SparkFunによるドライバのインストール方法

PL2303 - Prolific

• かなり古いみたいで、ドライバをWindows10で動かすにはみたいな記事がいくつか見つかる。あえて選ぶ理由はなさそう。

Windows10でPL2303を無理やり動かす | なんでも独り言
https://ehbtj.com/info/pl2303-windows10/

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