USB转GPIO数字采集控制模块

一、产品简介

一个USB转GPIO功能的调试器模块，兼备上电IO状态设置、上位机实时操作，低延迟、完全免驱的特点。

二、应用场景

主要应用于工业设备调试、数字量传感器模块的调试等场景。工控机或电脑通过USB连接，转数字信号输入输出，进而控制和读取其他模块的电平信号。如在自动化设备中，控制气缸电磁阀来进行测试等。

三、产品概述

• 采用带有USB功能的单片机，通过程序配置，实现如下功能：
• USB免驱通讯，采用HID方案通讯，完全免驱，适用于Windows、Linux等各种操作系统
• 支持修改上电时输入输出模式和状态，储存于单片机内部，掉电保存
• IO快速翻转，单次IO真实的翻转速度可达10ms以内
• 模块的CH552G需烧录固件，采用USB烧录接口。
• 使用2.54mm间距焊盘对外连接，方便飞线焊接调试或使用插针于杜邦线对外连接。

四、产品参数

• 供电电压：DC 5V
• 输入接口：Type-C接口
• 通讯方式：USB2.0 FS（12Mbps）
• 输出接口：2.54mm 2*7P接口（可焊接2.54mm排针）
• 输出功能：GPIO数字量输入输出（3.3V）
• PCB特点：35.1mm * 18.4mm，板厚1.6mm，双层板

3D 简介图：

五、使用说明

• 本模块需下载程序，采用USB烧录接口，在附件中提供了hex固件以供烧录，首次使用会自动进入下载模式，使用WCHISPTool下载即可；
• 本模块提供完整的上位机源代码，源代码工程需要使用Qt5打开，开发语言为C++；
• 将模块插上电脑，板载的LED含义为：闪烁表示USB向单片机读/写数据正常；
• 使用Qt上位机的程序来对模块的IO状态进行设置，完成对外部数字量设备的调试；
• 上位机界面如下，具体操作可以看操作视频中的展示

强调

• 不要带电插拔外接的模块，可能会导致本模块受损。

六、备注

• PCB没有位号丝印，可按照附件的焊接助手来对照焊接；
• 元器件成本约为5元，PCB为双层板，小批量的话成本单价在8元左右；
• 如果需要升级固件，可以查看Qt源代码中在线进入boot的程序，或短接板上的两个测试点后上电进入boot模式下载固件；
• 本模块末端的2.54mm 2*7P的焊盘可以焊接排针或飞线，排针型号未在BOM给出，附件中有推荐购买链接。（其他元器件推荐链接.zip）

七、测试视频

硬件测试环境：测试使用的是本模块、3.3V的继电器模块、短接帽；

下面视频展示了将模块的IO1接到继电器模块上，将IO2和IO6、IO3和IO7、IO4和IO8通过短接帽短接，一个配置输出、另一个配置输入验证输入和输出功能