在前一篇中，笔者也跟大家简单介绍了IAP15W413AS单片机本身自带的硬件资源，这里主要分析一下单片机外设的硬件基本信息。
首先从图中我们应该大致可以看到，控制板的输入口全部采用了光耦隔离，输出口采用的MOS管隔离。其实严格的来说，这也不能算是完全隔离，而是仅仅将外部的24V输入跟单片机的输入口隔离，将单片机的输出口跟外部24V负载隔离开来，以便单片机能够采集到外部信号，同时也能控制外部负载的通断，毕竟我们都知道，单片机的IO口是不能直接控制24V负载的，直接接上去控制，IO口便会直接烧掉，所以这里做隔离是必须滴。
另外，输出口MOS管采用的是AO3400，NPN输出的管子，从芯片手册上来看，输出最高电压可以接30V，最大输出电流在5.8A，笔者也没实际测试过，到底能不能带这么大的负载，不过笔者猜想，实际运行过程中的数据，跟芯片的极限参数应该还是有点差异的吧，不过这款MOS管体积小，的确能省不少空间。
接下来，再来看一下板子的接线图吧，虽然在前一篇中也有介绍到，这里还是有必要详细解释一下：
对于输入端，我们可以来看一下原理图，左侧是一个共正极输入，当外部信号输入低电平时，光耦便会导通，使得光耦的4脚跟GND导通，IN00是连到单片机的输入口上的，在光耦未导通的情况下，通过一个上拉电阻将单片机的输入口拉至高电平，在光耦导通后，由于输入口跟GND导通了，便变成了低电平，同时LED也会亮，起到一个输入指示的作用：
对于输出端，我们也来对照一下原理图来说明：
首先，单片机的IO口要设置成强推挽模式，准双向口模式是不能在这种电路当中是不能驱动MOS管的，同时，初始化的时候，需要将输入口拉低，以免MOS管上电直接导通了。在单片机的输出口拉低后，MOS管的G极，在外部10K电阻的作用下被拉低，MOS管截止。当单片机的输出口变成输出高电平的时候，MOS管导通。Y00是直接接外部负载的，从前面的接线图中我们可以知道，外部负载的一端是直接接到24V上的，另一端是接到板子上的，那么在MOS管没有导通的情况下，由于外部COM+和10K电阻的上拉作用，Y00口输出的是高电平，外部负载自然就不会工作了。在MOS管导通后，Y00直接跟GND导通，输出低电平，同时LED也会亮，起到输出指示的作用。细心的小伙伴们或许还看到了图中有一个反接的二极管，那么这个二极管是干什么用的呢？其实这个二极管的作用是续流！我们知道，感性负载在断电后，会产生反向的电动势，同时也会产生比较大的电流，那么如果没有这个续流二极管来消耗掉这部分能力的话，那么电流就可能损坏MOS管，所以在接感性负载的时候，这个续流二极管还是很重要的。当然 ，其实也有很多MOS管内部是有续流二极管的，只是笔者在这里担心功耗的问题，还有就是有可能需要用别的MOS管来替代AO3400的情况，担心某些MOS管可能内部没有寄生二极管，所以外部保险起见还是另外多加了一个二极管。
再来看串口通信的部分，为了节省空间和板子整体布局的对称美观性，笔者在串口接口方面直接用一个接线端子替代了传统的DB9的母头。当然，这个接口也许在直接用串口线的时候可能会麻烦一点，需要从DB9的头中引出2/3/5三根线，但是对于在和迪文DGUS屏通信的时候，还是比较方面，因为，迪文的DGUS屏上的接口也是用的这种接口，这样便可以不用专用的串口线，随便找普通的线缆就可以连起来了。
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2017-08-14
