申論題

一、農業自動化系統的工作環境較一般工業界的工廠環境差，控制器外接設備有干擾，或外部負載變動大，可能影響控制器的運作，甚至造成毀損，因此在設計介面電路時需要加入保護功能。假設透過控制器的通用輸入/輸出GPIO（General-purpose input/output）的引腳（PIN），輸出訊號以驅動LED燈亮或滅時，如圖一電路所示，此電路不具保護功能，若外部有突波干擾，可能傷及控制器。試加入一顆NPN電晶體元件於該電路中，重新設計完成一具有保護作用的電路，並繪圖說明何以所設計的電路具有保護功能。（20分）