掃地機器人的系統(tǒng)組成構(gòu)架如下圖，它主要由數(shù)據(jù)采集單元、處理運算單元、執(zhí)行單元和電源管理單元四部分組成。

掃地機器人的系統(tǒng)組成構(gòu)架

掃地機器人的四個組成部分中最主要的就是處理運算單元，這一單元主要完成傳感器檢測、路徑規(guī)劃、驅(qū)動控制和人機互動等主要工作，它是整個設(shè)備的核心部分，這一部分的性能好壞決定了掃地機器人的品質(zhì)。

因此，按照以下這三個方面去選擇合適的微控制器很有必要：

1)用于掃地機器人的微控制器要實時的與數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行單元進行通訊，同時要快速的進行路徑規(guī)劃，所以要求微控制器具有高運行速度和數(shù)據(jù)處理能力。

2)用于掃地機器人的微控制器要有豐富的人機接口，便于人機互動。所以要求微控制器具豐富的GPIO及UART等外設(shè)。

3)掃地機器人工作時是使用電池供電的，所以微控制器要有低功耗的特點。

結(jié)合以上特點，本文提一下愛普特的C-Sky 32位CPU內(nèi)核的APT32F1023系列MCU APT32F1023H8S6。

首先，APT32F1023H8S6微控制器的最高工作頻率可以達到48MHz，HWD硬件除法器進行快速的數(shù)據(jù)處理，可以滿足掃地機器人路線規(guī)劃算法處理，位置處理及執(zhí)行控制等需求。

其次，APT32F1023H8S6在人機交互上具有更多的優(yōu)勢，掃地機器人的人機交互主要由按鍵與顯示部分組成，APT32F1023H8S6有多達22個GPIO，芯片內(nèi)支持17個掃描通道，可用于實現(xiàn)電容式觸摸按鍵，相較于傳統(tǒng)方案中的機械按鍵或薄膜按鍵來說，電容式觸摸按鍵更耐用，手感更好。另外，APT32F1023H8S6還集成多個UART、I2C、SPI等接口，可以方便實現(xiàn)其它的人機顯示接口。

APT32F1023H8S6采用的是低功耗工藝，芯片各功能模塊對低功耗做了極大優(yōu)化，非常適合掃地機器人這種電池供電的設(shè)備使用。芯片內(nèi)部集成有靈活的能耗管理系統(tǒng)，可控制芯片工作在活動、休眠、深度休眠、停機和關(guān)斷6種不同的功耗模式下。而且多數(shù)的外設(shè)模塊可以深度休眠甚至停機模式下工作，即可以降低系統(tǒng)的功耗又可以保證系統(tǒng)的正常工作。

在設(shè)計軟件時我們可以依據(jù)所使用的功能模塊的特點，讓CPU工作在不同的能耗模式下，實現(xiàn)應用實際電流的最優(yōu)化。

概括來說，APT32F1023H8S6是低功耗、高集成密度的32位MCU，它非常適合掃地機器人這類電池供電、要求高速運算能力的應用。

APT32F1023H8S6其他特點：

?64KB Flash

?4KB RAM

?定時器

--2個16位定時器

--1個低功耗16位定時器

--1個32位超低功耗定時器

--1個32位的RTC

--1個16位脈沖計數(shù)器

--1個看門狗定時器

--16個32位通用寄存器

?12位1MSPS轉(zhuǎn)換速度的ADC

?工作電壓1.8V~5.5V

?工作溫度范圍40℃~85℃

?封裝：SSOP24 SOP24 SOP20 QFN20

審核編輯：湯梓紅