APT32F1023H8S6微控制器在扫地机器人的应用

扫地机器人的系统组成构架如下图，它主要由数据采集单元、处理运算单元、执行单元和电源管理单元四部分组成。

扫地机器人的系统组成构架

扫地机器人的四个组成部分中最主要的就是处理运算单元，这一单元主要完成传感器检测、路径规划、驱动控制和人机互动等主要工作，它是整个设备的核心部分，这一部分的性能好坏决定了扫地机器人的品质。

因此，按照以下这三个方面去选择合适的微控制器很有必要：

1)用于扫地机器人的微控制器要实时的与数据采集单元、执行单元进行通讯，同时要快速的进行路径规划，所以要求微控制器具有高运行速度和数据处理能力。

2)用于扫地机器人的微控制器要有丰富的人机接口，便于人机互动。所以要求微控制器具丰富的GPIO及UART等外设。

3)扫地机器人工作时是使用电池供电的，所以微控制器要有低功耗的特点。

结合以上特点，本文提一下爱普特的C-Sky 32位CPU内核的APT32F1023系列MCU APT32F1023H8S6。

首先，APT32F1023H8S6微控制器的最高工作频率可以达到48MHz，HWD硬件除法器进行快速的数据处理，可以满足扫地机器人路线规划算法处理，位置处理及执行控制等需求。

其次，APT32F1023H8S6在人机交互上具有更多的优势，扫地机器人的人机交互主要由按键与显示部分组成，APT32F1023H8S6有多达22个GPIO，芯片内支持17个扫描通道，可用于实现电容式触摸按键，相较于传统方案中的机械按键或薄膜按键来说，电容式触摸按键更耐用，手感更好。另外，APT32F1023H8S6还集成多个UART、I2C、SPI等接口，可以方便实现其它的人机显示接口。

APT32F1023H8S6采用的是低功耗工艺，芯片各功能模块对低功耗做了极大优化，非常适合扫地机器人这种电池供电的设备使用。芯片内部集成有灵活的能耗管理系统，可控制芯片工作在活动、休眠、深度休眠、停机和关断6种不同的功耗模式下。而且多数的外设模块可以深度休眠甚至停机模式下工作，即可以降低系统的功耗又可以保证系统的正常工作。

在设计软件时我们可以依据所使用的功能模块的特点，让CPU工作在不同的能耗模式下，实现应用实际电流的最优化。

概括来说，APT32F1023H8S6是低功耗、高集成密度的32位MCU，它非常适合扫地机器人这类电池供电、要求高速运算能力的应用。

APT32F1023H8S6其他特点：

•64KB Flash

•4KB RAM

•定时器

--2个16位定时器

--1个低功耗16位定时器

--1个32位超低功耗定时器

--1个32位的RTC

--1个16位脉冲计数器

--1个看门狗定时器

--16个32位通用寄存器

•12位1MSPS转换速度的ADC

•工作电压1.8V~5.5V

•工作温度范围40℃~85℃

•封装：SSOP24 SOP24 SOP20 QFN20

审核编辑：汤梓红