掃地機(jī)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(yùn)算單元、執(zhí)行單元和電源管理單元四部分組成。

掃地機(jī)器人的系統(tǒng)組成構(gòu)架

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

因此，按照以下這三個(gè)方面去選擇合適的微控制器很有必要：
1）用于掃地機(jī)器人的微控制器要實(shí)時(shí)的與數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行單元進(jìn)行通訊，同時(shí)要快速的進(jìn)行路徑規(guī)劃，所以要求微控制器具有高運(yùn)行速度和數(shù)據(jù)處理能力。
2）用于掃地機(jī)器人的微控制器要有豐富的人機(jī)接口，便于人機(jī)互動(dòng)。所以要求微控制器具豐富的GPIO及UART等外設(shè)。
3）掃地機(jī)器人工作時(shí)是使用電池供電的，所以微控制器要有低功耗的特點(diǎn)。

結(jié)合以上特點(diǎn)，本文推薦愛(ài)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(dá)到48MHz，HWD硬件除法器進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)處理，可以滿足掃地機(jī)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(jī)交互上具有更多的優(yōu)勢(shì)，掃地機(jī)器人的人機(jī)交互主要由按鍵與顯示部分組成，APT32F1023H8S6有多達(dá)22個(gè)GPIO，芯片內(nèi)支持17個(gè)掃描通道，可用于實(shí)現(xiàn)電容式觸摸按鍵，相較于傳統(tǒng)方案中的機(jī)械按鍵或薄膜按鍵來(lái)說(shuō)，電容式觸摸按鍵更耐用，手感更好。另外，APT32F1023H8S6還集成多個(gè)UART、I2C、SPI等接口，可以方便實(shí)現(xiàn)其它的人機(jī)顯示接口。

APT32F1023H8S6采用的是低功耗工藝，芯片各功能模塊對(duì)低功耗做了極大優(yōu)化，非常適合掃地機(jī)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(dòng)、休眠、深度休眠、停機(jī)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(jī)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(jì)軟件時(shí)我們可以依據(jù)所使用的功能模塊的特點(diǎn)，讓CPU工作在不同的能耗模式下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用實(shí)際電流的最優(yōu)化。

概括來(lái)說(shuō)，APT32F1023H8S6是一款低功耗、高集成密度的32位MCU，它非常適合掃地機(jī)器人這類電池供電、要求高速運(yùn)算能力的應(yīng)用。

APT32F1023H8S6其他特點(diǎn)：

?64KB Flash
?4KB RAM
?定時(shí)器
--2個(gè)16位定時(shí)器
--1個(gè)低功耗16位定時(shí)器
--1個(gè)32位超低功耗定時(shí)器
--1個(gè)32位的RTC
--1個(gè)16位脈沖計(jì)數(shù)器
--1個(gè)看門狗定時(shí)器

--16個(gè)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：SSOP24SOP24SOP20QFN20