智能芯时代|极海扫地机器人主控+通信模块方案

原创极海Geehy 2023-05-06 15:31

双天线智能切换+多协议并发传输方案详解 破解工业通信时延困局

据中研产业研究院《2023-2028年中国扫地机器人行业投资战略研究报告》数据显示,目前国内扫地机器人市场渗透率不足5%。扫地机器人作为具有高端智能制造和消费属性的产品，随着互联网以及人工智能技术的不断发展，市场化程度将逐渐提高。预计2024年我国扫地机器人零售量将达724万台，零售额将达129亿元，市场发展潜力巨大。

近年来，随着生活、商务场景的行为变化，新一代消费者对智能家居替代体力劳动的需求日趋迫切;另外在国家技术产业政策的积极推动下，智能扫地机器人将迎来更加智能化、自动化的技术变革，这也意味起着核心作用的主控芯片也将迎来性能的革新换代。

智能扫地机器人应用方案

极海智能扫地机器人应用方案，主控模块采用了APM32F407系列高性能MCU，该系列芯片拥有高主频、高性能、高集成、外设资源丰富等特点，结合GW8811系列低功耗蓝牙4.2芯片，可实现丰富、精准且高效的家居定位清扫功能。

高性能 · 高效核芯保障

APM32F407基于Arm® Cortex®-M4F内核，主频达168MHz，内置16通道DMA、CRC计算模块和FPU浮点运算单元，提供强大运算处理能力，在信号速度与精度上更具优势；Flash高达1MB，可存入大量地图数据，节省客户硬件成本；拥有192+4KB SRAM，且支持外挂SDRAM，满足扫地机的软件运行需求。内置12位高速ADC和高精度PWM，有助于提升扫地机运行的灵敏性和精准度，保障扫地机对指令的及时处理以及对路线的精准规划。

丰富外设 · 功能自由拓展

APM32F407集成RTC、PWM、SDIO等数字外设，提供丰富的信号连接功能，如RTC支持定时预约唤醒工作，双PWM输出可用于控制不同的直流电机以实现高效的吸尘清扫功能；SDIO供系统建立双向通讯连接等。内置CAN，U(S)ART，I2C，SPI，USB_OTG，以太网，DCI等多种通信接口，可供系统架设丰富的传感器与功能硬件，实现更全面的自动控制功能。

此外，通信模块采用GW8811系列低功耗蓝牙4.2芯片，集成高性能2.4GHz射频收发机、Flash 512KB，最大发射功率可达+4dBm，接收灵敏度-94dBm，集成UART，I2C，SPI，PWM等丰富的数字接口，支持外部蓝牙设备与内部MCU的实时通信，实现远程控制扫地机的开关；内置Balun及高效率DC-DC降压转换器，有利于缩小模块尺寸，降低产品成本；提供48位加密密钥并支持AES加密，保障产品通信安全。

低功耗 · 实现持久待机

APM32F407采用低功耗工艺，支持运行、待机、休眠三种超低功耗模式，可有效延长电池的使用寿命，实现持久待机，适应电池供电产品的低功耗应用需求。GW8811具有睡眠和深度睡眠两种模式，深度睡眠模式下电流低至1uA，在主控待机时自动切换模式，可有效优化智能扫地机器人的运行功耗。