【应用】8通道模拟开关SGM48751助力智能扫地机器人实现在保持单片机型号不变情况下增加单片机的IO口
在智能扫地机器人的发展中，越来越多的检测功能被增加到产品中来，例如激光测距，成像技术，尘盒压力检测，断崖检测，材质识别等等，相较于传统产品的电流电压检测等保护功能，这些更加“高级”的功能则需要增加单片机的IO口来实现输入检测和输出控制，此时单片机的管脚数就成了限制这些功能增加的瓶颈所在，然而更换单片机平台对于研发工程师来说又是非常大的变动，需要花费大量时间重新搭建底层软件程序，那么有没有办法在保持单片机型号不变的情况下增加单片机的IO口呢？
本文给大家介绍一款圣邦微的8通道模拟开关产品SGM48751，模拟开关主要是完成信号链路中的信号切换功能，采用MOS管的开关方式实现了对信号链路关断或者打开，由于其功能类似于开关，而用模拟器件的特性实现，因而称为模拟开关。由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。SGM48751是一个CMOS模拟集成电路，配置为8路的复用器模拟开关，供电电源为2.5V至5.5V，每个开关都能处理轨到轨模拟信号且漏电流仅为1nA (@25℃)，所有的数字输入都可以支持1.8V的逻辑控制I/O，工作环境温度范围在-40到+85之间。
图1.SGM48751在扫地机器人产品框图中的使用位置
图2.SGM48751的内部逻辑图和两种封装方式
图3.SGM48751控制逻辑表
由图2可以看出，设计中单片机可以通过4个IO的高低电平输出即可将1个IO口扩展为8个，将SGM48751的X1至X8连接在所需要的模拟信号采集器的输出端进行模拟信号采集，将X脚连接到单片机的AD口将模拟信号传输到单片机中。此时可按照图3的方式控制A、B、C三个PIN的设置将前端的8路模拟信号分时段的采集到1路单片机的IO口中进行数据采集运算，由于此款芯片的开关切换频率高达1MHz，所以不会发生因为分时段信号采集而产品的信号失真情况，这样我们就简单便捷的完成了单片机管脚的扩展工作，相比较更换单片机和采用ADC芯片的方法不仅更加简洁高效，且成本更低。
8通道模拟开关SGM48751芯片特征：
1.保证在5V电源下的48Ω的导通电阻；
2.内部包含8路转换器，切换频率高达1MHz；
3.低至1nA的开通和关断过程中的漏电流；
4.优化了A、B、C控制脚的起落时间，减少了时钟馈入效应；
5.-40至85℃的工作温度范围；
6.电源工作范围：2.5V至5.5V；
通过上面的介绍对比，相信大家都已经熟悉了模拟开关的扩展单片机管脚的使用方法及SGM48751的优势所在，能够给大家带来帮助的话希望能够点赞收藏，如有问题可以在下面评论区回复交流，感谢！
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