兼顾性能与功耗的扫地机器人主控方案
扫地机器人是近几年兴起的一种可以自动清扫地板的智能家用电器，它具有独立的动力系统和方位传感器，能在房间自动完成扫地、拖地及地板养护等工作，具有路线规划、防撞防跌、自动报警、远程监控等功能。因其操作简单，使用便利，扫地机器人已慢慢普及，成为现代家庭的常用家电用品。
扫地机器人系统框架
扫地机器人一般由四个部分组成：电源、传感器、电机驱动及主控器。电源部分包括充电器、锂电池保护、内部降压电路，为系统及电机供电，控制电池的充放电。传感器用于检测扫地机器人位置，检测障碍物等用途。扫地机器人中行走、扫地、拖地、吸尘等部分会使用到电机，这些电机由专门的驱动电路进行驱动。主控器用于系统控制，包括传感器检测、驱动控制、人机交互等，是系统的核心，需要低功耗、接口丰富、高运行速度及数据处理等性能，在这里推荐一款32位EFM32WG系列的MCU，它采用Cortex-M4内核，48MHZ运行速度，具有丰富的通讯接口：UART/SPI/I2C，非常适合扫地机器人的应用。
图1：扫地机器人框架图
EFM32WG380F256在扫地机器人中的应用
EFM32WG380F256属于EFM32WG系列，是EFM32中采用Cortex-M4内核的产品系列，其具有256K FLASH及32K RAM存储器，满足扫地机器人对存储器的需求。该系列采用低功耗工艺，对低功耗性能做了极大的优化，非常适合扫地机器人这类电池供电的应用。EFM32WG380F256全速运行时耗电流为225uA/MHZ，deep sleep模式为0.95uA，shutoff模式甚至低至0.02uA。
EFM32WG380F256内置FPU浮点运算单元，在保证低功耗的情况下，兼顾数据处理性能，能保障扫地机器人中的位置、路线规划等算法处理的需求。EFM32WG380F256具有LCD驱动模块，可以支持8*36段LCD，该模块可用于扫地机器人的人机交互显示，另外，它的EBI接口，可以直接驱动TFT屏，同时EFM32WG380F256支持emWin等GUI图形库，可以为扫地机器人提供更丰富的人机界面。
在扫地机器人应用中，EFM32WG380F256能实现超低功耗，同时兼顾数据处理性能，并提供丰富的显示接口，及多种通讯接口，为该应用提供了一个高集成度、兼顾性能与功耗的优化解决方案。
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SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，频率24MHz~80MHz，Flash存储4kB~2048kB，RAM存储2kB~512kB。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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USB
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Cap Sense
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LCD
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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EFM32GG290F512-BGA112
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32位MCU
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EFM32 Giant Gecko
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128
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1.98
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3.8
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BGA112
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10x10
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±2%
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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RTC
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2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。
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产品型号
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品类
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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ADC
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EFM32WG230F128-QFN64
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Microcontroller
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48
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32
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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Cap Sense
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Temp Sensor
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4
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3
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3
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2
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1
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0
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RTC
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2
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1.98
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3.8
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QFN64
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9x9
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±2%
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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8 x Ch 500 x MSPS 12 x bit
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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