【应用】集成8051内核低功耗8位MCU EFM8BB21F16G，可为智能扫地机器人提供更高要求的解决方案

时间： 2018-11-30 来源：Silicon Labs

技术问答

随着科学技术的进步和社会发展，特别是受生活节奏的加快和工作压力的增大影响，人们希望更多地从繁琐的家庭日常清洁事务中解脱出来。这无疑是清洁机器人进入家庭的市场诉求，市场占比达到96%以上。扫地机器人作为清洁机器人的一种，其针对的目标用户是所有家庭，其存在的目的是为了使人们从繁琐的日常地板清洁工作中解放出来，它迎合了市场的需求。

图1 智能扫地机器人实物图

前期的扫地机器人主要以改进扫地效能为主。现阶段，扫地机器人在保证提供较优良的清洁效果后，正逐步转向多传感器融合、导航、路径规划等智能化核心技术的发展方向上，这对其主控MCU性能提出了更高的要求。智能扫地机器人可以分为三部分：传感器、控制器、执行器。扫地机器人的控制器好比人的大脑，要把传感器部分传递过来的信号送入决策系统，进而决定机器人对外部信号的反应，再将控制信号发给执行器部分。因此，存储容量、MCU 性能和功耗的因素对于智能机器人有至关重要的影响。本文推荐SILICON LABS的8位MCU——EFM8BB21F16G，其属于Busy Bee系列，相对于其他产品来说，具有极低功耗、高处理速度、优异的闪存配置等优势，可为智能扫地机器人提供解决方案。

图2 EFM8BB21F16G-QFN20功能模块

对智能扫地机器人来说，由于其采用锂电池供电，更充沛的电能意味着其具有更出色的续航，单次充电可打扫的面积更多。因此，其MCU的选择上，功耗是一个重要参考要素。而EFM8BB21F16G-QFN20基于低功耗平台构建，相比于其他竞品它需要的CPU干预操作更少，从而降低了CPU的运行负荷。极低的功耗可以使EFM8BB21F16G-QFN20具有较长的工作时间，保障了智能机器人的使用时长和电池寿命。

另外，智能扫地机器人通常具备路径规划，自动返航等功能，这对MCU的运算能力提出了更高的要求。在数据处理速度上，EFM8BB21F16G工作频率可达50MHz，且内部集成分辨率达12bit的SAR型A/D转换器，最高速率可达800kbps（10bit模式），通过内置的模拟多路复用器，可实现对外部多达20个模拟输入的处理，方便MCU处理比较结果；同时其集成温度传感器，能够实时监控智能扫地机器人运行温度，防止异物卡死或电机异常造成的电机高温损毁，电气可靠性和安全性较高。

在内存上， EFM8BB21F16G包括16kB闪存，2.25 kB RAM。同时，其采用高效的8051内核，极具成本效益，是嵌入式应用的最佳选择。EFM8BB21F16G-QFN20 采用QFN20封装，尺寸仅为3mm*3mm，通过将先进的模拟和增强型高速通信外设集成到小型封装中，提供高价值同时节省设计空间，使其成为空间受限应用的理想选择。

Silicon Labs的EFM8BB21F16G微控制器凭借超小封装、极低功耗、高处理速度等出色性能，能够快速高效的处理任务，实现智能扫地机器的快速响应。为智能扫地机器人提供理想解决方案。

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Jerrfy Lv9. 科学家 2019-06-23

低功耗设计在新一代设计中份量比较重

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