STM32与扫地机器人研究

    主控芯片是扫地机器人控制系统的核心，完成控制系统的数据处理和逻辑
运算任务，主要功能有:使用WIFI模块实现和上位机的通讯，读取超声波、
红外、MPU60_50等传感器的数据，根据获取的外部环境信息进行计算，再以
PWM波的形式将控制信号输出给电机驱动，控制扫地机器人运行。可以看出主
控芯片性能对控制系统的重要性。
    本课题采用的是STM32F103ZET6作为MCU，它拥有的资源包括:64KB
SRAM, _512KB FLASH,  2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、
2个DMA控制器(共12个通道)、3个SPI,  2个IIC ,  5个串口、1个USB,
1个CAN,  3个12位ADC,  1个12位DAC,  1个SDIO接口、1个FSMC接
口以及112个通用IO口〔36-38]。其接口和计算性能完全满足传感器接入和扫地
机器人控制的需要。

    红外光电传感器属于光电接近开关的一种，它是利用被检测物体对红外光
束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无〔39]。对所有能够反射红
外光束的物体均可检测，具有较广的适用范围。其工作原理如图2. 8所示。

ATK ESP8266模块支持STA/AP/STA+AP三种工作模式。
    STA模式:ESP8266模块通过路由器连接Internet，实现手机或计算机通过
Internet远程控制设备。
    AP模式:默认模式ATK_ ESP8266模块充当热点，使智能移动终端或计算
机能够直接与模块通信，构建局域网实现无线控制。
    STA+AP模式:两种模式的共存模式，C STA模式)即可以通过路由器连
接到互联网，并通过互联网控制设备;CAP模式)也可作为wifi热点，其他
wifi设备连接到模块。这样实现局域网和广域网的无缝切换，方便操作。
    ATK_ ESP8266 WIFI模块的硬件连接如图所示，在本课题中我们只需要连
接模块的四个引脚。VCC连接开发板的板载3. 3V电源用于模块供电，GND接
地，串口TXD和RXD连接STM犯芯片的RXD和TXD，实现串口通讯。

    电压选择电路由总开关K2和AMS 1117-3.3稳压芯片组成，AMS 1117-3.3
稳压芯片可以输出3. 3V电压，这样电压选择电路可以提供3. 3V和5V电源。
电压选择电路还可以使用USB作为输入为系统提供电源，在使用USB下载程
序时，可以不必连接电池，方便实验开发。F1为1000ma自恢复保险丝，用于
保护USBo