智能扫地机

1 概述
智能扫地机方案共有两个设备，一个是采用 SWM240 芯片进行设计的扫地
机控制板，另一个是采用 SWM180 芯片进行设计的扫地机充电桩。扫地机是智
能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能自动在房间内完成地板清理工作。
本方案采用刷扫的方式， 将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成
地面清理的功能。扫地机具有防碰撞检测、多种清扫模式、离地和跌落检测、预
约清扫、尘满提醒、超长续航、智能返航回充、手机 Wi-Fi 控制(需扩展)等诸多
功能。
广州于飞科技有限公司为客户提供完整方案，包括原理图、源程序、 APP 以及应用说明，
并可提供定制服务，更有专业技术服务团队提供技术支持。

2 应用范围
适合一般家庭及办公等场所使用。 可以清洁的地面类型较多， 一些木地板、瓷砖、大理石、地毯、毛毯、水泥地等都可以进行清扫，一般是较为平整的地面都是可以清扫。

3.模块设计

3.1 红外接收模块
扫地机除了能自动清扫外，还能通过红外模块，定向操作扫地机。 模块采用
内、外双屏蔽封装结构，抗光、电磁干扰能力强，内置红外线专用 IC，能在 500LUX
光线强度下正常工作。
3.2 2.4G
接口采用 SPI 串行通讯方式， 该模块支持突发模式传输和高达 2Mbps 的空
中数据传输速率，适合要求超低功耗的应用。集成的完整的数据处理和控制功能，
可以和一个非常简单的 MCU 构成一个完整的无线通信系统。自动重发和自动应
答，无需 MCU 参与就可实现可靠的无线通信。 该模块主要接收来自充电桩的位
置信号，协助扫地机进行回充的定位。

3.3 红外跌落信号检测
红外跌落传感器安装在轮子前方的外沿，以此实现探测地面的不平度或楼梯
而调整扫地机前进方向，实现防跌落功能。

3.4 超声波接收检测
超声波接收电路共有两路，当超声波发射模块发送一定频率的电平信号后，模块的接收
端开始检测回波，一旦接收到回波信号，就会输出一个响应到接收端引脚，扫地机根据反馈
的信号进行位置判断，以调整扫地机的运行状态。

3.5 碰撞检测
扫地机的碰撞检测通过 ITR9606 传感器完成，该模块具有快速相应，灵敏度高等特点，
截止可见光波长为 940nm。该模块包括一个红外发光二极管和一个 NPN 硅光电晶体管。

4 扫地机控制芯片
本方案采用 SYNWIT 的 SWM240 微控制器作为扫地机控制芯片。 采用
SWM180 微控制器作为充电桩的控制芯片。 SWM240 和 SWM180 都是一款基于
32 位 ARM® Cortex™-M0 内核的微控制器， 凭借其出色的性能以及高可靠性、
超低功耗和多通信接口等突出特点，可应用于工业控制、电机控制、仪表、可穿
戴设备等多种领域。
SWM240 具有最多 4 路 UART 模块，独立 8 字节 FIFO，支持标准的 UART
协议， 可实现 Wi-Fi 模块扩展的通讯需求。 最多可达 58 个 GPIO，每个 I/O 均可
触发中断， 满足扫地机对各个传感器及负载的控制，同时也方便扫地机板模块的
扩展。
SWM180 具有最多 8 路输入 ADC， 12 位分辨率，高达 1MSPS 的转换速率，
深度为 8 的 FIFO，可用于电压的测量等场合。充电桩的控制芯片 SWM180 带有
SLCD 驱动，最高支持 4COM*32SEGMENT，同时支持驱动电流、帧频率、扫描
模式、偏压模式选择。