在扫地机器人中，如何使用STM32F4微控制器和MPU6050传感器实现智能避障功能？请详细说明硬件连接和软件编程步骤。

为了解决扫地机器人在未知环境中进行高效避障的挑战，我们需要深入了解STM32F4微控制器和MPU6050传感器的硬件连接以及相应的软件编程步骤。《智能扫地机器人：嵌入式系统与视觉导航》一书详细阐述了这一过程，是掌握相关技术的重要资源。

参考资源链接：[智能扫地机器人：嵌入式系统与视觉导航](https://wenku.csdn.net/doc/23hsje4g4t?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，硬件连接方面，MPU6050是一个集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计的传感器模块，通过I2C接口与STM32F4微控制器相连。连接时，需要将MPU6050的SCL引脚连接到STM32F4的I2C时钟线（B6），SDA引脚连接到数据线（B7），同时连接好地线和供电。完成硬件连接后，需要在STM32F4上编写或配置I2C驱动，以便能够与MPU6050通信并读取传感器数据。

在软件编程方面，主要步骤包括：
1. 初始化I2C接口，设置合适的通信速率和时钟极性。
2. 初始化MPU6050，配置传感器的工作模式，如采样率、滤波器、测量范围等。
3. 在主循环中，通过I2C接口周期性地读取MPU6050的原始数据，并进行必要的数据处理，如校准、转换成角度等。
4. 利用处理后的数据，编写智能控制算法进行避障决策。例如，当检测到倾角或加速度达到预设阈值时，即可认为机器人可能撞上障碍物，此时发送指令让机器人执行后退或转向动作。

编程过程中，可以利用STM32F4的硬件定时器生成精确的时钟节拍，确保避障动作及时准确。另外，Linux多线程技术在STM32F4上的应用可以提高程序的执行效率和响应速度，一个线程负责传感器数据的读取和处理，另一个线程执行控制命令。

总之，《智能扫地机器人：嵌入式系统与视觉导航》不仅会引导你完成上述硬件连接和软件编程步骤，还会深入讲解如何利用嵌入式Linux操作系统和智能控制算法来进一步优化扫地机器人的避障性能，是你学习和实践扫地机器人技术不可或缺的参考资料。

参考资源链接：[智能扫地机器人：嵌入式系统与视觉导航](https://wenku.csdn.net/doc/23hsje4g4t?spm=1055.2569.3001.10343)