基于單片機(jī)的無塵室監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、無塵室內(nèi)部的環(huán)境指標(biāo)對(duì)其本身的工作狀態(tài)有很大的影響，因此準(zhǔn)確完善的無塵室監(jiān)測技術(shù)是保證無塵室正常工作的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，約占整個(gè)無塵室應(yīng)用的50％。本文通過對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)工業(yè)中所用到的無塵室環(huán)境進(jìn)行調(diào)研和分析，借助嵌入式技術(shù)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)環(huán)境參量的監(jiān)測，對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)使用PC來進(jìn)行處理。該系統(tǒng)滿足了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在未來的需求主要朝著受控環(huán)境多元化、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛化，監(jiān)測指標(biāo)多樣化及精確化等方向發(fā)展的趨勢(shì)。
　　 要設(shè)計(jì)一個(gè)完善的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，各個(gè)

2、部分全面地選擇是關(guān)鍵。該監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測指標(biāo)有四項(xiàng)：溫度、濕度、微塵顆粒含量和噪聲強(qiáng)度。分別由溫濕度傳感器、微塵粒子計(jì)數(shù)器和噪聲傳感器作為主要采集模塊實(shí)時(shí)地采集監(jiān)測相應(yīng)的環(huán)境指標(biāo)。根據(jù)無塵室環(huán)境監(jiān)測的需求分析，該系統(tǒng)選用的核心控制器為單片機(jī)C8051F410，該單片機(jī)中有豐富的模擬和數(shù)字資源，并采用一些在單片機(jī)中前所未有的技術(shù)，使CPU內(nèi)核的內(nèi)部和外部有幾項(xiàng)關(guān)鍵的性能改進(jìn)，提高了整體的性能，更易于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用。其通用和專用管腳連接外圍

3、電路的多個(gè)模塊，分別為存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、鍵盤模塊、溫濕度監(jiān)測模塊、微塵顆粒監(jiān)測模塊、噪聲監(jiān)測模塊，LCD顯示模塊、串口模塊、通訊模塊和電源模塊。主控部分的單片機(jī)用匯編語言來編程，各個(gè)監(jiān)測模塊定時(shí)采集環(huán)境參數(shù)，實(shí)時(shí)地在本地LCD界面顯示并送到遠(yuǎn)程監(jiān)控的上位機(jī)，同時(shí)系統(tǒng)支持鍵盤與上位機(jī)對(duì)歷史環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的查詢。用戶利用實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)和歷史環(huán)境參數(shù)，監(jiān)測與分析一段時(shí)間內(nèi)環(huán)境的變化趨勢(shì)，從而達(dá)到監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
　　

4、系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)是基于C語言的系統(tǒng)控制程序，主要包括主控制程序、鍵盤掃描程序、液晶LCD驅(qū)動(dòng)程序、溫度與濕度采集程序、噪聲和塵土顆粒采集程序、實(shí)時(shí)時(shí)鐘采集程序、E2PROM驅(qū)動(dòng)程序、串口驅(qū)動(dòng)程序等。主控制程序是系統(tǒng)的核心調(diào)度程序，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)主控制程序根據(jù)設(shè)定的流程完成數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)和上傳。此外，主控制程序?qū)崟r(shí)響應(yīng)鍵盤的命令，完成歷史數(shù)據(jù)的查詢與追溯。
　　 由于單片機(jī)的計(jì)算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。因此在本監(jiān)測系統(tǒng)中

5、，通常以PC機(jī)為上位機(jī)，單片機(jī)為下位機(jī)。由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集及對(duì)各模塊的控制，而由PC完成對(duì)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理及對(duì)單片機(jī)的控制。本系統(tǒng)中，上位機(jī)作用主要有三方面，顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)以及對(duì)不正常的參數(shù)進(jìn)行提示與報(bào)警；按時(shí)間順序存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，方便用戶查詢；生成一個(gè)專門用來存儲(chǔ)歷史監(jiān)測值的數(shù)據(jù)庫。從總體性能上來講，該監(jiān)測系統(tǒng)采集終端采用了先進(jìn)的技術(shù)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式上有了新的突破，上位機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和儲(chǔ)存也體現(xiàn)了實(shí)時(shí)性、針對(duì)性和整體性，在無塵室環(huán)境