一種用于光刻機的嵌入式控制設備及控制方法技術

本發明專利技術提供一種用于光刻機的嵌入式控制設備及控制方法，該設備由嵌入式母板和單片機子板構成，兩板之間通過串口進行通信，母版包括核心板和功能板，其中核心板包括存儲器，微處理器，功能板包括觸摸屏模塊，USB設備模塊，網絡連接模塊，SD卡讀取存儲模塊，串口模塊，攝像頭模塊，復位模塊，立體聲播放模塊以及調試模塊；子板包括串口模塊，步進電機控制模塊，電磁閥控制模塊和光電開光接收模塊。本發明專利技術能實現所有光刻操作觸摸控制，全程語音提示操作，使得整個光刻過程更加人性化。液晶屏和立體聲播放模塊的結合可以實現多媒體影音播放功能，可用于產品的推廣和操作指南學習。本發明專利技術使用高分辨率的攝像頭，可以完成曝光過程中的對準和檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是涉及接近接觸式光刻系統中的控制裝置，特別是涉及。
技術介紹
(I)傳統光刻機的控制系統是基于機械式控制面板的，整個操作幾乎沒有人機互動，沒有形象具體的提示；由于機械按鈕易老化，長期使用會導致負觸發。初次使用的戶都需要閱讀冗長的說明書，得不到形象直觀的指導；當軟件出錯或者用戶遇到使用困難時，開發人員往往需要前往使用地進行調試和指導；而且在很大程度上限制了攝像頭的使用；(2)使用PC機對光刻機進行控制，用戶只能使用鼠標和鍵盤來進行控制，無法使用更加方便有效的方法來進行操作；對于普通的光刻機，PC機的功能往往得不到最充分的使用，從而造成資源的極大浪費；而且作為PC機而言，相比嵌入式設備，其價格要高出許多；PC機功耗大，在實際的使用過程中需要風扇降溫，引入了振動的問題；加上PC機體積較大，大量占用了有限的空間資源。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種基于嵌入式設備的控制裝置。通過軟硬件的協調合作，實現了良好的人機互動界面，遠程開發和指導，人性化操作。這種設備穩定性好，體積小巧，功耗低，可擴展性強，而且開發成本低廉，運行速度快，具有很強的實時性，使用起來更加人性化和方便。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案如下:一種用于光刻機的嵌入式控制設備，該設備由嵌入式母板和單片機子板構成；所述的嵌入式母板包括:觸摸屏模塊，USB設備模塊，網絡連接模塊，SD卡讀取存儲模塊，攝像頭模塊，嵌入式母板復位模塊，立體聲播放模塊以及調試模塊；所述的嵌入式母板通過232接口與單片機子板連接；所述的嵌入式母板與單片機子板之間通過串口進行通信；該設備在所述的嵌入式母板上提取出觸摸屏上相應的操作，將命令串和數據串通過串口發送給單片機子板，由單片機子板完成對步進電機和電磁閥的控制；該設備所述的單片機子板提取出光刻機反饋的信號，將命令串和數據串通過串口發送給嵌入式母板，由液晶屏和揚聲器將信息傳達給操作者；所述的單片機子板包括步進電機控制模塊，電磁閥控制模塊，光電開光接收模塊，單片機復位模塊和串口模塊。其中，嵌入式母板包括:a)采用三星的S3C2440芯片作為微處理器，b)配置8寸的四線電阻觸摸屏；c)雙串口，其中一個用于調試，一個用于與單片機通訊；d)五個USB接口，分別用于調試，音響供電，U盤接插和擴展板卡接口 ；e)采用核心板與功能分離分開設計，由排針與排針母座進行連接；f)采用專業復位芯片MAX811對母板進行復位；g)使用DM9000A網絡芯片和HR911105網絡接口實現與因特網的連接；h)采用撥碼開關設置啟動模式。其中，單片機子板包括:a)采用AT89C52作為單片機處理器，b)通過電磁閥控制模塊操作電磁閥來實現快門，硅片臺，掩膜臺的控制；c)使用3線串口完成與嵌入式母板的通信；d)使用步進電機模塊對步進電機進行操作以實現對位置的精確走位；e)使用光電開關模塊讀取光電開關反饋的信號以確定精密工件臺的具體位置。其中，操作系統為WinCE5.0。其中，該設備還包括用戶界面，該用戶界面包括:a)用來控制整個系統工作的按鈕(24)，實現上升，復位，微調，曝光的功能；b)用來顯示相應圖標的信息反饋框(21)；c)用來輸入曝光時間的數字按鈕(25)，以及更改數字的后退和清空按鈕；d)曝光時間顯示框(22)，以及用于鎖定或解鎖時間輸入值的按鈕和定時曝光的按鈕；e)步數查詢按鈕和顯示框(23)。另外，本專利技術還提供一種用于光刻機的嵌入式控制設備的控制方法，該方法包括:步驟a)、擁有識別按鈕信息和通過串口發送命令信息的步驟；步驟b)、每個操作步驟點擊后都有相應的圖像和圖標表示該控制命令已經觸發；步驟c)、在每個步驟完成后，都有形象的圖標提示用戶下一步的動作；步驟d)、在得到反饋信息后，都有形象的圖標顯示光刻機現狀正在執行的任務；步驟e)、在接收到每個步驟完成后或得到反饋信息后，都有相應的語音提示步驟，用于指導用戶的操作；步驟f)、具有自己自帶的曝光時間輸入步驟，該步驟可以實現藝術字輸入；步驟g)、具有微調步數查詢步驟，并會在工件臺到達極限時提示用戶；步驟h)、將攝像頭拍攝到的畫面實時地顯示在攝像頭顯示區(21)，使用戶可以方便地完成對準和檢測。本專利技術具有的有益效果是:I)、本專利技術整個操作具有良好的人機互動，形象具體的提示標識，高速穩定的系統，直觀形象的使用說明；遠程調試和軟件升級；將攝像頭拍攝的圖像清晰地顯示在液晶屏。2)、本專利技術所有操作均采用觸摸的方式來進行，設備價格低廉，體積小巧，運行過程中低噪音無振蕩，而且功耗小，無需專門的散熱設備。同時，集成串口，USB接口，網口和SD卡座，具有極好的擴展性。附圖說明圖1是嵌入式母板和單片機子板連接的示意圖2為嵌入式母板體統的結構圖；圖3為單片機子板體統的結構圖；圖4為本專利技術的用戶界面示意圖。圖中元件說明:1S3C2440, 2SDRAM, 3NandFlash, 4NorFlash, 5 母版 232 接口，6USB 模塊，7 網口模塊，8攝像頭模塊，9SD卡模塊，10觸摸屏模塊，11立體聲模塊，12實時時鐘模塊，13調試模塊，14紅外模塊，15嵌入式母板，16單片機子板，17子板232接口，18步進電機控制模塊，19AT89C52，20光電開關模塊，21圖標指示區(攝像頭顯示區)，22定時曝光控制區，23微調步數查詢區，24主控區，25時間設定區域，26電磁閥控制模塊具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加明確，下面結合附圖以及具體實施例對本專利技術的整體結構，嵌入式母板，單片機子板，軟件系統和用戶界面作進一步介紹。1.整體結構與原理:a)該光刻機的嵌入式控制設備由嵌入式母板和單片機子板構成，其中嵌入式母板通過232接口與單片機子板連接，通過串口進行通信，嵌入式母板將觸摸屏上的操作信息提取出來，以命令串和數據串的形式發送給單片機子板，單片機子板對這些信心加以識別，最終轉化成對步進電機和電磁閥的動作控制；b)光刻機系統會將光刻機的實時信息通過光電開關傳給單片機子板，當單片機子板接收到這些反饋信號后會將其整理出相應的字符串和命令串，通過串口發送給嵌入式母板，由液晶屏和揚聲器將這些信息以圖像和聲音傳遞給操作者。所述的單片機子板包括步進電機控制模塊，電磁閥控制模塊，光電開光接收模塊，單片機復位模塊和串口模塊；2.嵌入式母板包括:a)主控芯片采用三星的S3C2440芯片作為微處理器，內置WinCE5.0操作系統；b)配置8寸的四線電阻觸摸屏，顯示的分辨力為800*600，采用40針FFC軟排線進行連接；c)兩個雙串口，其中一個用于調試，一個用于與單片機通訊，控制芯片為MAX202E ；d)五個USB接口，分別用于調試，音響供電，U盤接插和擴展板卡接口，控制芯片為AU925A21 ；e)采用核心板與功能分離分開設計，由排針與排針母座進行連接，便于核心板的更換與升級，核心板上集成了主控芯片，SDRAM,NandFlash和NorFlash,用戶通過跳線帽可以選擇系統的啟動Flash ；f)采用專用復位芯片MAX811對母板進行復位；g)使用DM9000A網絡芯片和HR911105網絡接口實現與因特網的連接；h)采用四位撥碼開關設置啟動模式。i)使用UDA1341TS音頻解碼芯片實現對音響的左本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于光刻機的嵌入式控制設備，其特征在于：該設備由嵌入式母板（15）和單片機子板（16）構成；所述的嵌入式母板（15）包括：觸摸屏模塊（10），USB設備模塊（6），網絡連接模塊（7），SD卡讀取存儲模塊（9），攝像頭模塊（8），嵌入式母板復位模塊，立體聲播放模塊（11）以及調試模塊（13）；所述的嵌入式母板（15）通過232接口（5）與單片機子板（16）連接；所述的嵌入式母板（15）與單片機子板（16）之間通過串口進行通信；該設備在所述的嵌入式母板（15）上提取出觸摸屏上相應的操作，將命令串和數據串通過串口發送給單片機子板（16），由單片機子板（16）完成對步進電機和電磁閥的控制；該設備所述的單片機子板（16）提取出光刻機反饋的信號，將命令串和數據串通過串口發送給嵌入式母板（15），由液晶屏和揚聲器將信息傳達給操作者；所述的單片機子板（16）包括步進電機控制模塊（18），電磁閥控制模塊（26），光電開光接收模塊（20），單片機復位模塊和串口模塊（17）。

【技術特征摘要】
1.一種用于光刻機的嵌入式控制設備，其特征在于:該設備由嵌入式母板(15)和單片機子板(16)構成；所述的嵌入式母板(15)包括:觸摸屏模塊(10)，USB設備模塊(6)，網絡連接模塊(7)，SD卡讀取存儲模塊(9)，攝像頭模塊(8)，嵌入式母板復位模塊，立體聲播放模塊(11)以及調試模塊(13);所述的嵌入式母板(15)通過232接口(5)與單片機子板(16)連接；所述的嵌入式母板(15)與單片機子板(16)之間通過串口進行通信；該設備在所述的嵌入式母板(15)上提取出觸摸屏上相應的操作，將命令串和數據串通過串口發送給單片機子板(16)，由單片機子板(16)完成對步進電機和電磁閥的控制；該設備所述的單片機子板(16)提取出光刻機反饋的信號，將命令串和數據串通過串口發送給嵌入式母板(15)，由液晶屏和揚聲器將信息傳達給操作者；所述的單片機子板(16)包括步進電機控制模塊(18)，電磁閥控制模塊(26 )，光電開光接收模塊(20 )，單片機復位模塊和串口模塊(17 )。2.根據權利要求1所述用于光刻機的嵌入式控制設備，其特征在于嵌入式母板(15)包括: a)采用三星的S3C2440(I)芯片作為微處理器， b)配置8寸的四線電阻觸摸屏； c)雙串口(5),其中一個用于調試,一個用于與單片機通訊； d)五個USB接口，分別用于調試，音響供電，U盤接插和擴展板卡接口； e)采用核心板與功能分離分開設計，由排針與排針母座進行連接； f )采用專業復位芯片MAX811對母板進行復位； g)使用DM9000A網絡芯片和HR911105網絡接口實現與因特網的連接； h)采用撥碼開關設 置啟動模式。3.根據權利要求1所述用于光刻機的嵌入式控制設備，其特征在于單片機子板(16)包括: a)采用AT89C52(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王楠，蔣薇，嚴偉，胡松，
申請(專利權)人：中國科學院光電技術研究所，
類型：發明
國別省市：