一种半导体设备数据采集装置及系统的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，特别是涉及一种半导体设备数据采集装置及系统。

背景技术：

在半导体生产中，需要对半导体的生产环境及生产条件进行实施监控，以确保半导体生产的质量。目前半导体厂区内对某些特定区域针对温度、湿度、压力等条件进行监控，主要是传感器加成品智能数显仪的方式。采用这种方案主要实现以下功能：

1、智能显示仪上显示传感器侦测到的实时值(如温度、湿度、压力等)；

2、在智能显示仪上设置报警界限，超出范围显示仪会发出警报。

但是，现有技术中通过购买的智能显示仪采用一对一的形式实现这些数据采集，由于每一个传感器都要对应一个智能显示仪，因此，在需要对多个传感器进行数据采集时就需要多个智能显示仪，存在成本高、功能单一等缺点。

此外，在半导体行业，有许多设备不具备通讯功能，系统对于这些设备不能实时获取自身的参数，会影响工程师对设备的管控度。

因此，如何对无通讯功能的设备实现实时的“一对多”数据采集，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体设备数据采集装置及系统，用于解决现有技术中半导体设备数据采集成本高、功能单一且数据不实时的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体设备数据采集装置，所述半导体设备数据采集装置至少包括：

电压输出类型传感器接口、电压模数转换模块、电流输出类型传感器接口、电流模数转换模块、数字输出类型传感器接口、逻辑运算模块及通讯模块；

所述电压输出类型传感器接口与外置的电压输出类型传感器连接，接收所述电压输出类型传感器输出的电压信号；

所述电压模数转换模块连接于所述电压输出类型传感器接口的输出端，对所述电压输出类型传感器输出的电压信号进行模数转换；

所述电流输出类型传感器接口与外置的电流输出类型传感器连接，接收所述电流输出类型传感器输出的电流信号；

所述电流模数转换模块连接于所述电流输出类型传感器接口的输出端，对所述电流输出类型传感器输出的电流信号进行模数转换；

所述数字输出类型传感器接口与外置的数字输出类型传感器连接，接收所述数字输出类型传感器输出的数字信号；

所述逻辑运算模块连接于所述电压模数转换模块、所述电流模数转换模块、所述数字输出类型传感器接口的输出端，接收各传感器的检测信号，并对各检测信号进行逻辑运算；

所述通讯模块连接于所述逻辑运算模块的输出端，用于传输经所述逻辑运算模块处理后的检测信号。

优选地，所述电压模数转换模块为ADC0832芯片。

优选地，所述电流模数转换模块为MCP3421芯片。

优选地，所述数字输出类型传感器接口包括数字输出类型的温度传感器接口、数字输出类型的湿度传感器接口或数字输出类型的压力传感器接口。

更优选地，所述数字输出类型传感器接口包括DS18B20温度传感器接口或DHT11型湿度传感器接口。

优选地，所述半导体设备数据采集装置还包括恒流源，用于为传感器供电。

优选地，所述逻辑运算模块为单片机。

优选地，所述通讯模块采用RS232通讯协议。

更优选地，所述通讯模块为MAX232芯片。

优选地，各传感器接口均包括若干组，以对多个设备的同一信息进行采集。

优选地，所述半导体设备数据采集装置还包括电源模块，提供5V及24V电源电压。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体设备数据采集系统，所述半导体设备数据采集系统至少包括：

传感器，设置于若干无通讯功能的设备中；

上述半导体设备数据采集装置，各传感器接口连接所述无通讯功能的设备中相应的传感器；

串口转以太网单元，连接于所述半导体设备数据采集装置的通讯端口；

逻辑处理单元，与所述串口转以太网单元连接，对所述半导体设备数据采集装置采集到的检测信号进行逻辑处理或数据存储，同时向所述半导体设备数据采集装置传输指令；

客户端，与所述逻辑处理单元连接，接收所述逻辑处理单元输出的检测结果，同时向所述逻辑处理单元及所述半导体设备数据采集装置发送指令。

优选地，所述逻辑处理单元包括服务器及数据库。

优选地，所述传感器包括位于各无通讯功能的设备中的温度传感器、湿度传感器或压力传感器。

如上所述，本实用新型的半导体设备数据采集装置及系统，具有以下有益效果：

本实用新型的半导体设备数据采集装置及系统基于“一对多”的串口通讯方式，通过选用温度、压力、湿度等不同种类的传感器接入无通讯功能的半导体设备上的不同位置，使其达到能够收集多设备多位置多数据的目的，具有广泛的适用性。

附图说明

图1显示为本实用新型的半导体设备数据采集装置的结构示意图。

图2显示为本实用新型的半导体设备数据采集系统的结构示意图。

元件标号说明

1 半导体设备数据采集装置

11 电压输出类型传感器接口

12 电压模数转换模块

13 电流输出类型传感器接口

14 电流模数转换模块

15 恒流源

16 数字输出类型传感器接口

161 DS18B20温度传感器接口

162 DHT11型湿度传感器接口

17 逻辑运算模块

18 通讯模块

19 电源模块

2 无通讯功能的设备

3 串口转以太网单元

4 服务器

5 数据库

6 客户端

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供一种半导体设备数据采集装置1，所述半导体设备数据采集装置1至少包括：

电压输出类型传感器接口11、电压模数转换模块12、电流输出类型传感器接口13、电流模数转换模块14、数字输出类型传感器接口16、逻辑运算模块17、通讯模块18及电源模块19。

如图1所示，所述电压输出类型传感器接口11与外置的电压输出类型传感器连接，接收所述电压输出类型传感器输出的电压信号。

具体地，在本实施例中，所述电压输出类型传感器接口11包括若干组，可以同时对多个电压输出类型传感器的信息进行采集。所述电压输出类型传感器的输出信号为电压模拟信号，检测的对象包括但不限于温度、湿度及压力，不以本实施例为限。在本实施例中，所述电压输出类型传感器接口11用于连接输出电压为0V～5V的传感器。

如图1所示，所述电压模数转换模块12连接于所述电压输出类型传感器接口11的输出端，对所述电压输出类型传感器输出的电压信号进行模数转换。

具体地，在本实施例中，所述电压模数转换模块12采用ADC0832芯片，将0V～5V的电压信号(模拟信号)转换为数字信号。其他任意可实现电压模数转换的电路均适用于本实用新型，在此不一一赘述。

如图1所示，所述电流输出类型传感器接口13与外置的电流输出类型传感器连接，接收所述电流输出类型传感器输出的电流信号。

具体地，在本实施例中，所述电流输出类型传感器接口13包括若干组，可以同时对多个电流输出类型传感器的信息进行采集。所述电压输出类型传感器的输出信号为电压模拟信号，检测的对象包括但不限于温度、湿度及压力，不以本实施例为限。在本实施例中，所述电流输出类型传感器接口13连接PT100温度传感器。在本实施例中，为了提高所述PT100温度传感器检测的准确性，所述PT100温度传感器通过所述电流输出类型传感器接口13连接一恒流源15，所述恒流源15为所述PT100温度传感器供电，在本实施例中，所述恒流源15为1mA 的恒流源。所述恒流源15可连接其他传感器接口为其他传感器供电，以提高传感器检测的准确性，在此不一一赘述。

如图1所示，所述电流模数转换模块14连接于所述电流输出类型传感器接口13的输出端，对所述电流输出类型传感器输出的电流信号进行模数转换。

具体地，在本实施例中，所述电流模数转换模块14采用MCP3421芯片，所述MCP3421 芯片为16位高精度模数转换芯片，将电流信号(模拟信号)转换为数字信号。其他任意可实现电流模数转换的电路均适用于本实用新型，在此不一一赘述。

如图1所示，所述数字输出类型传感器接口16与外置的数字输出类型传感器连接，接收所述数字输出类型传感器输出的数字信号。

具体地，所述数字输出类型传感器接口16包括但不限于数字输出类型的温度传感器接口、数字输出类型的湿度传感器接口及数字输出类型的压力传感器接口。如图1所示，在本实施例中，所述数字输出类型传感器接口16包括DS18B20温度传感器接口161及DHT11型湿度传感器接口162。所述DS18B20温度传感器接口161连接DS18B20温度传感器，所述 DS18B20温度传感器用于采集0℃～125℃的温度值，精度为0.5摄氏度。所述DHT11型湿度传感器接口162连接DHT11型湿度传感器，所述DHT11型湿度传感器对环境中的湿度进行检测。所述数字输出类型传感器接口16的类型及检测对象不限，不以本实施例为限。各数字输出类型传感器接口16均包括若干组，可以同时对多个数字输出类型传感器的信息进行采集。

如图1所示，各传感器接口均包括若干组，以对多个设备的同一信息进行采集。

如图1所示，所述逻辑运算模块17连接于所述电压模数转换模块12、所述电流模数转换模块14、所述数字输出类型传感器接口16的输出端，接收各传感器的检测信号，并对各检测信号进行逻辑运算。

具体地，在本实施例中，所述逻辑运算模块17采用单片机实现，所述单片机为AT89C52 单片机，作为所述半导体设备数据采集装置1的核心控制模块，用于逻辑运算。

如图1所示，所述通讯模块18连接于所述逻辑运算模块17的输出端，用于传输经所述逻辑运算模块17处理后的检测信号。

具体地，所述通讯模块18采用RS232通讯协议，在本实施例中，所述通讯模块18采用 MAX232芯片进行通讯转换，所述MAX232芯片的通讯接口采用9针接头。

如图1所示，所述电源模块19连接各模块(图1为了简洁，未显示连接关系)，提供电源电压。

具体地，在本实施例中，所述电源模块19提供5V及24V的电源电压，5V电源电压供给所述半导体设备数据采集装置1中的各模块，24V电源电压供给各传感器。所述电源模块 19还包括一开关，所述开关为双通开关，同时控制5V和24V的电源电压。所述电源模块19 还包括一电源指示灯，用于指示5V电源电压。

实施例二

本实施例提供一种半导体设备数据采集系统，所述半导体设备数据采集系统至少包括：

传感器、所述半导体设备数据采集装置1、串口转以太网单元3、逻辑处理单元及客户端 6。

如图2所示，所述传感器设置于若干无通讯功能的设备2中。

具体地，在本实施例中，所述无通讯功能的设备2包括三个，所述无通讯功能的设备2 的数量根据实际需要设定，不以本实施例为限。各传感器(图中未显示)设置于待测的无通讯功能的设备2中，各无通讯功能的设备2中所述传感器的数量根据实际需要设定。各传感器包括但不限于位于各无通讯功能的设备2中的温度传感器、湿度传感器及压力传感器，在此不一一赘述。

如图2所示，所述半导体设备数据采集装置1中各传感器接口连接所述无通讯功能的设备2中相应的传感器。

具体地，所述半导体设备数据采集装置1的结构在实施例一中详细说明，在此不一一赘述。

如图2所示，所述串口转以太网单元3连接于所述半导体设备数据采集装置1的通讯端口连接。

具体地，所述串口转以太网单元3连接所述半导体设备数据采集装置1的通讯模块18，实现数据的双向传输。

所述无通讯功能的设备2、传感器、所述半导体设备数据采集装置1及所述串口转以太网单元3位于设备现场。

如图2所示，所述逻辑处理单元与所述串口转以太网单元3连接，对所述半导体设备数据采集装置1采集到的检测信号进行逻辑处理或数据存储，同时向所述半导体设备数据采集装置1传输指令。

具体地，在本实施例中，所述逻辑处理单元包括服务器4及数据库5。

如图2所示，所述客户端6与所述逻辑处理单元连接，接收所述逻辑处理单元输出的检测结果，同时向所述逻辑处理单元及所述半导体设备数据采集装置1发送指令。

具体地，所述客户端6作为用户界面，用于更改所述服务器4中数据采集程序的配置文件，包括但不限于设备名称、IP地址、参数类型及参数名称；同时设定设备参数的报警界限及报警信息接收电话号码、邮箱号码。

实施例三

本实施例提供实施例二中半导体设备数据采集系统的安装配置方法，具体步骤如下：

确定需要关注的参数，包括但不限于温度、压力、湿度。

准备对应参数的传感器，根据需要选定不同输出类型的传感器。

将所述半导体设备数据采集装置1所需的模块焊接至一电路板，以形成所述半导体设备数据采集装置1。

上线安装，具体如下：将传感器安装到半导体设备的指定位置，以对该位置进行数据的采集；将所述半导体设备数据采集装置1所在的电路板安装到保护盒中；将各传感器焊接在所述半导体设备数据采集装置1所在的电路板；将所述半导体设备数据采集装置1的通讯模块串口与所述串口转以太网单元3连接。

更改数据采集程序配置文件，包括但不限于设备名称、IP地址、参数类型、参数名称。

用户设定半导体设备参数的报警界限及报警信息接收电话号码、邮箱号码。

开启程序即可实现数据采集及报警监控。

本实用新型的半导体设备数据采集装置及系统可大大降低成本，购买一对一的智能数显仪，一般价格都是上百元，而采用本实用新型的半导体设备数据采集装置，成本仅为20元左右。

现有技术中的智能数显仪功能单一，不同参数就需要不同类型的数显仪，而本实用新型的半导体设备数据采集装置可以实现常见环境的各种参数采集，而且具备一对多的功能。

本实用新型的半导体设备数据采集装置可以应用于各种无通讯设备上，通过网络实时收集设备数据，大大提高设备稳定度。

综上所述，本实用新型提供一种半导体设备数据采集装置及系统，包括：设置于若干无通讯功能的设备中的传感器；具有电压输出类型传感器接口、电压模数转换模块、电流输出类型传感器接口、电流模数转换模块、数字输出类型传感器接口、逻辑运算模块及通讯模块的半导体设备数据采集装置，各传感器接口连接所述无通讯功能的设备中相应的传感器；连接于所述半导体设备数据采集装置的通讯端口的串口转以太网单元；与所述串口转以太网单元连接，进行逻辑处理、数据存储、指令传输的逻辑处理单元；以及客户端。本实用新型的半导体设备数据采集装置及系统基于“一对多”的串口通讯方式，通过选用温度、压力、湿度等不同种类的传感器接入无通讯功能的半导体设备上的不同位置，使其达到能够收集多设备多位置多数据的目的，具有广泛的适用性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。