CN103888471A

CN103888471A - 一种用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法

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Publication number: CN103888471A
Application number: CN201410135685.0A
Authority: CN
Inventors: 陈昌龙; 唐小萍; 胡松; 马平; 王楠; 刘俊伯; 马驰飞; 何渝
Original assignee: Institute of Optics and Electronics of CAS
Current assignee: Institute of Optics and Electronics of CAS
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明提供一种用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其基本过程如下：首先，在本地搭建一台Tomcat服务器，制作动态网页，存放光刻机的数据资源，客户端通过HTTP协议进行访问；在服务器上通过第二远程控制模块，与客户端通过TCP/IP协议进行连接，实现远程通信及控制。然后，在客户端上，通过嵌入式ARM母板运行Android操作系统。第一远程控制模块通过HTTP协议访问Tomcat服务器，获取光刻机相关信息、下载文档视频等；通过TCP/IP协议与服务器端建立socket连接，上传摄像头采集的图片视频信息和各传感器参数，并接收服务器端发送回来的命令；通过RS232接口与单片机控制子板通信，发送控制命令至单片机，实现对光刻机的运动控制。

Description

一种用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法

技术领域

本发明是涉及接近接触式光刻系统中的通信及控制方法，特别是涉及物联网远程通信及控制领域，属于计算机网络通信和嵌入式控制领域。

背景技术

（1）传统光刻机的控制系统是基于机械式控制面板的，整个操作几乎没有人机互动，没有形象具体的提示；由于机械按钮易老化，长期使用会导致误触发。初次使用的户都需要阅读冗长的说明书，得不到形象直观的指导；当软件出错或者用户遇到使用困难时，开发人员往往需要前往使用地进行调试和指导；而且在很大程度上限制了摄像头的使用；

（2）使用PC机对光刻机进行控制，用户只能使用鼠标和键盘来进行控制，无法使用更加方便有效的方法来进行操作；对于普通的光刻机，PC机的功能往往得不到最充分的使用，从而造成资源的极大浪费；而且作为PC机而言，相比嵌入式设备，其价格要高出许多；PC机功耗大，在实际的使用过程中需要风扇降温，引入了振动的问题；加上PC机体积较大，大量占用了有限的空间资源。

（3）传统光刻机销售出去后与开发机构的联系几乎就断了，只能通过专业人员前往遥远的光刻机所在地进行机器的维修调试工作。与当前越来越普及的互联网和物联网联系不大，资讯更新慢，操作人员得不到最新信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法。通过软硬件的协调合作，实现了良好的人机互动界面，充分利用互联网物联网带来的便利，可以进行实时远程开发和指导，操作人性化。这种设备稳定性好，体积小巧，功耗低，可扩展性强，而且开发成本低廉，运行速度快，具有很强的实时性，使用起来更加人性化和方便。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：该方案包括客户端和服务器端，两者通过互联网TCP/IP协议连接；所述的服务器端包括：Tomcat服务器，第二远程控制模块；所述的Tomcat服务器监听计算机端口80，通过HTTP协议对外提供网页、视频资源和上传文件服务；所述的第二远程控制模块监听计算机端口8080，通过socket与客户端建立连接，接收客户端提供的信息，发送光刻机控制指令到客户端；所述的客户端包括ARM母板和单片机运动控制板；所述的ARM母板主要由网络模块，第一远程控制模块，RS232接口完成通信；所述的单片机运动控制板由RS232接口完成与ARM母板的通信。

其中，客户端包括ARM母板和单片机运动控制板，ARM母板通过RS232接口与单片机运动控制板通信；ARM母板具有网络模块，能够通过Wi-Fi或者DM9000A网络芯片和HR911105网络接口实现与因特网的连接，从而访问服务器端；

其中，第一远程控制模块，如图2所示，包括：

a）用来控制整个系统工作的控制面板，实现上升，复位，微调，曝光的功能；

b）用来显示摄像头采集的图像信息反馈框和拍照按钮；

c）曝光时间显示框和定时曝光按钮；

d）步数查询按钮和显示框；

e）实现远程通信的菜单按钮。

其中，实现远程通信的菜单按钮可以更多服务，如图3所示，包括：

a）下载新资讯，点击访问服务端部署在Tomcat服务器上的视频资源，并可以下载到本地观看；

b）远程控制，点击进入到远程控制界面，按开始按钮向服务端的第一远程控制模块发送连接请求，得到允许后建立连接开始远程调试；

c）上传文件，点击进入到文件上传界面，用户可以通过此界面上传图像、视频、文档等文件到服务端的Tomcat服务器，以便专业人员根据这些信息做出更好的诊断和调试；

d）文档说明，点击进入文档显示界面，用户通过文档了解光刻机的使用步骤，维护等光刻机相关知识；

e）访问主页，点击进入设备提供商主页，了解最新动态。

其中，ARM母板运行的是Android4.0操作系统；

其中，服务器端包括：

a）Tomcat服务器上部署Web应用对外提供资源；采用Servlet+JSP技术，分别实现网页资讯，最新视频资讯，视频资源下载，文件上传等服务；

b）第二远程控制模块，通过socket方式，监听8080端口，与第一远程控制模块建立连接；其界面如图2所示，历史记录框记录来访客户记录，显示来访时间和IP地址；客户IP栏显示客户的IP地址；端口栏显示客户所用端口号；发送指令栏录入专业人员需要发送出去的控制指令；发送按钮实现发送功能；

本发明具有的有益效果是：

1）、本发明整个操作具有良好的人机互动，高速稳定的系统，直观形象的使用说明；方便的远程调试诊断软件系统；将摄像头拍摄的图像清晰地显示在液晶屏，并可以将图像和传感器参数上传到服务器。

2）、本发明所有采用的Tomcat服务器软件是开源的，可以方便的运行在Windows操作系统上，维护简单，成本低廉，性能稳定。

3）、本发明充分利用互联网的便利，让光刻机与网络连接上，让操作人员可以便利的了解到光刻机的最新动态，产品展示等信息。

附图说明

图1为远程通信及控制示意图；

图2为远程控制客户端主界面图；

图3为菜单按钮及其子菜单图；

图4为远程控制服务端界面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加明确，下面结合附图作进一步描述。

1.整体结构与原理：

a）该光刻机的嵌入式远程通信控制方法分为服务端102和客户端101，两者通过互联网连接到一起。其中，客户端101包括嵌入式ARM母板104和单片机运动控制板105，其中嵌入式ARM母板104通过232接口108与单片机运动控制板105连接，通过串口进行通信，嵌入式ARM母板104将触摸屏上的操作信息提取出来，以命令串和数据串的形式发送给单片机运动控制板105，单片机运动控制板105对这些信息加以识别，最终转化控制动作，并反馈回控制状态到嵌入式ARM母板104；

b）服务端102由运行windows操作系统的普通PC搭建而成，安装Tomcat服务器110和第二远程控制模块112。

2.嵌入式ARM母板104运行Android4.0操作系统，具有通用网络模块106，能够通过Wi-Fi或者HR911105网络接口实现与因特网的连接，从而访问服务器端102。

3.远程控制系统包括：

a）Tomcat服务器，用Servlet和JSP技术实现，包括视频下载，视频列表，文件上传的功能，html网页提供网页信息；

b）第二远程控制模块112完成信息的接收和发送；其界面如图4，历史记录框401记录来访客户记录，显示来访时间和IP地址；客户IP栏402显示客户的IP地址；端口栏403显示客户所用端口号；发送指令栏404录入专业人员需要发送出去的控制指令；发送按钮405实现发送功能；

c）第一远程控制模块107；通过调用.so本地函数库完成对串口的写数据和收数据；其界面如图2所示，包括：用来控制整个系统工作的按钮，可以实现上升和复位操作，每次点击上调和下调按钮后将微调一步，点击快门开关按钮可以实现快门的打开和关闭，点击初始化按钮后会加载图像和配置串口；用来显示摄像头图像信息的区域201，当开启摄像头功能后，该区域将显示出摄像头的拍摄画面；曝光时间显示框，可以将需要曝光的时间显示在该显示框中，方便用户对时间进行把握；步数查询按钮和显示框，电机步数查询的按钮后，微调的步数将显示在该显示框中；具有更多服务的菜单按钮205。

d）菜单按钮205提供更多服务，如图3所示，包括下载新资讯、远程控制、上传文件、文档说明、访问主页。其中：下载新资讯301访问Tomcat服务器的提供新资讯的servlet应用，得到服务器以超链接形式返回的资讯列表，通过android的WebView组件显示出来，用户点击需要的资讯后，将访问Tomcat服务器下载服务，调用系统默认浏览器进行下载；远程控制302打开远程控制界面，按照IP地址和端口，在点击开始按键后对指定服务器进行访问，远程控制命令列表310记录第二远程控制模块112发送过来的指令，运动状态反馈列表311显示单片机控制板105反馈回来的光刻机状态；上传文件303打开文件上传界面，通过打开文件按键317弹出文件选择窗口，选择上传文件，上传文件318按键访问Tomcat服务器中的上传Servlet服务，将文件上传到服务器；文档说明304打开本地的说明文档，用ScrollView和TextView拖动显示，让用户第一时间对光刻机进行了解；访问主页305访问机构主页，用WebView组件显示。

本发明未详细阐述的内容采用本领域的公知技术。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims

1.一种用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于：包括客户端（101）和服务器端（102），两者通过互联网TCP/IP协议（103）连接；）所述的服务器端（102）包括：Tomcat服务器（110），第二远程控制模块（112）；所述的Tomcat服务器（110）监听计算机端口80（109），通过HTTP协议对外提供网页、视频资源和上传文件服务；所述的第二远程控制模块（112）监听计算机端口8080（111），通过socket与客户端建立连接，接收客户端（101）提供的信息，发送光刻机控制指令到客户端（101）；所述的客户端（101）包括ARM母板（104）和单片机运动控制板（105）；所述的ARM母板（104）由网络模块（106），第一远程控制模块（107），RS232接口（108）完成通信；所述的单片机运动控制板（105）由RS232接口（108）完成与ARM母板（104）的通信。

2.根据权利要求1所述用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于所述客户端（101）包括ARM母板（104）和单片机运动控制板（105），ARM母板（104）通过RS232接口（108）与单片机运动控制板（105）通信；ARM母板（104）具有网络模块（106），能够通过Wi-Fi或者DM9000A网络芯片和HR911105网络接口实现与因特网的连接，从而访问服务器端（102）。

3.根据权利要求1所述用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于所述第一远程控制模块（107），具有：

a）用来控制整个系统工作的控制面板（202），实现上升，复位，微调，曝光的功能；

b）用来显示摄像头采集的图像信息反馈框（201）和拍照按钮；

c）曝光时间显示框（203）和定时曝光按钮；

d）步数查询按钮和显示框（204）；

e）实现远程通信的菜单按钮（205）。

4.根据权利要求1所述的用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于实现远程通信的菜单按钮（205）用于进行下列操作：

a）下载新资讯（301），点击访问服务端（102）部署在Tomcat服务器（110）上的视频资源，并下载到本地观看；

b）远程控制（302），点击进入到远程控制界面，按开始按钮（309）向服务端（102）的第一远程控制模块（107）发送连接请求，得到允许后建立连接开始远程调试；

c）上传文件（303），点击进入到文件上传界面，用户可以通过此界面上传图像、视频、文档文件到服务端（102）的Tomcat服务器（110），以便专业人员根据这些信息做出进一步的诊断和调试；

d）显示文档说明，点击进入文档显示界面，用户通过文档了解光刻机的使用步骤和光刻机相关知识；

e）访问主页，点击进入设备提供商主页，了解最新动态。

5.根据权利要求1和权利要求3所述用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于ARM母板（104）运行的是Android4.0操作系统。

6.根据权利要求1所述用于光刻机的嵌入式远程通信及控制方法，其特征在于所述服务器端（102）包括：

a）Tomcat服务器（110），对外提供资源；采用Servlet+JSP技术，分别实现网页资讯，最新视频资讯，视频资源下载，文件上传服务；

b）第二远程控制模块（112）通过socket方式，监听8080端口（111），与第一远程控制模块（107）建立连接；其历史记录框（401）记录来访客户记录，显示来访时间和IP地址；客户IP栏（402）显示客户的IP地址；端口栏（403）显示客户所用端口号；发送指令栏（404）录入专业人员需要发送出去的控制指令；发送按钮（405）实现发送功能。