半导体制造业如今成为制约我国社会科技发展的关键因素,而半导体制造离不开半导体无尘室环境的支持,如生产环境温湿度控制,制程用有毒有害特殊气体的控制及泄露监测,生命安全监测系统等,一整套完善的半导体无尘室环境监控系统对于维护半导体芯片生产安全和提升成本率至关重要。当前随着半导体车间监控技术不断提升,集成化和智能化程度越来越高,但仍存在监控覆盖及监控内容不全面的问题,关键节点位置如光刻及量测区域仍然需要人工介入手动检测作为辅助,不能很好地满足智能动态监测的需求。本文设计了一种半导体无尘室监控系统。方案设计中采用模块化和平台化方式,以无线通信为主,有线通信为辅的通信连接方式,实现对环境中温湿度、气体浓度、空气微粒等参数的智能动态监控。在课题研究方面,重点注重对国产设备、部件等的使用,实现系统国产化,以应对国外封锁。论文在分析系统需求的基础上,将系统划分为现场监控单元、信息传输单元和上层监控单元三部分。分析现场监控单元与上层监控系统的通信需求,确定选用基于以太网有线通信和Wi-Fi无线通信两种方式。在传感器选型方面优选基于ZigBee无线通信的国产传感器,以方便应用部署并推进系统国产化。设计基于STM32F103控制器的硬件电路。选用ZigBee模块、Wi-Fi模块RF433模块实现无线单元的通信。设计串口扩展电路实现对控制器的串口扩展,设计人机交互接口、暗室紧急通信、开关量输入输出控制以及电源在位检测部分电路。论文最后完成半导体无尘室监控系统的软件设计和功能测试。讨论了系统软件程序设计。根据系统不同的功能单元,将其设计成不同的子程序,以方便系统管理。重点讨论了各个功能单元测试和系统整体试运行测试。通过将本系统与原系统进行对比测试,可知本设计系统检测结果与原系统基本一致。通过长时间运行,判断系统各个功能单元运行正常,性能稳定基本可以满足使用要求。