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在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等一些国民经济生产和人们工作生活的领域和场合中，常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度，以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全[1-4]。如监控酒精生产车间和石化厂的酒精浓度，可以避免工厂起火和爆炸事故的发生；监测工矿企业场地的酒精浓度，能避免工作人员出现酒精中毒等恶性事故；检测司机体内酒精含量，可以防止驾驶人员酒后驾车，减少恶性交通事故的发生。因此，研制酒精气体浓度检测仪具有十分广阔的现实和潜在的市场需求，并具有十分重要的意义。传统的酒精气体检测仪因传感器性能、电路设计、数据处理算法等原因，存在着气体选择性不高、抗干扰性能差、智能化程度低、仪器操作复杂、无法实时保存和调看数据等突出问题[3-4]。鉴于此，笔者设计和研制了一种无线智能酒精浓度探测仪，弥补了传统酒精检测仪器的缺点和不足。
1 系统总体方案
该酒精浓度探测仪由发送端和接收端两部分组成，其原理框图分别如图1和图2所示。发送端主要包括酒精浓度传感器与A/D转换电路、STC90C52RC单片机、浓度阈值设置与声音报警电路、语音播报电路、LCD显示电路和无线收发电路六部分；接收端由无线收发电路、STC90C52RC单片机、数据接口通信电路和上位计算机组成。
2 系统硬件电路设计
2.1 传感器电路与A/D转换电路
TGS2620为日本费加罗(FIGARO)公司生产的一款可以探测气体中酒精浓度的半导体气体传感器，具有灵敏度高、功耗低、寿命长、成本低等特点[5-6]。其电路连接如图3所示，其中，RH为加热器电阻，室温下时为83±8 Ω；RS为传感器电阻，其阻值和还原性气体浓度之间的数学关系为：
通过检测VRL就可以确定出待测气体浓度C。
电路中运放OP07接成电压跟随器形式，对传感器和后级电路进行隔离，减小电源波动和外界因素对采样数据的影响。ICL7660是MAXIM公司生产的小功率极性反转电源转换器，作用是将+5 V电源变换成-5 V电源为OP07供电。其中，CC2采用漏电小、介质损耗低的10 μF钽电容，以提高电源转换效率。TLC1549是TI公司生产的10位分辨率逐次逼近型ADC芯片，具有自动采样和保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB。
2.2 LCD显示、阈值设置与声音报警电路
16×2个字符液晶显示模块DM-162显示报警阈值和酒精浓度值。为了减少单片机I/O口的使用数量和简化电路结构，采用间接控制(4位数据总线)方式，接口电路如图4上部分所示。初始化时，需写入28H指令码将8位总线转为4位数据接口方式。管脚BLA、BLK和VL分别是液晶背光源正极、负极和显示对比度调整端，RS、E分别是寄存器选择端、读/写信号线和使能端。
酒精浓度阈值设置和声音报警电路如图4下部分所示。当设置键S1按下时，进入阈值设置(初始阈值为500 ppm)界面，再按下键S2或S3，对阈值作增加或减小操作，步长为20 ppm。阈值设置好后写入STC90C52RC单片机片内5 KB EEPROM的第一扇区2000H和2001H地址中，使系统重启不必重新设置。若酒精浓度值大于阈值，将P0.7口线置为低电平，三极管8550驱动蜂鸣器发声音报警。
2.3 语音播报电路
采用华邦(Winbond)公司的ISD2560语音录放集成芯片作酒精浓度值播放，电路如图5所示。话筒采用差分形式接入到片内前置放大器的MIC端和MIC REF端，以抵消噪声和提高输入共模抑制比。扬声器接成双端输出形式，输出功率为单端用法时功率的4倍。单片机的P2口、P3.0和P3.1口线分别与地址线A0~A9相连，用来设定ISD2560片内480 KB EEPROM(地址为0H~257H)中存储语音段的起始地址，录音和放音功能均从该起始地址开始，录音过程中信息段地址自动增加。本系统在ISD2560中需录入语音信息有：“当前酒精浓度值为”、“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“百”、“千”、“点”、“ppm(浓度单位)”。由于ISD2560的语音录放时间为60 s，按每秒3个汉字计算，则可录放180个汉字，因此满足播报要求。此外，通过P3.0、P3.1和P2.0~P2.6口线可以配置ISD2560的操作模式[7-8](地址为300H~3FFH)。P3.4~P3.6口线分别用来控制语音芯片的片选、芯片的开关、录音/放音模式选择。P3.2口用来判断芯片的存储空间是否已经填满或者信息存储是否溢出。由于录音时在每个信息段结尾处自动插入标志，当放音遇到该标志时产生宽约为12.5 ms的负脉冲。用P3.3口检测到此脉冲的上升沿后才播放另一段录音，避免语音播放不连续。
2.4 无线收发电路
系统采用NORDIC公司生产的工作于2.4~2.483 5 GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片nRF24L01完成无线数据的收发工作，nRF24L01的最高传输速率为2 Mb/s，电路如图6所示。稳压芯片LM1117-3.3 V将5 V输入电压转换成3.3 V给nRF24L01供电。nRF24L01与单片机接口为四线SPI方式，CSN、SCK、MOSI、MISO管脚分别是SPI的片选使能线、时钟线、数据输入线、数据输出线。IRQ为中断信号线(低电平有效)，接至单片机的外部中断管脚，单片机主要是通过该接口线与nRF24L01进行通信并判断数据接收和数据发送是否完成。CE为芯片的RX/TX模式选择线。IREF为参考电流输入端，通过22 kΩ电阻接地。管脚ANT1和ANT2给天线提供平衡的RF输出，通过后接的简单射频网络匹配电路获得单端50 Ω的阻抗输出。网络匹配电路在发送模式时阻止谐波，在接收模式时克制本地振荡漏出。VDD_PA管脚输出1.8 V电压，给片内功率放大器提供电源。
2.5 数据接口通信电路
接收端的计算机与单片机间的通信由串行USB接口集成电路CH340T完成，如图7所示。CH340T支持USB1.1或者USB2.0/USB3.0通信，具有仿真接口，并且可以升级外围串口设备，支持常用的MODEM联络信号，支持IRDA规范的SIR红外通信，提供RS23RS48RS422接口等功能。CH340T内置有独立的收发缓冲区，支持通信波特率50 b/s～2 Mb/s的单工、半双工、全双工等异步串行通信。图7中，在CH340T芯片的发送脚TXD上反接一个二极管1N4001，防止该引脚将电流倒灌到单片机；在接收引脚RXD上加一个300 Ω的限流电阻来防止单片机对CH340T倒灌电流；从而避免电流倒灌导致不需要供电工作的另一方芯片继续工作。
3 系统软件设计
3.1 下位机软件设计
下位机的程序开发和调试是在Keil μVision4集成开发环境下进行的，包括发送端和接收端的软件设计。
3.1.1 发送端软件设计
发送端软件流程如图8所示。单片机上电后进行系统初始化，完成单片机内部系统变量的初始化以及TLC154DM-16ISD2560和nRF24L01等外部设备的初始设置；然后延时大约5 min，预热传感器TGS2620，保证传感器工作正常；程序初始化结束后，系统进入监控状态。若报警阈值设置键按下，进入报警限设置模式；若录音键按下，进入录音模式；然后启动A/D转换获取采样数据，作滤波处理、标度变换和系统误差校正后得到被测酒精浓度值。该值与报警阈值比较，若结果是“大于”或“等于”，启动蜂鸣器发声程序，作声音报警，提示酒精浓度超标；接着该值在DM-162液晶模块上实时显示；最后判断放音键是否按下。若按下则根据酒精浓度值查找ISD2560中对应语音信息的存储地址开始放音；放音结束后，该值由nRF24L01发送程序发送到接收端；待发送完成后，采集、显示和发送新一轮的酒精浓度数据。
发送端软件应用了防脉冲干扰平均滤波法[9]对A/D采样数据作预处理。其原理是：连续采样K次，然后对这K个采样数据进行比较，去除其中的最大值和最小值，计算剩下的K-2个数据的算术平均值作为采样有效值。该方法融合了中位值滤波法和算术平均滤波法的优点，既可去掉脉动性质的干扰，又可消除偶然出现的脉冲性干扰引起的采样值偏差。为加快计算速度，设计数字滤波器时K=10。
为了提高系统的实时性，软件中采用分段线性插值法[10-11]作标度变换。过程如下：(1)按传感器TGS2620的标定曲线，将该曲线进行非等距分段(曲率变化大(小)时，样点距离取小(大))，选取各分段点坐标(VRLi，Ci)(i=0，1，…，M)，其中：VRLi和Ci分别为不同样点时传感器输出电压值和对应浓度值；(2)计算相邻样点间的拟合直线斜率ki=(Ci+1-Ci)/(VRLi+1-VRLi)(i=0，1，…，M-1)；(3)将M组坐标数据(VRLi，Ci)和对应斜率ki存储于单片机片内EEPROM的第二扇区(地址为2200H~23FFH)中；(4)每采集到一个电压值VRL即查询EEPROM表，找出VRL所在区间(VRLi，Ci)~(VRLi+1，Ci+1)，取出该区间(VRLi，Ci)和ki数据，用线性插值公式C=Ci+ki(VRL-VRLi)计算出当前酒精浓度值C。
将采集到的N个样本数据(xi，yi)代入式(5)中即得到系数a、b的值，并存入单片机的内存单元中。系统测量时，将标度变换后的酒精浓度测量值x代入误差校正方程y=ax+b中，即可得到校正后的酒精浓度值y，从而达到消除系统误差的目的。
3.1.2 接收端软件设计
接收端单片机的软件流程如图9所示。接收端开机上电后，程序初始化设置nRF24L01和串口，然后进入监控场景。当nRF24L01接收到一帧完整的酒精浓度数据后，立即通过串口发送到上位机。接收端单片机与PC之间数据交互采用异步通信模式。独立波特率，串口协议设置为：波特率9 600 b/s，8 bit数据位，1 bit停止位，无校验位。
3.2 上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 6.0开发，实现酒精浓度数据的接收、显示和保存。软件用到了串行通信控件MSComm。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件，通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作，即可轻松地实现串行通信。串口通信协议与接收端完全相同。上位机软件的程序流程如图10所示。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能，采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象，测试结果如表1所示。其中：单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量。由测量结果可以看出，测试数据覆盖传感器的量程，测试最大相对误差小于±2%，优于同类设计产品[3-5]。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离，在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验，结果如表2所示。其中，每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值。可见，nRF24L01的传输距离可达到100 m，略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12]。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下：(1)测量范围：50~5 000 ppm；(2)灵敏度(传感器电阻变化率)：0.3~0.5；(3)测量精度：≤±2%；(4)传输距离：≤100 m；(5)工作电源：DC+5 V；(6)工作环境温度：-40 ℃~+70 ℃；(7)工作环境相对湿度：0~85％RH。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中。现场工作情况表明：系统运行正常，工作可靠；系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理（如酒后驾车、交通警察执法）等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中，市场应用前景广阔、推广价值较高。
参考文献
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胡仕兵，陈子为
(成都信息工程大学 电子工程学院，四川 成都610225)
乙醇的蒸馏与分馏参考文献包括豆丁、人人网、百度文库等。乙醇的蒸馏与分馏实验目的。1、了解蒸馏和分馏的原理。2、掌握蒸馏仪器的选择、安装及蒸馏的基本操作。3、掌握分馏的基本操作并与简单蒸馏进行比较。
这个关键在于找一个合适的传感器吧。用个单片机将传感器采集的信号处理一下再用数码管显示出来应该很easy的。
简单的理解一下，继电器的触点，常开，常闭，可以理解为PLC程序中的常开常闭。只不过，程序中可以多次使用。你只需把PLC的常开常闭，当成继电器，就可以了
对不起我没有
当今社会发展迅速，科技水平日新月异，各种高科技无人厂房，设备越来越多。其安全性可靠性也越来越受到人们的重视。本设计就是针对这种情况应运而生。自动报警器投入使用以来能及时发现并处理系统故障, 从而更好地保证了高科技设备的平稳工作。从而为社会发展创造了良好的条件。 第二章：自动报警器的功能及特点 许多刊物上介绍的自动报警器，我总感觉到它功能上有美中不足之处，于是从扩充功能和原则出发，设计或完善各类自动报警器，业已证实，这些经重新设计和完善的自动报警器具有如下特点：（1）工作可靠性高；（2）警报解除后易复位；（3）作简便；（4）电路结构独特、巧妙，使用的元件少，成本也低，且实用性强。
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我国高血压患病率呈增长趋势，成为影响生活质量和导致人群死亡的危险因素。下面是我为大家推荐的高血压医学论文 范文 ，欢迎浏览。
《 高血压病人的医学护理 方法 研究 》
摘要：高血压发病率高、并发症多，具有很高致残率，是心血管疾病发病、致病和死亡的重要危险因素之一，已经引起人们越来越多的关注。而如何对高血压病患进行医学护理，减轻病人痛苦，降低发病机率已经成为从事护理工作人员的一大难题。本文中，笔者首先介绍护理高血压病人所存在的一些误区，然后有针对性地提出对待高血压病人的正确医学护理方法，缓解病人精神紧张，减轻高血压病人的痛苦，降低复发机率。
关键词：高血压疾病医学护理对策
【中图分类号】R47【文献标识码】B【 文章 编号】1671-8801(2013)11-0388-01
高血压病是一种世界性的慢性疾病，发病率高、并发症多，经常会诱发肾功能衰竭、心力衰竭、心肌梗死、脑淤血和中风等病症，具有很高致残率，是心血管疾病发病、致病和死亡的重要危险因素之一。目前在国内，绝大多数患者对高血压病知识的了解不多或不全面，形成极大的精神压力，继而导致病情加重，难以控制住血压。而如何对高血压病患进行医学护理，缓解病人精神紧张，减轻高血压病人的痛苦，降低复发机率已经成为从事护理工作人员的一大难题。
1高血压病人的护理误区
随着科学技术的发展和人类现代医学的不断创新，人们逐渐意识到不良的生活方式、社会环境的刺激以及心理疾病的影响都是诱发高血压的原因。在我国，高血压存在“三高”、“三低”，即患病率高、致残率高、死亡率高;知晓率低、服药率低、控制率低。这种现状往往与高血压治疗中存在的一些误区有关。
1.1药物依赖性强，不重视非药物治疗。许多高血压患者对药物存在着过强的依赖感，对非药物疗法则不够重视。然而，高血压病的防治的重点和关键，恰恰不是药物，而应该是以非药物疗法为主，进行主动防治。所谓非药物疗法，就是平时养成良好生活方式，健康作息和饮食，克服不良习惯，戒烟限酒，适当地加强体育锻炼等等。但是，太多高血压患者错误地认为服用降压药物就能达到治病的作用，以致对非药物治疗不屑一顾。很多患者吃降压药的同时，对饮酒抽烟并不加以控制。这种做法不但影响药效，而且加重患者身体负荷，会危害其身体健康。
1.2患者用药不连续，倾向于强效降压药。许多高血压患者用药不连续，不能按时吃药，导致血压经常出现波动，吃药时血压平稳，不吃药时血压紊乱。血压的忽高忽低会造成患者身体负荷加重，身体机能受损，影响治疗的效果，导致病情的恶化。其实常年的高血压不需要马上将血压降低，应该实行平稳降压，而老年人由于身体机能降低，并不适合采用快速降压药，加重身心负担。患者在服用降压药时，应从小剂量开始，密切观察疗效，如果患者血压下降过快，要调整药物剂量。在血压稳定后可根据医嘱逐渐减少剂量，不得随意停药。需要强调的是，有些降压药物可能会产生体位性低血压，患者服药后要卧床2到3小时，起身无异常后，才可以下床活动。
2高血压病人的正确护理方法
2.1科学指导高血压病患者用药。针对高血压病患者滥用药、不正确用药的问题，医护人员应该科学、正确的指导患者用药，对病人进行宣教，采取讲解、示范、发宣传材料及个别辅导等形式进行健康 教育 ，教育内容包括：血压正常值范围、测量血压的注意事项、高血压的诱发因素、自我保健知识、目前高血压病防治的误区、坚持用药的意义及用药的注意事项等。
由于病人的体质不同，会对所用药物产生不同程度的反应，所以应该降压治疗过程中，根据服用降压药物的种类，密切观察药物的不良反应，注意保持血压平稳，切忌血压下降就马上停药，而血压出现上升才服用药物。应合理安排服药时间，注意观察血压变化，并根据需要适当调整用药。
2.2督促高血压患者形成良好的生活方式。为避免高血压病患者的病情出现反复，医护人员应加强督促高血压患者调整作息方式，保证有合理的休息和充足的睡眠，同时督促改变传统饮食习惯，饮食上要注意遵循低盐、低脂、低热量、低胆固醇的原则，患者宜吃清淡易消化的食物。对于吸烟饮酒的患者，应督促其戒烟限酒，减少其循环动脉压升高和血管壁脆性增高的危险，降低 其它 并发症的发病率。应指导患者平时要多吃水果、蔬菜，要戒烟戒酒，尽量不饮用咖啡、浓茶等刺激性饮料。肥胖者要制定合理的减肥计划，严格限制热量的摄入。并加强体育锻炼，采取非药物护理方法，劳逸结合，使病人尽量保持稳定、轻松的情绪以及良好的精神状态，避免出现过度紧张和疲劳的状态。
2.3注重高血压病患者的心理护理。当病人情绪上受到刺激时，血压则升高。在护理过程中要注意及时调节患者的情绪，高血压患者一般对自己的血压数值非常敏感，一旦发现自己的血压升高要吃药时，情绪易紧张，心情抑郁。病人情绪直接影响药物的吸收、分布、代谢和排泄等各个环节。心理护理对高血压患者来说是一种重要的辅助治疗 措施 ，能有效控制血压，降低高血压患者的死亡率。精心的护理和有效的治疗是减少或延迟高血压并发症的关键。应让病人对疾病有正确的认识，对已出现的症状进行解释，鼓励病人增强战胜疾病的信心和勇气，使其积极配合治疗。在护理工作中，应细致观察患者不同的心理，耐心、主动听取这些病人的倾诉，对其进行心理疏导，传授减压方法，教会患者进行自我心理调适，指导患者建立健全的人格与正常的情绪反应，时刻保持心态平衡。定期开展关于高血压的专题讲座，提高患者对疾病的重要性认识程度，加强对各种治疗措施的依从性，使原本不重视治疗的患者，也开始接受治疗。并能自觉戒烟忌酒，控制体重，生活规律，心情愉快，心理平衡，从而达到控制高血压的目的。督促患者家属，尽量让病人避免接触高血压诱发因素，减少不良刺激，保证患者有安静舒适的休养环境，尽量维持血压的稳定。
3结束语
尽管高血压作为一种发病率高、并发症多，并且具有很高致残率的不可根治慢性疾病，但是并不意味着无药可治。医护人员在积极配合医生采取治疗措施及常规护理的同时，应对高压患者的护理误区应有清醒的认识，对其进行良好的用药指导，帮助提高高血压病患者的用药率，规范其用药，减少高血压并发症的发生率。
参考文献
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《 高血压的社区医学防治 》
【摘 要】我国高血压患病率呈增长趋势，成为影响生活质量和导致人群死亡的危险因素。除对其加强药物治疗以外，更应该加强对高血压的积极预防，以更有效的节约经济成本，达到更好的社会效益。积极开展社区管理，转变治疗模式，培养合格有责任的社区医生，对民众宣传教育，提倡健康的生活方式，改善工作以及生活环境，以有效地控制高血压发病和预防心脑血管疾病的发生。
【关键词】高血压;社区管理;病因预防;发病预防;药物治疗
高血压是中老年人常见慢性疾病，是中老年人心脑血管疾病如冠心病、脑中风等的主要魁首，是一种严重危害身体健康、影响生活质量的疾病。近年来随着人们生活习惯和饮食结构的改变，我国人群高血压患病率呈增长趋势，且年轻化趋势越来越明显。高血压成为我40岁以上人群死亡的第一危险因素[1]。因此有效地控制高血压发病和预防心脑血管并发症的发生具有重要意义。
1 高血压的流行病学特点
在我国，高血压普遍存在着患病率高、死亡率高、残疾率高的“三高”和知晓率低、治疗率低、控制率低的“三低”特点。我国高血压现患人数多达2亿[2]， 每年新增病例300多万，但我国对高血压的控制率很低，不到10%。我国脑卒中患者有500多万人，每年因此病的死亡人数多达20万，其中76%的患者有高血压病史。多项研究表明，只有提高对高血压的积极防治，才能有效降低心脑血管疾病的发生。
2 高血压疾病的社区管理
对于高血压的治疗，临床上主要还是以药物为主，但是多项研究表明，对于高血压的预防控制能节省更多的经济成本，而且发挥的社会效益也是任何一种降血压药物不可比拟的。过去10多年间，我国政府相关的各个机构和团体对高血压的防治做了大量的工作，制定了相关的预防控制指南和规划，取得了一定的效果。社区干预能提高患者的遵医行为，是高血压控制的重要管理手段，将非药物方式与药物治疗相结合，才能有效控制高血压。
3 高血压的病因预防
即消除高血压的病因或易患因素。指对居民进行有计划、有组织的一系列活动，以创造有利于健康的环境，改变人们的行为方式，降低危险因子，从而促进健康，提高高血压患者生活质量。对高血压和相关心血管疾病的预防具有重要意义。
3.1 自我保健的教育
提供健康教育服务，开展健康讲座。把高血压的危险性告知每个居民，开展免费义诊帮助居民了解自己的血压，并将血压的测量方法教会居民，做到定时、定体位、定部位、定血压计监测血压并做好记录。
积极进行体育锻炼，控制体重，坚持走路作为最方便的有氧运动。晨起行走30～50min，血压可下降10mmHg[3]。
3.2 合理调整饮食
减少钠盐的摄入量，高盐饮食会引起血压升高，积极宣传低盐饮食的好处，健康成人每日食盐的摄入量不超过6g，每人每日盐的摄入量增加2g，则收缩压平均值增加2mmHg[4]。
适当增加钾、钙、镁摄入。补钾有利于排钠，可降低交感神经的升压反应。
我国传统的烹饪方法常使钾随之丢失，所以，应提倡多食新鲜蔬菜、水果，如菠菜、香蕉、橘子等含钾较多的食物。多数研究 报告 认为，膳食中钙不足可使血压升高。补钙的方法，主要是进食动物性食品，尤其是奶制品，其次是增加豆制品和新鲜蔬菜的量。
增加优质蛋白质的食用，优质蛋白质一般指动物蛋白质(如鱼类)和豆类蛋白质。目前研究表明，蛋白质的质量和高血压脑卒中发病率高低有关。
减少膳食中的脂肪，尤其是不饱和脂肪。
3.3 戒烟限酒
大力宣传烟酒对身体的害处。尤其是吸烟，可通过损伤动脉血管内皮细胞，产生血管痉挛等机理，导致血压增高。对吸烟的民众要教育，劝阻其尽快戒烟。酒精可导致血管对多种升压物质的敏感性增加，使血压升高，所以，我们提倡完全戒酒，至少不饮烈性酒。对有高血压危险因素的人更应戒酒。
3.4 调整心理，减少精神压力
中年人长期处于工作和家庭的双重压力之下，身体常处于亚健康状态，容易忽视身体的报警信号导致高血压、心脑血管疾病以及糖尿病等的形成。研究表明，长期存在焦虑、紧张情绪，有睡眠障碍或长期处于噪音环境中，都容易患上高血压，因此教育和帮助居民，找出有针对性的心理问题，并加以疏导，提倡慢生活，保持快乐的心境，改善工作和生活环境都有利于高血压的防治。研究表明： 原发性高血压病患者均伴有不同程度的情绪障碍，单纯降压治疗不调节情绪往往降压效果不佳[5]。
4 高血压的发病预防
社区管理不仅要做到大力宣传教育工作，还要加强对发病的预防。即要做到对高血压的早发现、早诊断、早治疗。开展对高血压的普查工作，对社区医生进行定期培训，提高治疗水平，加强社区医生的责任感。对35岁以上和高危人群建立首诊血压制度定期监测，以便早期发现患者。另外推广建立高血压门诊，固定责任医生，随访跟踪服务。定期监测血压，早期发现患者，提高人群高血压知晓率。
5 高血压患者的药物治疗
对已有高血压的患者，除了采取必要的非药物治疗以外，对符合用药标准的患者采用因人而异的个体化药物治疗，以到达最高疗效。严格遵循高血压的用药原则，尽量选取简便、有效、安全、价廉的抗高血压药物使血压降至正常。
高血压的常用药有多种，如利尿剂、钙离子拮抗剂、ARB、ACEI、血管扩张药等。根据患者的情况可以单独或联合用。社区医生应该加强对高血压药物的学习，做到能够熟练掌握每一种药物的使用方法以及各个药物的配伍原则，搭配用好各类降压药，使更多患者血压控制达标是当务之急[6]。在降低血压的同时，注意保护重要靶器官。
对于高血压病情危重的病号，定时检查，积极治疗挽救，预防其并发症的发生和患者的死亡。突发严重情况的在稳定生命体征的情况下尽早转诊。
6 展望
我国高血压发病率居高不下，危害严重，全社会都应该提高警惕。上个世纪60～70年代欧美和日本等在全社会开展了社区人群慢性病如高血压的积极防治，取得了不错的疗效，值得我们借鉴学习。其中比较重要是对高血压疾病的治疗模式的转变，应该大力提倡对疾病的预防，将疾病尽早扼杀在萌芽中，把高血压的治疗从临床转到社会。这就需要我们积极开展有效的社区管理，而我国在这一点上起步比较慢，所以更要求我们加大对社区医疗的投入力度，积极培养合格的社区医生。作为医师应不断提高医学专业技术，包括学习心理学、社会学等多种边缘学科。对患者而言应积极配合医师，坚持长期综合治疗。完善各项管理制度，为社区居民创造一个完善的社区卫生服务环境。
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在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等一些国民经济生产和人们工作生活的领域和场合中，常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度，以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全[1-4]。如监控酒精生产车间和石化厂的酒精浓度，可以避免工厂起火和爆炸事故的发生；监测工矿企业场地的酒精浓度，能避免工作人员出现酒精中毒等恶性事故；检测司机体内酒精含量，可以防止驾驶人员酒后驾车，减少恶性交通事故的发生。因此，研制酒精气体浓度检测仪具有十分广阔的现实和潜在的市场需求，并具有十分重要的意义。传统的酒精气体检测仪因传感器性能、电路设计、数据处理算法等原因，存在着气体选择性不高、抗干扰性能差、智能化程度低、仪器操作复杂、无法实时保存和调看数据等突出问题[3-4]。鉴于此，笔者设计和研制了一种无线智能酒精浓度探测仪，弥补了传统酒精检测仪器的缺点和不足。
1 系统总体方案
该酒精浓度探测仪由发送端和接收端两部分组成，其原理框图分别如图1和图2所示。发送端主要包括酒精浓度传感器与A/D转换电路、STC90C52RC单片机、浓度阈值设置与声音报警电路、语音播报电路、LCD显示电路和无线收发电路六部分；接收端由无线收发电路、STC90C52RC单片机、数据接口通信电路和上位计算机组成。
2 系统硬件电路设计
2.1 传感器电路与A/D转换电路
TGS2620为日本费加罗(FIGARO)公司生产的一款可以探测气体中酒精浓度的半导体气体传感器，具有灵敏度高、功耗低、寿命长、成本低等特点[5-6]。其电路连接如图3所示，其中，RH为加热器电阻，室温下时为83±8 Ω；RS为传感器电阻，其阻值和还原性气体浓度之间的数学关系为：
通过检测VRL就可以确定出待测气体浓度C。
电路中运放OP07接成电压跟随器形式，对传感器和后级电路进行隔离，减小电源波动和外界因素对采样数据的影响。ICL7660是MAXIM公司生产的小功率极性反转电源转换器，作用是将+5 V电源变换成-5 V电源为OP07供电。其中，CC2采用漏电小、介质损耗低的10 μF钽电容，以提高电源转换效率。TLC1549是TI公司生产的10位分辨率逐次逼近型ADC芯片，具有自动采样和保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB。
2.2 LCD显示、阈值设置与声音报警电路
16×2个字符液晶显示模块DM-162显示报警阈值和酒精浓度值。为了减少单片机I/O口的使用数量和简化电路结构，采用间接控制(4位数据总线)方式，接口电路如图4上部分所示。初始化时，需写入28H指令码将8位总线转为4位数据接口方式。管脚BLA、BLK和VL分别是液晶背光源正极、负极和显示对比度调整端，RS、E分别是寄存器选择端、读/写信号线和使能端。
酒精浓度阈值设置和声音报警电路如图4下部分所示。当设置键S1按下时，进入阈值设置(初始阈值为500 ppm)界面，再按下键S2或S3，对阈值作增加或减小操作，步长为20 ppm。阈值设置好后写入STC90C52RC单片机片内5 KB EEPROM的第一扇区2000H和2001H地址中，使系统重启不必重新设置。若酒精浓度值大于阈值，将P0.7口线置为低电平，三极管8550驱动蜂鸣器发声音报警。
2.3 语音播报电路
采用华邦(Winbond)公司的ISD2560语音录放集成芯片作酒精浓度值播放，电路如图5所示。话筒采用差分形式接入到片内前置放大器的MIC端和MIC REF端，以抵消噪声和提高输入共模抑制比。扬声器接成双端输出形式，输出功率为单端用法时功率的4倍。单片机的P2口、P3.0和P3.1口线分别与地址线A0~A9相连，用来设定ISD2560片内480 KB EEPROM(地址为0H~257H)中存储语音段的起始地址，录音和放音功能均从该起始地址开始，录音过程中信息段地址自动增加。本系统在ISD2560中需录入语音信息有：“当前酒精浓度值为”、“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“百”、“千”、“点”、“ppm(浓度单位)”。由于ISD2560的语音录放时间为60 s，按每秒3个汉字计算，则可录放180个汉字，因此满足播报要求。此外，通过P3.0、P3.1和P2.0~P2.6口线可以配置ISD2560的操作模式[7-8](地址为300H~3FFH)。P3.4~P3.6口线分别用来控制语音芯片的片选、芯片的开关、录音/放音模式选择。P3.2口用来判断芯片的存储空间是否已经填满或者信息存储是否溢出。由于录音时在每个信息段结尾处自动插入标志，当放音遇到该标志时产生宽约为12.5 ms的负脉冲。用P3.3口检测到此脉冲的上升沿后才播放另一段录音，避免语音播放不连续。
2.4 无线收发电路
系统采用NORDIC公司生产的工作于2.4~2.483 5 GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片nRF24L01完成无线数据的收发工作，nRF24L01的最高传输速率为2 Mb/s，电路如图6所示。稳压芯片LM1117-3.3 V将5 V输入电压转换成3.3 V给nRF24L01供电。nRF24L01与单片机接口为四线SPI方式，CSN、SCK、MOSI、MISO管脚分别是SPI的片选使能线、时钟线、数据输入线、数据输出线。IRQ为中断信号线(低电平有效)，接至单片机的外部中断管脚，单片机主要是通过该接口线与nRF24L01进行通信并判断数据接收和数据发送是否完成。CE为芯片的RX/TX模式选择线。IREF为参考电流输入端，通过22 kΩ电阻接地。管脚ANT1和ANT2给天线提供平衡的RF输出，通过后接的简单射频网络匹配电路获得单端50 Ω的阻抗输出。网络匹配电路在发送模式时阻止谐波，在接收模式时克制本地振荡漏出。VDD_PA管脚输出1.8 V电压，给片内功率放大器提供电源。
2.5 数据接口通信电路
接收端的计算机与单片机间的通信由串行USB接口集成电路CH340T完成，如图7所示。CH340T支持USB1.1或者USB2.0/USB3.0通信，具有仿真接口，并且可以升级外围串口设备，支持常用的MODEM联络信号，支持IRDA规范的SIR红外通信，提供RS23RS48RS422接口等功能。CH340T内置有独立的收发缓冲区，支持通信波特率50 b/s～2 Mb/s的单工、半双工、全双工等异步串行通信。图7中，在CH340T芯片的发送脚TXD上反接一个二极管1N4001，防止该引脚将电流倒灌到单片机；在接收引脚RXD上加一个300 Ω的限流电阻来防止单片机对CH340T倒灌电流；从而避免电流倒灌导致不需要供电工作的另一方芯片继续工作。
3 系统软件设计
3.1 下位机软件设计
下位机的程序开发和调试是在Keil μVision4集成开发环境下进行的，包括发送端和接收端的软件设计。
3.1.1 发送端软件设计
发送端软件流程如图8所示。单片机上电后进行系统初始化，完成单片机内部系统变量的初始化以及TLC154DM-16ISD2560和nRF24L01等外部设备的初始设置；然后延时大约5 min，预热传感器TGS2620，保证传感器工作正常；程序初始化结束后，系统进入监控状态。若报警阈值设置键按下，进入报警限设置模式；若录音键按下，进入录音模式；然后启动A/D转换获取采样数据，作滤波处理、标度变换和系统误差校正后得到被测酒精浓度值。该值与报警阈值比较，若结果是“大于”或“等于”，启动蜂鸣器发声程序，作声音报警，提示酒精浓度超标；接着该值在DM-162液晶模块上实时显示；最后判断放音键是否按下。若按下则根据酒精浓度值查找ISD2560中对应语音信息的存储地址开始放音；放音结束后，该值由nRF24L01发送程序发送到接收端；待发送完成后，采集、显示和发送新一轮的酒精浓度数据。
发送端软件应用了防脉冲干扰平均滤波法[9]对A/D采样数据作预处理。其原理是：连续采样K次，然后对这K个采样数据进行比较，去除其中的最大值和最小值，计算剩下的K-2个数据的算术平均值作为采样有效值。该方法融合了中位值滤波法和算术平均滤波法的优点，既可去掉脉动性质的干扰，又可消除偶然出现的脉冲性干扰引起的采样值偏差。为加快计算速度，设计数字滤波器时K=10。
为了提高系统的实时性，软件中采用分段线性插值法[10-11]作标度变换。过程如下：(1)按传感器TGS2620的标定曲线，将该曲线进行非等距分段(曲率变化大(小)时，样点距离取小(大))，选取各分段点坐标(VRLi，Ci)(i=0，1，…，M)，其中：VRLi和Ci分别为不同样点时传感器输出电压值和对应浓度值；(2)计算相邻样点间的拟合直线斜率ki=(Ci+1-Ci)/(VRLi+1-VRLi)(i=0，1，…，M-1)；(3)将M组坐标数据(VRLi，Ci)和对应斜率ki存储于单片机片内EEPROM的第二扇区(地址为2200H~23FFH)中；(4)每采集到一个电压值VRL即查询EEPROM表，找出VRL所在区间(VRLi，Ci)~(VRLi+1，Ci+1)，取出该区间(VRLi，Ci)和ki数据，用线性插值公式C=Ci+ki(VRL-VRLi)计算出当前酒精浓度值C。
将采集到的N个样本数据(xi，yi)代入式(5)中即得到系数a、b的值，并存入单片机的内存单元中。系统测量时，将标度变换后的酒精浓度测量值x代入误差校正方程y=ax+b中，即可得到校正后的酒精浓度值y，从而达到消除系统误差的目的。
3.1.2 接收端软件设计
接收端单片机的软件流程如图9所示。接收端开机上电后，程序初始化设置nRF24L01和串口，然后进入监控场景。当nRF24L01接收到一帧完整的酒精浓度数据后，立即通过串口发送到上位机。接收端单片机与PC之间数据交互采用异步通信模式。独立波特率，串口协议设置为：波特率9 600 b/s，8 bit数据位，1 bit停止位，无校验位。
3.2 上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 6.0开发，实现酒精浓度数据的接收、显示和保存。软件用到了串行通信控件MSComm。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件，通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作，即可轻松地实现串行通信。串口通信协议与接收端完全相同。上位机软件的程序流程如图10所示。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能，采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象，测试结果如表1所示。其中：单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量。由测量结果可以看出，测试数据覆盖传感器的量程，测试最大相对误差小于±2%，优于同类设计产品[3-5]。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离，在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验，结果如表2所示。其中，每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值。可见，nRF24L01的传输距离可达到100 m，略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12]。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下：(1)测量范围：50~5 000 ppm；(2)灵敏度(传感器电阻变化率)：0.3~0.5；(3)测量精度：≤±2%；(4)传输距离：≤100 m；(5)工作电源：DC+5 V；(6)工作环境温度：-40 ℃~+70 ℃；(7)工作环境相对湿度：0~85％RH。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中。现场工作情况表明：系统运行正常，工作可靠；系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理（如酒后驾车、交通警察执法）等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中，市场应用前景广阔、推广价值较高。
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胡仕兵，陈子为
(成都信息工程大学 电子工程学院，四川 成都610225)
当具有N型导电性的氧化物暴露在大气中时，会由于氧气的吸附而减少其内部的电子数量而使其电阻增大。其后如果大气中存在某种特定的还原性气体，它将与吸附的氧气反应,从而使氧化物内的电子数增加，导致氧化物电阻减小。半导体-氧化物传感器就是通过该阻值的变化来分析气体浓度。 可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，即：燃料电池型（电化学）、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使用方便的原因，常用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型两种。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染，酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满特种催化剂，使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在两个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好，精度高，抗干扰性好的优点。但是由于燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，只有美国、英国、德国等少数几个国家能够生产，加上材料成本高，因此价格相当昂贵，是半导体酒精传感器的几十倍。 吹管虽小，但对保证检测精度非常重要。被测者口含吹管呼气，进入吹管的气体几乎全部是被测者呼出的气体。如果从一个喇叭口送入气体，被测者不接触喇叭口而对喇叭口吹气，根据流体力学的原理，气体流动时压力减小，这就把周围的空气一起带进仪器内（喷雾器就是根据这个原理制成的），相当于把呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度就会比被测者实际的呼气酒精浓度低，应该注意这个问题。
在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等一些国民经济生产和人们工作生活的领域和场合中，常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度，以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全[1-4]。如监控酒精生产车间和石化厂的酒精浓度，可以避免工厂起火和爆炸事故的发生；监测工矿企业场地的酒精浓度，能避免工作人员出现酒精中毒等恶性事故；检测司机体内酒精含量，可以防止驾驶人员酒后驾车，减少恶性交通事故的发生。因此，研制酒精气体浓度检测仪具有十分广阔的现实和潜在的市场需求，并具有十分重要的意义。传统的酒精气体检测仪因传感器性能、电路设计、数据处理算法等原因，存在着气体选择性不高、抗干扰性能差、智能化程度低、仪器操作复杂、无法实时保存和调看数据等突出问题[3-4]。鉴于此，笔者设计和研制了一种无线智能酒精浓度探测仪，弥补了传统酒精检测仪器的缺点和不足。
1 系统总体方案
该酒精浓度探测仪由发送端和接收端两部分组成，其原理框图分别如图1和图2所示。发送端主要包括酒精浓度传感器与A/D转换电路、STC90C52RC单片机、浓度阈值设置与声音报警电路、语音播报电路、LCD显示电路和无线收发电路六部分；接收端由无线收发电路、STC90C52RC单片机、数据接口通信电路和上位计算机组成。
2 系统硬件电路设计
2.1 传感器电路与A/D转换电路
TGS2620为日本费加罗(FIGARO)公司生产的一款可以探测气体中酒精浓度的半导体气体传感器，具有灵敏度高、功耗低、寿命长、成本低等特点[5-6]。其电路连接如图3所示，其中，RH为加热器电阻，室温下时为83±8 Ω；RS为传感器电阻，其阻值和还原性气体浓度之间的数学关系为：
通过检测VRL就可以确定出待测气体浓度C。
电路中运放OP07接成电压跟随器形式，对传感器和后级电路进行隔离，减小电源波动和外界因素对采样数据的影响。ICL7660是MAXIM公司生产的小功率极性反转电源转换器，作用是将+5 V电源变换成-5 V电源为OP07供电。其中，CC2采用漏电小、介质损耗低的10 μF钽电容，以提高电源转换效率。TLC1549是TI公司生产的10位分辨率逐次逼近型ADC芯片，具有自动采样和保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB。
2.2 LCD显示、阈值设置与声音报警电路
16×2个字符液晶显示模块DM-162显示报警阈值和酒精浓度值。为了减少单片机I/O口的使用数量和简化电路结构，采用间接控制(4位数据总线)方式，接口电路如图4上部分所示。初始化时，需写入28H指令码将8位总线转为4位数据接口方式。管脚BLA、BLK和VL分别是液晶背光源正极、负极和显示对比度调整端，RS、E分别是寄存器选择端、读/写信号线和使能端。
酒精浓度阈值设置和声音报警电路如图4下部分所示。当设置键S1按下时，进入阈值设置(初始阈值为500 ppm)界面，再按下键S2或S3，对阈值作增加或减小操作，步长为20 ppm。阈值设置好后写入STC90C52RC单片机片内5 KB EEPROM的第一扇区2000H和2001H地址中，使系统重启不必重新设置。若酒精浓度值大于阈值，将P0.7口线置为低电平，三极管8550驱动蜂鸣器发声音报警。
2.3 语音播报电路
采用华邦(Winbond)公司的ISD2560语音录放集成芯片作酒精浓度值播放，电路如图5所示。话筒采用差分形式接入到片内前置放大器的MIC端和MIC REF端，以抵消噪声和提高输入共模抑制比。扬声器接成双端输出形式，输出功率为单端用法时功率的4倍。单片机的P2口、P3.0和P3.1口线分别与地址线A0~A9相连，用来设定ISD2560片内480 KB EEPROM(地址为0H~257H)中存储语音段的起始地址，录音和放音功能均从该起始地址开始，录音过程中信息段地址自动增加。本系统在ISD2560中需录入语音信息有：“当前酒精浓度值为”、“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“百”、“千”、“点”、“ppm(浓度单位)”。由于ISD2560的语音录放时间为60 s，按每秒3个汉字计算，则可录放180个汉字，因此满足播报要求。此外，通过P3.0、P3.1和P2.0~P2.6口线可以配置ISD2560的操作模式[7-8](地址为300H~3FFH)。P3.4~P3.6口线分别用来控制语音芯片的片选、芯片的开关、录音/放音模式选择。P3.2口用来判断芯片的存储空间是否已经填满或者信息存储是否溢出。由于录音时在每个信息段结尾处自动插入标志，当放音遇到该标志时产生宽约为12.5 ms的负脉冲。用P3.3口检测到此脉冲的上升沿后才播放另一段录音，避免语音播放不连续。
2.4 无线收发电路
系统采用NORDIC公司生产的工作于2.4~2.483 5 GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片nRF24L01完成无线数据的收发工作，nRF24L01的最高传输速率为2 Mb/s，电路如图6所示。稳压芯片LM1117-3.3 V将5 V输入电压转换成3.3 V给nRF24L01供电。nRF24L01与单片机接口为四线SPI方式，CSN、SCK、MOSI、MISO管脚分别是SPI的片选使能线、时钟线、数据输入线、数据输出线。IRQ为中断信号线(低电平有效)，接至单片机的外部中断管脚，单片机主要是通过该接口线与nRF24L01进行通信并判断数据接收和数据发送是否完成。CE为芯片的RX/TX模式选择线。IREF为参考电流输入端，通过22 kΩ电阻接地。管脚ANT1和ANT2给天线提供平衡的RF输出，通过后接的简单射频网络匹配电路获得单端50 Ω的阻抗输出。网络匹配电路在发送模式时阻止谐波，在接收模式时克制本地振荡漏出。VDD_PA管脚输出1.8 V电压，给片内功率放大器提供电源。
2.5 数据接口通信电路
接收端的计算机与单片机间的通信由串行USB接口集成电路CH340T完成，如图7所示。CH340T支持USB1.1或者USB2.0/USB3.0通信，具有仿真接口，并且可以升级外围串口设备，支持常用的MODEM联络信号，支持IRDA规范的SIR红外通信，提供RS23RS48RS422接口等功能。CH340T内置有独立的收发缓冲区，支持通信波特率50 b/s～2 Mb/s的单工、半双工、全双工等异步串行通信。图7中，在CH340T芯片的发送脚TXD上反接一个二极管1N4001，防止该引脚将电流倒灌到单片机；在接收引脚RXD上加一个300 Ω的限流电阻来防止单片机对CH340T倒灌电流；从而避免电流倒灌导致不需要供电工作的另一方芯片继续工作。
3 系统软件设计
3.1 下位机软件设计
下位机的程序开发和调试是在Keil μVision4集成开发环境下进行的，包括发送端和接收端的软件设计。
3.1.1 发送端软件设计
发送端软件流程如图8所示。单片机上电后进行系统初始化，完成单片机内部系统变量的初始化以及TLC154DM-16ISD2560和nRF24L01等外部设备的初始设置；然后延时大约5 min，预热传感器TGS2620，保证传感器工作正常；程序初始化结束后，系统进入监控状态。若报警阈值设置键按下，进入报警限设置模式；若录音键按下，进入录音模式；然后启动A/D转换获取采样数据，作滤波处理、标度变换和系统误差校正后得到被测酒精浓度值。该值与报警阈值比较，若结果是“大于”或“等于”，启动蜂鸣器发声程序，作声音报警，提示酒精浓度超标；接着该值在DM-162液晶模块上实时显示；最后判断放音键是否按下。若按下则根据酒精浓度值查找ISD2560中对应语音信息的存储地址开始放音；放音结束后，该值由nRF24L01发送程序发送到接收端；待发送完成后，采集、显示和发送新一轮的酒精浓度数据。
发送端软件应用了防脉冲干扰平均滤波法[9]对A/D采样数据作预处理。其原理是：连续采样K次，然后对这K个采样数据进行比较，去除其中的最大值和最小值，计算剩下的K-2个数据的算术平均值作为采样有效值。该方法融合了中位值滤波法和算术平均滤波法的优点，既可去掉脉动性质的干扰，又可消除偶然出现的脉冲性干扰引起的采样值偏差。为加快计算速度，设计数字滤波器时K=10。
为了提高系统的实时性，软件中采用分段线性插值法[10-11]作标度变换。过程如下：(1)按传感器TGS2620的标定曲线，将该曲线进行非等距分段(曲率变化大(小)时，样点距离取小(大))，选取各分段点坐标(VRLi，Ci)(i=0，1，…，M)，其中：VRLi和Ci分别为不同样点时传感器输出电压值和对应浓度值；(2)计算相邻样点间的拟合直线斜率ki=(Ci+1-Ci)/(VRLi+1-VRLi)(i=0，1，…，M-1)；(3)将M组坐标数据(VRLi，Ci)和对应斜率ki存储于单片机片内EEPROM的第二扇区(地址为2200H~23FFH)中；(4)每采集到一个电压值VRL即查询EEPROM表，找出VRL所在区间(VRLi，Ci)~(VRLi+1，Ci+1)，取出该区间(VRLi，Ci)和ki数据，用线性插值公式C=Ci+ki(VRL-VRLi)计算出当前酒精浓度值C。
将采集到的N个样本数据(xi，yi)代入式(5)中即得到系数a、b的值，并存入单片机的内存单元中。系统测量时，将标度变换后的酒精浓度测量值x代入误差校正方程y=ax+b中，即可得到校正后的酒精浓度值y，从而达到消除系统误差的目的。
3.1.2 接收端软件设计
接收端单片机的软件流程如图9所示。接收端开机上电后，程序初始化设置nRF24L01和串口，然后进入监控场景。当nRF24L01接收到一帧完整的酒精浓度数据后，立即通过串口发送到上位机。接收端单片机与PC之间数据交互采用异步通信模式。独立波特率，串口协议设置为：波特率9 600 b/s，8 bit数据位，1 bit停止位，无校验位。
3.2 上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 6.0开发，实现酒精浓度数据的接收、显示和保存。软件用到了串行通信控件MSComm。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件，通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作，即可轻松地实现串行通信。串口通信协议与接收端完全相同。上位机软件的程序流程如图10所示。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能，采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象，测试结果如表1所示。其中：单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量。由测量结果可以看出，测试数据覆盖传感器的量程，测试最大相对误差小于±2%，优于同类设计产品[3-5]。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离，在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验，结果如表2所示。其中，每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值。可见，nRF24L01的传输距离可达到100 m，略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12]。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下：(1)测量范围：50~5 000 ppm；(2)灵敏度(传感器电阻变化率)：0.3~0.5；(3)测量精度：≤±2%；(4)传输距离：≤100 m；(5)工作电源：DC+5 V；(6)工作环境温度：-40 ℃~+70 ℃；(7)工作环境相对湿度：0~85％RH。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中。现场工作情况表明：系统运行正常，工作可靠；系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理（如酒后驾车、交通警察执法）等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中，市场应用前景广阔、推广价值较高。
参考文献
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胡仕兵，陈子为
(成都信息工程大学 电子工程学院，四川 成都610225)
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设 麻烦采纳，谢谢!
实验方案设计是指为了达到一定的实验目的而综合运用元素化合物知识和实验基本操作所进行的化学实验的设计，下面我给大家介绍关于实验方案设计范文的相关资料，希望对您有所帮助。
药品：
半枝莲、95%乙醇、盐酸小檗碱对照品、蒸馏水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、碘-碘化钾试剂
仪器：
722型紫外分光光度计、电子分析天平、电热恒温水浴锅、数据超声波清洗器、微型植物粉碎机、PH计、加热板、循环水式多用真空泵
实验方法：
超生波提取法、半仿生法、正交实验、生物碱的鉴定方法
实验步骤：
一、药品、仪器的准备
二、对照品溶液的制备、波长的测定、标准曲线的制作、推算出回归方程
三、样液的制备
四、用半仿生法提取半枝莲中生物碱
1、单因素实验
(1)温度对提取效果的影响
(2)酸度对提取效果的影响
(3)碱度对提取效果的影响
(4)料液比对提取效果的影响
2、因素、水平的确定及进行正交实验设计：
由单因素温度、酸度、碱度和料液比作为正交试验的四个水平
进行正交实验以确定半仿生法中最优的提取条件
五、超声波辅助半仿生法提取半枝莲生物碱：在上述半仿生法得到的最优提取条件下进行超声波提取
1、单因素实验
(1)温度对提取效果的影响
(2)提取次数对提取效果的影响
(3)酒精浓度对提取效果的影响
2、因素、水平的确定及进行正交实验设计：
由单因素温度、提取次数、酒精浓度作为正交试验的三个水平进行正交实验以确定在超声波辅助半仿生法提取中的最优条件
六、在超声波辅助半仿生法提取的最优条件下提取半枝莲中生物碱
七、利用紫外分光光度计测定上述提取到的生物碱的吸光度，与标准曲线进行比较，计算出生物碱的量及产率。
八、生物碱的鉴定：
生物碱沉淀反应
1、碘化铋钾试剂反应 取渗漉液1ml，加碘化铋钾试剂1滴～2滴，生成棕色至棕红色者为阳性反应在。
2、碘-碘化钾试剂反应 取渗漉液1ml，加碘-碘化钾试剂1滴～2滴，生成棕黄色沉淀者为阳性反应。
3、硅钨酸试剂反应 取渗漉液1ml，加硅钨酸试剂数滴，生成淡黄色沉淀者为阳性反应。
一、【实验题目】：
印刷条件对预涂膜覆膜质量影响探究
二、【实验设计思路】：
影响覆膜质量因素主要分为两类，即覆膜工艺的影响和印刷条件的影响。覆膜工艺的影响无疑是覆膜的温度、速度、压力三种因素。往往现在对于覆膜质量影响因素大多是考虑到覆膜工艺(温度、速度、压力)的影响因素如出现：打皱、起泡、卷曲、出膜、亏膜、搭边痕的质量因素。而很少考虑印刷条件对覆膜质量的影响。而往往有些时候就是由于印刷条件的因素才影响了覆膜的质量。基于如此这次试验研究的方向就是在规定一定的覆膜条件，通过改变样张印刷所需条件进行打样并将其做预涂膜处理。最终的实验结果是为了探讨印刷条件是如何影响预涂膜质量，是否有一定的规律可循。最后以此为依据确定印刷品覆膜所适宜的最佳印刷条件。
三、【实验仪器及材料】：
(1)IGT印刷适性仪、预涂膜覆膜机、剥离强度仪;
(2)油墨、铜版纸(确定规格，ph值)、BOPP预涂膜。
四、 【实验准备】：
在IGT印刷适性仪进行试验打样，确定一般印刷打样的印刷条件范围。(温度、速度、压力大致范围)。
五、 【实验原理及步骤】：
(1)采用覆合强度指标考察覆膜质量, 覆合强度的测量参考GB2T2790-1995标准进行测量。对于每个试样, 从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力, 以N为单位, 记录下至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值, 并计算相应的剥离强度值。
计算公式如下:
σ180 = F /B
式中: σ 180 为剥离强度(N/mm); F为剥离力(N); B为试样宽度(mm)。 利用上式, 计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度, 以及它们的算术平均值
(2)利用IGT印刷适性仪在铜版纸上面进行打样。
1、在一定的墨层厚度、印刷速度、印刷压力的情况下进行印刷实地打样，打样后将样条放在正常的印刷环境中进行干燥(干燥时间受纸张、温度、湿度的影响)。通过对不同印刷时间间隔(0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h)的样条在预涂膜覆膜机上面进行覆膜( 覆膜的压力在6. 8mPa, 温度为90 e, 覆膜速度为100r/min)。然后在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度记录数据，确定最佳覆膜时间间隔。
2、在第一步所确定的最佳印刷时间间隔的条件下，印刷压力、印刷速度一定，改变印刷墨层厚度进行印刷实地打样，对不同墨层厚度(0.5-4.0Lm)下的印刷样条进行同上覆膜处理，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。确定覆膜的最佳墨层厚度。
3、在前两步所得到的最佳印刷时间间隔和最佳印刷墨层厚度的情况下，控制印刷压力一定，改变印刷速度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0m/s)进行印刷实地打样，对不同印刷速度下的印刷样条进行同上覆膜处理，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。确定最佳的印刷速度。
4、根据前三步的实验所得的最佳印刷时间间隔、最佳印刷墨层厚度、最佳印刷速度的情况下，改变印刷压力(200-800N)进行印刷实地打样，对不同印刷压力下的印刷样条进行同上覆膜，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。
六、【数据处理】：
七、【实验结果】：
八、【参考文献】：
齐晓堃, 印刷材料及适性北京 ：印刷工业出版社 2008.1(普通高等教育印刷工程本科规划教材)
许文才，包装印刷与印后加工 北京：中国轻工业出版社 2010.8 (普通高等教育十五国家规划教材)
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GB- T2790- 1995,胶粘剂180b剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料[S]
一、实训目标
毕业论文设计是学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的一个十分重要的集中实践环节。
通过这一环节的实施，指导学生掌握论文写作方法，学会调查研究，完成毕业论文设计与写作，并在论文写作实践中得到锻炼，提高分析和解决问题的能力，提升创新意识和专业素质，成为一名善调查、懂研究、能说会写的合格的毕业生。
二、论文设计指导小组
组长：徐先海、鲁伦文
组员：唐娟、李向萍、温晓琼、邓君瑞、卜剑莉
三、论文设计(写作)要求
毕业论文是学生毕业前必须完成的一个重要教学环节。要求学生能够运用在校所学的基本知识、基础理论、技能工具与方法等，研究和探讨实际工作中的相关问题。它是综合考察学生运用所学知识分析问题、解决问题以及操作能力的重要手段。在论文写作过程中要求学生做到：
1、 应在实事求是、深入实际的基础上，运用所学知识，独立写出具有一定质量的毕业论文。
2、 毕业论文选题应在所学专业范围以内，其形式为学术论文、研究报告或分析报告。
3、 毕业论文应做到观点新颖、明确，有独创性;材料翔实、有力;结构完整、谨严;语言准确、通顺流畅。
4、 毕业论文按统一版式的规范化要求(参见系部统一格式)，正文字数要求10000-15000字。
四、论文设计实施环节
1、组织动员
时间：10年4月27日
地点：二教(501)
对象：国贸08级全体同学
方式：集体动员会
班主任(辅导员)要协助做好组织动员工作。
2、学生报名分组
毕业论文为学生必修环节，不得免修。11届毕业生要在5月1日前提交报名申请。根据报名情况对其进行分组。每位指导教师指导一组学生，原则上每组不超过18人。
3、指导教师聘任
毕业设计指导教师以对口专业，具有本科学历，且实践能力较强，有一定教学经验的专职老师来担任。指导教师负责学生毕业设计的全程指导工作。
指导教师的职责有：
(1)指导教师应认真履行职责，指导学生组织好毕业论文设计的全过程;
(2)指导教师对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任，并负责在论文定稿的指定位置按要求签署评阅意见;
评阅意见包括的主要内容有：选题是否恰当，论文主题是否明确;结构是否合理，表述是否准确、流畅;选用资料是否恰当、充分，是否具有代表性;论述的逻辑性是否合理等。
(3)指导教师应督促学生及时与老师联系，按时提交写作提纲、初稿、修改稿和正稿。
(4)指导教师须将指导意见记录在工作纪录本上;
(5)指导教师对每学生的论文指导时间不低于5学时/周。
4、学生设计(撰写)论文
学生在指导老师指导下确定选题。选题要求：
(1)应符合专业培养目标和教学要求，不应脱离专业范围，要有一定的综合性，具有一定的深度和广度;
(2)题目大小适中，对实际工作有一定的指导意义;
(3)应结合当前的热点和难点问题进行思考，鼓励解决实际问题;
(4)选题一经确定，一般不再作变动。
在论文设计(撰写)过程中，指导教师应帮助解决学生在设计(写作)过程中存在的具体问题。论文完成后，指导教师须写出符合整个论文设计过程情况的初评成绩与评语。
5、时间安排(共5周)
布置动员、确定选题阶段：4月27-5月10日;
拟定论文大纲阶段：5月10-24日;
设计(撰写)论文初稿阶段：5月25-6月24日;
修改阶段：20XX年6月25日-20XX年6月
提交论文及论文成绩初评、答辩阶段：20XX年6月底-7月。
五、论文设计成绩评定
毕业论文设计成绩以百分制体现，由指导教师根据学生写作态度和论文质量给出。分优、良、及格、不及格四等。
1、优(90分以上)
(1)符合党和国家的有关方针、政策;
(2)论文选题明确，能够理论联系实际，对经济工作或学术问题的研究有一定的独到性与现实性，并有一定的新意;
(3)论文中心论点突出，论据充足，论证过程逻辑性强，文章结构合理，表述流畅，层次清楚。
2、良(80-89分)
(1)符合党和国家的有关方针和政策，能够运用所学知识，理论联系实际，观点明确，分析比较深入;
(2)论文选题明确，具有一定的现实意义，能用所学知识分析现实经济问题;
(3)论文中心突出，论据较充足，论证过程较有逻辑性，文章结构合理，层次清楚，表述通顺。
3、及格(60-79分)
(1)符合党和国家的有关方针和政策，基本上能够运用所学知识去分析问题，但内容欠充实;
(2)论文的论点较明确，尚能联系实际经济工作;
(3)论文资料尚充足、具体，但比较陈旧，缺乏新意，论证不够充分，缺乏说服力。文章有一定的条理，文字尚通顺。
4、不及格(60分以下)
凡具有以下条款之一者均为不及格。
(1)不符合党和国家的有关方针和政策，或在经济理论上有原则性错误，或未掌握已学的有关专业知识，缺乏写作技能;
(2)论文选题不当，缺乏中心思想和论述主线，结构混乱，层次混淆不清，无逻辑性，主要论据短缺，论点论据脱节或严重搭配不当;
嗯！原理很简单，就是通过检测红外线的探透率而转换成酒精浓度的。一对红外传感器（发射+接收）通过接收到的红外线（光电反应）形成的电流信号的大小来判断酒精浓度（相当于红外线传播的介质）。不过要求的器件灵敏度和线性度非常高。
实验：酒精可燃雨不可燃的临界浓度，4000-5000实验论文我有你需要的，就是太多篇目了怎么联系你呢？？
测量酒精酒度通常用酒精表，酒精表又称酒精比重计。酒精表是根据酒精浓度不同，比重不同，浮体沉入酒液中排开 酒液的体积不同的原理而制造的。当酒精计放入酒液中时，酒的浓度越高，酒精计下沉也越多，比重也越小；反之，酒的浓度越低，酒精计下沉也越少，比重也越大。测量浓度时，将部分酒精倒入量筒中，注意不要倒得过满，再把温度表和酒精表放入量筒里不要贴筒壁，稍等片刻，目光平视看准温度与酒度，通过《酒度、温度换算表》，然后查出标准(20℃的酒度)。使用酒精计测量酒度时，应注意：由于表面张力的原因，酒精表面与酒精计长轴的接触处会出现弯月面。因此，在读数时，应以水平面为准。
随着生活水平的提高，家用安全防范产品逐步进入家庭。市面上的报警器—般价格偏高，普通家庭很难接受。下面介绍一款比较便宜实用的无线报警器，该报警器检测与报警部分分离，一个报警器可以带有多个检测头，检测与报警部分利用无线电波进行通信。参考资料：