科技制作消毒机小论文

科技制作消毒机小论文

一、液氯消毒原理和二氧化氯消毒原理

（一）、液氯消毒

氯气加入水中产生一系列化学变化。不同的水质其化学反应的过程也不一样，但最终起消毒作用的产物为次氯酸和次氯酸根离子。

1. 当水中无氨氮存在时

CL2+HO2→HOCL+H++CL– …………………….（1）

次氯酸是一种弱电介质

HOCL→H++OCL– ………………………………（2）

次氯酸与次氯酸根在水里所占的比例主要取决于水的pH值，HOCL和OCL–都具有氧化能力，但HOCL是中性分子，可以扩散到带负电荷细菌的表面，并渗入细菌体内，氯原子氧化作用破坏细菌体内的酶，使细菌死亡；而OCL–带负电，难于靠近带负电荷的细菌，所以虽有氧化能力也难起消毒作用。

从图Ⅰ可以看出，在pH值5.6-9.5范围内，水的pH值越低，HOCL的百分含量越大，因而消毒效果越好。

2. 当水中存在氨氮时，（1）式产生的HOCL就会和氨化合，产生一类叫胺的化合物，其成份视水的pH值及CL2和NH3含量的比值而定。

NH3+HOCL →NH2CL+H2O………………….(3)

NH3+2HOCL→NHCL2+2H2O…………………(4)

NH3+3HOCL →NCL3+3H2O………………….(5)

当水的PH值在5-8.5之间时，NH2CL和NHCL2同时存在，但PH值低时，NHCL2较多，NHCL2的杀菌能力NH2CL强，所以水的PH值低一些，也是有利于消毒作用的。NCL3要在PH值低 于4.4时才产生，在一般的饮用水中不大可能形成。

所以，无论水中是否存在氨氮，在使用液氯消毒时，在pH值6.8-8.5范围内，pH值越低，消毒效果比PH值高的消毒效果好。

（二）、二氧化氯消毒

二氧化氯化学性质活泼，易溶于水，在20℃下溶解度为107.98g/L，是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。CLO2是中性分子，在水中几乎100%以分子状态存在，所以极易穿透细胞膜，渗入细菌细胞内，将其核酸（DNA或RNA）氧化后，从而阻止细菌的合成代谢，并使细菌死亡。在饮用水中 CLO2灭菌反应如下式.(6)、(7)所示。

CLO2+ e→CLO2–…………………………………………(6)

CLO2+2H2O+4e→CL–+4OH–……………………………(7)

实验测知，式(6)式的电极电位0.95V ，式(7) 式的电极电位0.78V。所以使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子（如Fe2+ Mn2+等），即对水中的铁、锰有着不错的去处效果。CLO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，CLO2的氧化能力越强。但在PH值6-10范围内的杀菌效果几乎不受PH值影响。

综上，在净水工艺条件下，用液氯消毒，起杀菌作用的主要是HOCL，其杀菌效果比OCL–高近80倍。由图表Ⅰ可以看出pH值越高，HOCL离解的越多，当pH值大于8时即达到75%的OCL–，消毒效果就愈发降低。经过众多试验结果得出，CLO2可以在范围内杀灭细菌，液氯只有在近中性条件下才能有效地杀灭细菌。

二、两种消毒剂杀灭饮用水中细菌的情况

在饮用水中投加消毒剂的目的主要是杀灭对人体有害的病原菌、病菌，及其它致病的病原微生物。经过消毒处理的水，不是将水中所有的细菌杀灭，可以允许含有少量的对人体健康无害的细菌，但一定要达到《生活饮用水卫生标准》的要求。

（一）、消毒剂投加量对消毒效果的影响

为了研究消毒剂投加两对消毒效果的影响，对我公司的沉淀水（未加消毒剂）、滤前水（预加1.5 mg/L消毒剂）、滤后水（又加1.5 mg/L消毒剂）进行了细菌学指标的检测，检测结果见图表Ⅱ。

从试验结果可以得出：

1. 二氧化氯和液氯对大肠杆菌均有较好的灭菌效果，且随着投加量增大杀菌率增大；二氧化氯的灭菌效果稍优于液氯。投加量为1.5mg/L时，液氯的杀菌率是94.76%，二氧化氯的杀菌率则达97.62%。

2.二氧化氯杀灭细菌的效果明显优于液氯。

（二）、水温对消毒剂杀菌效果的影响

消毒剂的杀菌能力随着温度的上升而增强，温度低时每上升10℃，细菌死亡率成倍增加。图表Ⅲ为Benarde等试验的不同温度下二氧化氯接触时间与大肠杆菌存活率的关系。由图可见，温度升高，灭菌时间相对缩短，杀菌效果相对增强。

三、两种消毒剂对饮用水中有机卤代物 形成的影响

随着人们对用液氯消毒饮用水所产生的有机卤代物致癌作用的研究，国家自然科学基金资助了对比液氯消毒与二氧化氯消毒处理水中有机物情况的项目。对用液氯消毒和用二氧化氯消毒的四种同一自来水厂饮用水的富集水样进行GC/MS分析,其试验结果见图表Ⅳ。

由试验结果表明，凡是投加液氯消毒，不仅有机物种类多，含量大，且均形成较多的有机卤代物（如CHCl3、CHBr3等）。如投加0.7 mg/L液氯的水样检出2种氯代物和7种溴代物，含量为9.76%；而用二氧化氯消毒的水样，未检出有机卤代物。二氧化氯消毒一般只起氧化作用，不起氯化作用，这是二氧化氯消毒几乎不形成有机卤代物的根本原因。可见，源水严重污染或水体中有机物含量高时，二氧化氯是最好的选择。

四、我厂对饮用水消毒剂的合理应用

我厂引进的高效复合二氧化氯发生器，其制备消毒剂的原理是利用氯酸钠水溶液与盐酸溶液在一定温度和负压下充分反应，产生以二氧化氯为主、氯气为辅的消毒气体，来进行饮用水消毒的。

该设备在投入使用初期，由于管垢中的锈蚀物要消耗一些二氧化氯，二氧化氯消耗量较大，运行成本较高。运行一个月左右后，二氧化氯的投加量趋于稳定。统计生产实践所耗用的成本，进行经济技术分析，我们得出，在达到同样的消毒效果时，消耗二氧化氯的量要比液氯的消耗量低一些，但制备二氧化氯的原料成本要比液氯成本高0.02元/吨。为了保证水质，同时兼顾节约成本，我厂在冬季水源污染少、浊度低时，使用液氯消毒；到了夏季，水源污染较重或者水源中有机物含量偏高时，使用二氧化氯消毒。

五、结论

液氯作为经典的饮用水消毒方式，消毒能力强，货源充足，价格低廉，投加设备较为简单，有着价廉物美的优势。但当水中有机物含量高时，会产生有致癌作用的卤化有机物。

二氧化氯作为后发展起来的消毒方式，杀菌能力比液氯消毒强，杀菌效果不受水的pH值影响，只发生氧化作用不发生氯化作用达到消毒效果，避免了有机卤代物的问题。但是二氧化氯制取出来即须应用，不能贮存，制取原料价格较贵。

无论是液氯消毒还是二氧化氯消毒，都有各自的优点和缺点。我应该根据生产实践中的实际情况，因水制宜，合理选用饮用水消毒剂，力争得到最好的性价比

一、兽用消毒剂的种类及机理

消毒剂的种类有多种，常用的兽用消毒药主要是：酚、醛、醇、酸、碱、氯制剂、碘制剂、重金属盐类、表面活性剂等类型消毒剂。

酚类 这类消毒剂能使病原微生物的蛋白变性、沉淀而起杀菌作用，能杀死一般细菌。复合酚能杀灭芽胞、病毒和真菌。主要有苯酚、复合酚、煤酚等。

醛类 醛类的杀菌作用也是较强的，其中以甲醛的效果较好，也最常用。随着生产技术的进步和养殖业的需求，戊二醛、邻苯二甲醛等高效消毒剂也被广泛应用。

酸类 酸类消毒剂的杀菌原理是高浓度的氢离子能使菌体蛋白变性和水解，而低浓度的氢离子可以改变细菌体表蛋白两性物质的离解度，抑制细胞膜的通透性，影响细菌的吸收、排泄、代谢和生长。氢离子还可与其它阳离子在菌体表面竞争性吸附，妨碍细菌的正常活动。

碱类 用于畜禽消毒的碱类消毒药主要有苛性钠、苛性钾、石灰、草木灰、苏打等。碱类消毒作用的机理是阴性氢氧根离子能水解蛋白质和核酸，使细菌酶系统和细胞结构受损害，同时碱还能抑制细菌的正常代谢机能，分解菌体中的糖类，使菌体复活。它对病毒有强大的杀灭作用，可用于许多病毒性传染病的消毒，高浓度碱液亦可杀灭芽胞。碱类消毒剂最常用于畜禽饲养过程中场区及圈舍地面、污染设备(防腐)及各种物品以及含有病原体的排泄物、废弃物的消毒。

醇类 醇类主要用于皮肤、器械以及注射针头、体温计等的消毒，如：75%的酒精。

表面活性剂类 这类消毒药又称除污剂或清洁剂，可降低菌体的表面张力，有利于油的乳化而除去油污，产生一定的清洁作用。另外，表面活性剂还能吸附于细菌表面，改变菌体细胞膜的通透性，使菌体内的酶、辅酶和中间代谢产物选出，阻碍了细菌的呼吸和糖酵解的过程，使菌体蛋白变性，而出现杀菌作用。常用的有新洁尔灭、洗必泰、杜米芬等。

氧化剂类 这是一类含不稳定的结合态氧的化合物，遇到有机物或酶即可放出初生态氧，而后破坏菌体的活性基因，发挥消毒作用。常用的氧化剂消毒剂有高锰酸钾、过氧乙酸等。

卤素类 卤素(包括氯、碘等)对细菌原生质及其它结构成分有高度的亲和力，易渗入细胞，之后和菌体原浆蛋白的氨基或其它基团相结合，使其菌体有机物分解或丧失功能呈现杀菌作用。在卤素中氟、氯的杀菌力最强，依次为溴、碘，但氟和溴一般消毒时不用。常用的该类消毒剂包括：漂白粉精、次氯酸钠溶液、优氯净、强力消毒王、碘酊、复方络合碘等。

二、消毒剂对微生物杀灭效果评价试验现状

评价消毒产品的消毒效果，应以中华人民共和国卫生部2002年颁布的《消毒技术规范》为依据。但是该规范中规定的某些实验方法和操作技术还存在诸多问题。评价消毒效果主要是评价对微生物（细菌、病毒、真菌、芽胞等）的杀灭作用以及有机物、PH值、温度等因素对其效果的影响。

《消毒技术规范》（2006征求意见版）中指出检验消毒产品对细菌、真菌的灭活效果时所选用的基础实验菌种包括:金黄色葡萄球菌ATCC 6538、铜绿假单胞菌ATCC 15442、大肠杆菌 8099、枯草杆菌黑色变种ATCC 9372、龟分枝杆菌脓肿亚种ATCC19977、白色葡萄球菌 8032、白色念珠菌ATCC 10231、黑曲霉菌ATCC 16404。在上述规定的菌株基础上，根据消毒剂特定用途或试验特殊需要，还可增选其他菌株。病毒灭活试验所用试验病毒株为脊髓灰质炎病毒1型（poliovirus-Ⅰ，PV-Ⅰ）疫苗株和艾滋病病毒1型（human immunodeficiency virus，HIV-1）美国株。

评价消毒剂消毒效果的检测方法主要包括中和试验、消毒剂定性消毒试验、消毒剂定量消毒试验、消毒剂杀菌能量试验、乙型肝炎表面抗原抗原性破坏试验。具体试验步骤可参见卫生部提出的《消毒与灭菌效果的评价方法与标准》。

三、兽用消毒药的应用现状

当前我国生产、经营和使用最广泛的兽用消毒药品主要为复合酚类、碘类、季胺盐类和氯制剂四大类。当前养殖单位广泛应用的效果确实的消毒药主要有：

安灭杀 先灵葆雅公司生产，主要成分为15%的戊二醛和10%的COCO季胺盐；

拜净 拜耳动保生产，主要成分为十二烷氧化胺三碘氧化合物；

百胜-30/15 辉瑞动保生产，主要包含碘、磷酸、硫酸等成分；

农福 杜邦化工生产，主要成分为高效复合酚。

兽用消毒药在实际应用中仍存在很多问题，如，忽略清除畜禽舍内的粪便、饲料残渣、体表脱落物等有机物；认为饮水消毒剂对畜禽无害而随意加大浓度，造成损失；认为使用温开水做溶剂能增加所有消毒剂的消毒效果；不能做到交叉应用多种类型消毒剂，造成耐药性的产生；认为消毒剂气味越浓越好，造成畜禽黏膜损伤，影响效益。

四、展望

随着经济贸易的全球化，动物疾病流行也呈现全球化，一些新的疾病的流行给畜禽养殖业造成了巨大损失。由于新型传染病疫苗的研究需要较长周期，因此预防控制新型传染病只能通过加强饲养管理和注重消毒等预防措施来实现。这种形势下，研究一种或多种新型、高效、广谱、安全的消毒药显得十分必要。

理想的兽用消毒药应具有高效、广谱、作用迅速、活性长效、性质稳定、便于储运、抗有机物干扰、高度的安全性、成本适中等几个特点。新型高效复合型消毒剂以及兽用消毒剂专用表面活性剂将成为未来研究的趋势，在此基础上，宠物手术（器械）专用消毒剂、奶牛乳头专用消毒剂、种蛋专用消毒剂、SPF动物屏障设施专用消毒剂、生物安全实验室专用消毒剂、疫苗灭活专用消毒剂等更加细化的专业实用型消毒剂的研究也会逐渐受到人们的关注。

延伸阅读

兽用消毒药监管过程中存在的问题

消毒药品名称繁杂 我国专业和兼产兽用消毒药品的厂家较多，兽药市场销售的消毒剂品种更是繁多。除国产制品外，还有部分进口药品。动物消毒药品品种多而杂，同一个功能的消毒药品，有几十个甚至上百个不同批准文号的产品，给用户在使用消毒药品的选择上造成了一定困难。

生产厂家刻意夸大消毒效果 部分厂家为了迎合消费者消费心理、促进产品销量，刻意的在产品外包装说明中夸大产品的消毒效果，以点盖面，使用绝对化语言，甚至将自己的产品说成“万能药”。

产品质量良莠不齐 由于相关监管体制的不完善，部分经营者利用监管机构的疏忽大意，使大量的劣质消毒药流入兽药市场，既破坏了原有的市场秩序，又给相关养殖单位造成了巨大的经济损失。同时劣质消毒药生产者还利用兽药销售吃回扣的不良心理进入市场，这些受利益驱动的消毒药价格回扣现象,给消毒药品的管理带来消极影响。

缺乏相关药品的科学研究 兽用消毒药的研究涉及消毒学、兽医流行病学、环境卫生学和兽医微生物学等相关方面的知识，研究起来费时费力。同时一个消毒药的问世要经过实验室研究、中试放大和临床等几个步骤，转化为产品的周期较长。目前应用的许多消毒药都是公共卫生部门、防检疫部门研究的，缺乏专门针对兽用消毒药的试验研究。

科技小论文100字急

　　为什么纸不掉下来?
　　东晓小学 四（4）班 李恺玥
　　有一次,科学课下课的时候,我听见几个同学在议论纷纷,我凑上前去,仔细一听,原来,大家都在讨论一个问题：一个空杯子装满水,盖上一张纸,再将杯子倒过来,纸会不会掉、水会流出来吗?能有这么神奇的事发生吗?我决定亲自做一个实验.
　　于是放学回家后,我迫不及待找来一个纸杯,一张大小合适的白纸,接着将杯子装满了水,将纸盖在杯上.此时我有点紧张,担心实验不成功.为了知道结果,我深深地吸了一口气,拿起杯子轻轻地倒过来.哇噻!果真如此,纸紧紧地“贴”在杯子口上,水也一滴不漏,太神奇了!
　　可这又是为什么呢?为了揭开谜底,我便上网查找有关的资料.原来是因为装满水的杯中空气压力被堵住,压力就自然很小.加上水的表面有胀力,才能使杯中的水稳稳地被“固定”住,纸也能吸在上面.
　　我恍然大悟,原来是空气和纸托住了杯子中的水!
　　鸽子为什么会回家?
　　东晓小学 四（4）班 黄宇威
　　科技小论文真是让我头疼,今天上午想到下午.下午我看到鸽子,想到了他是怎样回家地呢?我的小论文有了题材.
　　我假设鸽子是按照一些固定景物回家的.
　　我决定在晚上进行一项实验,假如他是按照一些衣架规律回家的,正巧,今天我们家要安上新的挂衣绳.分工和工作安排完毕.
　　第二天,我兴致勃勃地跑上阳台,鸽子像往常一样飞过.看到新的衣架,鸽子还是照常飞过,并没有和蚂蚁一样,有稍微一点变化,就认不得路.
　　经过我上网查找资料,我终于发现鸽子并不是按照固定的物体识路,而是根据地磁回家的.
　　通过这一次试验,我知道了鸽子是怎样回家的.也证实了我的猜想是错误的.
　　蚯蚓为什么会再生?
　　东晓小学 四（4）班陈治涛
　　今天,我和妈妈在花坛旁边看花.突然我发现花下的土壤里爬着两条蚯蚓,我听说蚯蚓有再生的能力,那么蚯蚓砍成三节会死吗?
　　于是,我就抓起其中一条蚯蚓,软软的冰冰的象果冻一样,我胆战心惊地抓着它放到水泥地面上,又壮着胆抓起第二条,将其中一条长一点的蚯蚓按比例平均分成三节,另一条我也分了三节,每一条在我砍完后,看到蚯蚓分泌出黄色的液体包裹住它自己的伤口,我想也许蚯蚓的身体也在不停地摆动,慢慢它们安静了下来,我想我也太残酷了,就将它们都一一放到花坛里,继续观察,可是天很晚了,我要回家了.
　　回到家里,我就迫不及待地查资料,才恍然大悟,原来切蚯蚓时断面上的肌肉组织立即收缩,一部分肌肉便迅速自己溶解,形成新的细胞团,同时白血球聚集在切面上,形成栓塞,使伤口迅速闭合.位于体腔中隔里的原生细胞迅速迁移到切面上来与自己溶解的肌肉细胞一起,在切面上形成结节状的再生芽.与此同时体内的消化道、神经系统、血管等组织的细胞,通过大量的有丝分裂,迅速地向再生芽里生长.就这样,随着细胞的不断增生,缺少头的一段的切面上,会长出一个新的头来；缺少尾巴那一段的切面上,会长出一条尾巴来.但是尾巴那段都比头的那段复原得快些,而且有的蚯蚓分三段会死,有的又不会.真是太神奇了!
　　通过这次的观察我才知道蚯蚓的再生能力真的很强,我一定要学习蚯蚓那不放弃生命的精神.
　　科技小论文＿＿＿虾钳能再生吗? 你吃过虾吗?好吃吧!你养过虾吗?虾有再生能力你知道吗?把它的钳子拔掉,过几天它又会长出来,你信不信? 我们家的鱼缸里养了一只虾,它长着两只大钳子,它的钳子做了很多坏事,比如：它用钳子夹鱼的尾巴,夹神仙鱼的胡子.所以我们开了个家庭会议,决定把虾的钳子拔掉.我担心它掉了钳子会死掉,爸爸说："没事的,拔了钳子,过了一段时间钳子会长出来的.”真的那么神奇? 就这样过了一个星期,我又去看那只虾,一看吓了一跳,虾正在那里张牙舞爪,钳子真的长了出来,长得比原来还大,有在那里欺负小鱼呢!它真的有再生能力呢! 其实,还有别的动物也有再生能力,比如：壁虎,螃蟹,龙虾,蚯蚓,它们都有再生能力. 如果人也有再生能力那有多好啊!那么,四川地震受伤的小朋友就不会残疾了,就会自己修好自己,变成和我们一样的健全人! 科技小论文＿＿＿为什么纸不掉下来?
　　东晓小学三（4）班 李恺玥
　　有一天,在学校课间休息的时候,听见同学们在议论纷纷,说什么一个空杯子装满水,盖上一张纸,再将杯子倒下来,纸不会掉,水也不会流出来.真的这么神奇吗?听得我心痒痒的了.
　　放学回家后,我迫不及待找来一个杯子,一张大小适中的白纸,接着将杯子装满水,将纸盖上.这时我有点紧张,为了知道结果,我深吸了一口气.拿起杯子轻轻的倒过来,呀!果真如此,纸不掉水不漏,真神奇.
　　这是为什么呢?为了把这个谜解开,于是我就上网查阅有关资料.
　　答案是：“因为装满水的杯中空气的压力已经很小了,加之水的表面有张力,不让水随便‘乱跑’,因此、其实是空气和纸托住了杯子中的水.”
　　科技小论文＿＿＿废旧电池为什么不能乱扔?
　　深圳市东晓小学 三（四）班 刘烨君
　　在日常生活和工作中,电池被广泛应用,如果对废旧电池处理不当,那对地球上的土壤和水资源造成相当大的破坏.
　　这是因为,干电池和充电电池中的各种各样化学物的主要成分是锌皮.汞.硫酸化物.铜帽.而蓄电池的主要成分是铅,这些重金属都是对人体有害的.如果废旧电池扔到了水里,水就会被污染,水中的鱼就会变得有毒,吃了有毒的鱼,喝了有毒的水,人的健康就会受到威胁,会损害神经系统,甚至会致癌.
　　据测量一节一号电池烂在土壤里,可以使 一平方米 土地失去利用价值；一个扣钮电池可以污染 60 万升水,相当于一个人一生的饮水量.全球 50 亿人来计每个月每人丢一颗电池,一年累积下来 600 亿颗电池,对地球的破坏力可说是很大的了,其对人类健康危害造成的后果更难以想象了.
　　为了保护环境,有的小区已经配置了回收废旧电池的垃圾桶,有专业人士回收后就可以变废为宝,将废旧电池合理再生利用.所以,保护环境,就应该从小事情做起,从身边的事情做起,地球是我们的家园,为了保护地球,我们不能再乱扔废旧电池.
　　科技小论文＿＿＿为什么一些动物要冬眠呢?
　　深圳市东晓小学 三（四）班 丘盈盈
　　我很喜欢小动物,经常去动物园看望它们,特别爱仔细观察它们的一举一动.冬天去时有的动物却不见踪影,后来,我才知道一些动物要冬眠.为什么一些动物要冬眠呢?这个问题一直困扰着我.
　　为了解开这个谜底,我查阅了有关的资料,有了大致的了解.原来,在自然界,许多动物都有休眠的习惯.冬眠是动物对冬季气温低、食物又少等不良的环境条件的一种适应.此时的动物生命活动处于极低水平的状态,通常表现为停止取食,不活动,昏睡、呼吸微弱和体温下降等.冬天一到,青蛙、蛇、刺猬、旱赖等冬眠动物躲在洞里睡懒觉,它们早早就积极觅食,以备休眠期和苏醒时期的需要.
　　冬天,外面又冷,食物又少,所以有些动物就躲在洞里睡懒觉.这样,我又明白了一个小知识.
　　科技小论文＿＿＿为什么叫死海?
　　深圳市东晓小学 三（四）班 黄家苑
　　有一种海叫着“死海”, “死海”里面没有鱼虾,但人跳进“死海”里,却安然无事的浮了起来,这是为什么呢?
　　带着这个个问题我请教了《十万个为什么》,结果才知道：
　　因为死海里面有许多像盐一样的东西,所以鱼虾,海草,等许许多多的海鲜都不能生活在海里,才有了这个“死海”的名字.那么“死海”对人有什么用处呢?
　　据说“死海”可以治病.如果一个感冒的人拿着书躺在死海里,不出三天病就会好许多,不过有个安全,只有死海跳下去才会安然无事,如果选择另一个海跳下去的话,会马上死掉. 这就是我知道的科学其一.
　　科技小论文＿＿＿为什么乒乓球会鼓起来?
　　深圳市东晓小学 三（四）班 黄秋琳
　　星期天,我和妈妈来到体育馆打乒乓球.我们打得正高兴,突然妈妈把球打过来我没接住,于是,我就去捡球,一不小心把球踩扁了.我特别着急,叹息地说：“妈妈,怎么办啊?”
　　妈妈立刻放下球拍,问：“秋琳,怎么了?”
　　我说：“我不小心把乒乓球踩扁了.”
　　妈妈说：“别怕我有办法.”
　　妈妈拿来热水瓶,在水杯中倒满水,再把乒乓球放进杯子里,这时,我发现乒乓球慢慢地鼓了起来,我特别兴奋地问妈妈：“这是为什么呢?”妈妈也说不清楚.
　　从星期一到星期五,我一直在上网查资料,问同学,问老师,可是还是找不到具体的答案.这时我不得不去问有学问的爸爸了.
　　爸爸说：“乒乓球凹进去之后,放在100℃的热水中可以鼓起来的两个原因是：
　　第一,这是根据物理性质热胀冷缩的原因,乒乓球受热而膨胀,凹处就会凸起来.但是,胀起来后,会有个痕迹,这样的球打起来有时候会乱跳.
　　第二,因为热胀冷缩的原因.乒乓球没破,里面空气挤压用热水~让空气膨胀让乒乓球变圆这是根据物理性质热胀冷缩的原理,乒乓球受热而膨胀,其中气体的膨胀系数大,而固体的膨胀系数小,于是内部的气体膨胀得比乒乓球本身要多得多,于是把乒乓球凹处顶起.”
　　哦,原来生活中隐藏着这么多的科学知识啊!
　　科技小论文＿＿＿为什么不能直接用自来水浇花
　　深圳市东晓小学 三（四）班 丘盈盈
　　自来水是人们的日常生活用水,这种水清澈洁净,杂质很少,每一个人都离不开它.我每天都用它来浇花,却发现我的那盆花老也不见长,没道理呀?阳台上阳光充足,空气也新鲜,不应该呀?这是为什么呀?
　　带着疑问,我去请教了爷爷.爷爷告诉我自来水是不能直接用来浇花的.原因是自来水适合人们日常饮用,但由于它在生产过程中添加了凝聚剂和消毒剂,使水变得比较洁净,但因此缺少了动植物生长需要的部分微生物及营养,我们种的花,养的鱼,都是有生命的动物和植物,它们在生长中既需要水分,也需要通过水带给它们营养素和微生物.所以,自来水不能直接用来浇花.
　　为了解决这个问题,一些有经验的人就采用雨水浇花,或者是先把自来水盛到水桶中,在露天中放一些时间,等里面的凝聚剂和消毒剂跑掉了,水里杂质多了,这时候再用来浇花就可以了.
　　我照爷爷说的去做,果然花儿张开了笑脸.
　　科技小论文＿＿＿为什么生命离不开水?
　　深圳市东晓小学 三（四）班 劳淑盈
　　我在一本《一天一个新知识》书里面,发现了为什么生命离不开水?
　　原来,水是万物生存之本,生命之源.生命起源于原始海洋,所以生命从起源开始就离不开水；生命体内有50%~80%是水,没有水就没有生命；水在细胞内含量最多,以游离水和结合水2种形式存在.游离水是无机盐和其他物质的自然溶剂,也是各种生化反应理想的介质；结合水主要通过氢键与其他物质（主要是蛋白质）结合.水的很多特性附合生物生存的需要.水是极性分子,由于水有较强的内聚力和表面张力,适合于在植物体内的导管中运输和水生昆虫在水面的行走.
　　所以我们要好好珍惜水的资源,要不地球上的水资源将悄悄地减少,人类的确面临水荒的威胁,树木干枯,花草枯萎,鱼儿死掉.当这些生物从我们身边悄悄离去时,人类也将像恐龙一样从地球上灭绝.
　　请大家珍惜水资源,节约用水.如果每天节约一滴水,你就能看到一片海洋.

消毒工艺论文：污水处理几种消毒工艺技术经济比较

1 污水消毒工艺的技术比较
消毒方法可分为物理消毒法和化学消毒法。物理消毒法主要利用加热、冷冻、辐照等方法对微生物的遗传物质核酸进行破坏而达到消毒目的，工程中常用的物理消毒方法主要有紫外线消毒法等。化学消毒法是利用消毒剂的强氧化性来破坏微生物的结构而达到消毒的目的，工程中常用的化学消毒方法有液氯消毒、-30-
二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如单过硫酸氢钾)等。
1.1 氯消毒
氯与水反应时，一般产生“歧化反应”，生成次氯酸(HOCl) 和盐酸(HCl)。其反应式为：
Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+
氯的灭菌作用主要是次氯酸，因为它是体积很小的中性分子，能扩散到带有负电荷的细菌表面，具有较强的渗透力，能穿透细胞壁进入细菌内部。氯对细菌的作用是破坏其酶系统，导致细菌死亡。而氯对病毒的作用，主要是对核酸破坏的致死性作用。
自从20 世纪初，氯化法就广泛地应用于水消毒工艺。目前，氯化法消毒仍是应用最广的化学消毒方法，其主要特点是：
1)处理水量较大时，单位水体的处理费用较低。
2)水体氯消毒后能长时间地保持一定数量的余氯，从而具有持续消毒能力。
3)氯消毒历史较长，经验较多，是一种比较成熟的消毒方法。江心洲污水处理厂原先选择这样的消毒工艺肯定也是考虑到氯消毒的这些特点。
但据研究发现氯消毒至今已知的消毒副产物已经有500 种以上，但是绝大多数的浓度只有微克/ 升(μg/ L)
级，且许多消毒副产物未作进一步的研究。在大量的消毒副产物中，目前集中研究的只有三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、卤代醛、卤代酚等20 余种， 其中对于THMs
的致癌性已有共识，其它大部分具有一般毒性，部分具有致突性。THMs
等卤化有机物的产生主要是水体中的有机物与氯作用的结果，而城市生活污水中含有大量的有机物，经氯消毒后，会生成卤化有机物等消毒副产物，随污水进入地面水体，污染水源，并对鱼类等水生生物产生毒害作用。氯消毒的副产物已经引起了广泛的关注，我国新型颁布的水质指标中就明确增加对卤代产物的控制，新标准将在2012
年7 月1 号之前全部实施，因此，改变江心洲污水处理厂目前的氯消毒工艺势在必行。
1.2 二氧化氯消毒
二氧化氯也是一种强氧化剂，其氧化能力是氯的25 倍，消毒能力仅次于臭氧，高于氯。试验表明，二氧化氯在控制THMs
的形成和减少总有机卤方面，与氯相比具有优越性，二氧化氯与水中的腐殖酸和富里酸等腐殖质都不会生成THMs，即使在饮水消毒过程中，投加少量的二氧化氯，也能有效地抑制THMs
的生成。二氧化氯是广谱型消毒剂，对水中的病原微生物包括：病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒杆菌均有很高的灭活效果，有剩余消毒能力，二氧化氯对孢子和病毒的灭活作用均比氯有效，并且在高pH
值与含氨的水中灭菌效果不受影响。另外，二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也较强。
制备二氧化氯的起始原料有氯酸钠和亚氯酸钠，
因亚氯酸钠不能贮存，必须现场制取及时使用，且亚氯酸钠价格昂贵，成本较高，所以现在一般用氯酸纳制备二氧化氯的比较多。为了全面了解二氧化氯工艺，
江心洲污水处理厂委托某环保公司专门设计了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯发生器来制备二氧化氯，其反应式为：
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
但在与该公司的技术沟通中，我们了解到不管是用亚氯酸钠还是氯酸钠制备二氧化氯，它们在消毒过程中都会产生消毒副产物，当反应不完全时，自由性氯同样会与有机物反应，有可能生成THMs，所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。
1.3 臭氧消毒
臭氧是强氧化剂，臭氧化和氯化一样，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强，能氧化水中的有机物，并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取，产率分别为1%-3%
和2%-6%。
根据目前的研究可以发现：
1)臭氧消毒反应迅速，杀菌效率高，同时能有效地去除水中残留有机物、色、嗅、味等，受pH 值、温度的影响很小。
2)臭氧能够减少水中THMs 等卤代烷类消毒副产物的生成量。
3)臭氧消毒可以降低水中总有机卤化物的浓度。
由于臭氧消毒工艺目前在大型城市污水处理厂运用的较少，另外臭氧稳定性差容易分解为氧气，故不能瓶装贮存和运输，必须现场制备及时使用，设备投资大，电耗大，成本较高;运行管理比较复杂。所以江心洲污水处理厂在选择的替代消毒工艺中并没有考虑臭氧工艺。
1.4 紫外线消毒
紫外线根据生物效应的不同，按照波长划分为A、B、C、D 四个波段，水处理领域的消毒主要采用的是C
波段紫外线。水的紫外线消毒，是一种光化学效应。研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死从而达到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光谱的范围是240nm
～ 280 nm，对波长260nm 的紫外线有最大吸收，而低压紫外线消毒灯所产生的光波波长其中心辐射波长是253.7 nm，正好与之相符合。 -31-
紫外线消毒是一种物理方法，相比于化学方法，
它的优点也很多。它不向水中增加任何物质，没有副作用，不会产生消毒副产物，它的消毒速度快﹑效率高﹑占地面积小;设备操作简单，便于运行管理和实现自动化等。然而，紫外线的灭菌作用只在其辐照期间有效，所以被处理的水一旦离开消毒器就不具有残余的消毒能力，容易遭受二次污染，所以当细菌未被灭活而进入后续系统，就无法阻止其粘附在下游管道表面并繁衍后代;只有吸收紫外线的微生物才会被灭活，因此对于悬浮固体很多水质较差的水，例如污水，
由于悬浮固体可以庇护微生物使其免遭伤害，消毒效果很难保证。尤其江心洲污水处理厂日处理为64 万吨，
如果其处理效果不理想的话，这么大量的出水势必会对接纳水体长江造成巨大的污染。另外，由于紫外线消毒采取的是明渠，而我厂为接触池，需要进行部分的土建改造。
1.5 活性氧消毒剂( 以单过硫酸氢钾为例)
单过硫酸氢钾复合物溶于水后，经过循环链式反应，连续持久产生新生态氧「O」：
HSO5- → HSO4- +「O」
HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e
复合物在水中释放出一定浓度的超氧自由基「ROOO」，反应活性大，氧化能力极强，可以使细胞中的单糖、多糖、蛋白质、DNA、RNA 等发生氧化，
遭受损伤与破坏。活性氧自由基在极低浓度时就能完全杀灭水中的原生动物、藻类、孢子细菌等策生物， 剩余的基因及微生物尸体均可被分解成H2O、CO2、O2
及无机盐类，没有药剂残留。
单过硫酸氢钾复合物溶于水后具有如下的特点：
(1)氧化能力强，杀灭效率高，不但能杀灭水中的各种微生物，还能杀灭原虫和藻类。
(2)可直接氧化水中的腐植物及三卤甲烷前体物，因此反应不产生三卤甲烷(thm)、卤乙酸和其它有害物质。
(3)能破坏水中的酚类、硫化物类、氰化物类、亚硝酸类及其它有害化合物，特别是对酚类控制效果好，不产生有厌氧气味的氯酚，提高了水质和除臭作用，同时能和水中有色、味的有机物反应，脱去其色和味，改善水的味道。
(4)在水中通过链式反应，维持微量新生态[O] 氧和活性氧自由基[ROOO]
使其氧化能力稳定，作用持久，可以防止水中的再次污染。通过它的特点我们可以看出其消毒剂的消毒能力是强于液氯的，而同时又不产生消毒副产物，还有它的作用持久以及氧化能力的稳定又是紫外线工艺所不能及的。
考虑采用此工艺设计变更，可以很好的利用现有的已经建成的管道、水泵等设备，另外，溶药罐也可以从一级加药处理的投资设备中调剂使用，不需要增加更多的投资。
2 污水消毒工艺的经济比较
通过对比以上这些工艺的特点，单过硫酸氢钾为代表的活性氧消毒工艺显示出了超出其它工艺的优点。但是否适合投入到污水处理的消毒中还需要看他们的实际投资及运行成本，所以，下面我们又对其投资运行的经济性做了比较。
以江心洲污水处理厂64 万吨/ 日处理量为例， 设备投资按照10 年使用寿命周期计算。
说明：从上表我们可以分析得出，紫外线消毒的投资成本最高，活性氧的投资成本最低;液氯的运行成本最低，活性氧的运行成本最高。
3 结论
(1)传统的化学消毒工艺消毒液氯和二氧化氯， 都比较容易产生副产物，安全管理成本较高。(2) 臭氧消毒工艺由于在大型污水处理厂使用的并不多，
而且它的投入成本较大，运营管理成本也很高。(3)
物理的方法紫外线消毒由于它对水质要求比较高，设备投资和运行维护费用也较高，以及后续的消毒效果差也没有显示出优势来。(4)新型的活性氧消毒剂在水处理过程中体现出了高效、安全等优势，同时操作简单，工艺也不复杂，适合大、中、小型污水处理厂。(5)江心洲污水处理厂针对目前的设备设施现状，
如果要完善液氯的所有设施及安全用具，其投资不会低于100 万元;如果通过设计变更，采用活性氧消毒工艺，需要增加36
万元的投资;采用二氧化氯消毒工艺;需要增加投资200 万元元;采用紫外线消毒工艺， 需要增加投资800~1000
万元。经综合技术经济分析比较，以及今后消毒运行的实际情况，我们最终建议了江心洲污水处理厂采用活性氧消毒工艺的变更。

单片机科技论文

单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备，与计算机相比，它具有许多显著的特点。这是我为大家整理的单片机科技论文，仅供参考!

单片机在现代科技中的应用与前景

[摘 要]单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备，与计算机相比，它具有许多显著的特点。当前，单片机在现代科技应用的领域越来越广泛，并在家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面取得了良好的应用效果。在未来，单片机的更新换代仍然不会停止，它会向更加智能化，自动化，抗干扰能力强，集成度高，实用性好等方面的发展。

[关键词]单片机;现代科技;应用与前景

中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)20-0054-02

随着现代科技的不断发展，嵌入式技术的开发及其应用在现代科技中的应用显得越来越重要。在嵌入式技术发展的趋势下，单片微型计算机(简称“单片机”)应运而生，并随着时代要求的发展不断地更新换代。到20世纪70年代前半期，单片机己经发展为嵌入式系统最为突出的典型代表之一，英特尔公司更将其命名为“嵌入式微控制器”。 单片机的产生极大程度上推动着整个现代科技应用及其功能的发展，并在许多实际应用领域都取得了显著的成效，受到社会各界的关广泛关注，其应用技术发展的越来越成熟，具体实践应用到各个领域，开发技术也越来越智能化。本文以单片机的发展及其特点为逻辑起点，对单片机的应用性及其前景进行说明与分析。

一、单片机的发展及其特点

单片机又称“单片微型计算机”，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，“它并不是落实某一个具体的逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，其功能类似于一台最小系统的微型的计算机。具体来说，单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成”[1]。

单片机产生于20世纪70年代，经历了三个发展阶段(SCM、MCU、SOC)。初期的SCM单片机基本上都是4、8位的。其中，INTEL的8051是初期单片机最具典型意义的。此后在INTEL 8051的基础上开发并应用了MCS51系列MCU系统。 由于MCS51系列MCU系统的单片机系统直到现在还在广泛使用，单片机伴随这科学技术的发展逐步开发出16位系统。但由于16位单片机的性价比不够理想，因此并未得到很广泛的应用。90年代后，随着电子产品市场的进一步繁荣发展，单片机的开发与应用得到了显著的提升。特别是INTEL i960系列与ARM系列在社会上的实践应用，32位单片机逐步地取代16位单片机的在嵌入式技术中的领先地位，并且在市场上取得了两好的效益。

与计算机相比，单片机的特点主要表现在如下几个方面：首先，单片机使用简单便捷，可实现体系布局的模块化;其次，单片机耐用时间长，有较高的耐用性;再次，单片机的处理能力强，运行速度较快;此外，单片机还具备低电压、低功耗、控制功能与环境适应能力强的特点;最后，单片机体系完备，集成了计数器、串行口、并行口、CPU、RAM与ROM等应用组件。

二、单片机在现代科技中的应用

单片机具备许多优良的特点，广泛的应在诸多领域，例如家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面，当前单片机己经得到广泛的使用，并产生了良好的应用效果。具体来说，单片机在现代科技中的应用主要体现在以下几个方面：

(一)在家用电器领域中的应用?

随着时代的发展，追求更高、更好的生活品质，对家用电器的功能需求也逐年提高，这就迫使家用电器的不断升级与改造。单片机可以满足这种需求，通过安装单片机，实现整个家用电器的智能化控制，识别相关的信息，选择合适的用户满意信息，使得家用电器在引入单片机后很好的提高了性能，更新换代的速度也得到了提升，提高了企业的竞争力，单片机应用的前景越来越广泛。例如在电视机上采用单片机技术可以使得足不出户的进行大型智能游戏的控制，选择频道方式更加便捷;微波炉可以实现食物的自动选择加热时间以及温度;洗衣机自动根据衣服材质、赃物程度，自动选择洗涤剂的用量、强度、时间等。

(二)在工业控制领域的应用

在工业领域，随着自动化的发展，尤其是在特殊环境下的，例如核工业、粉尘工业、电力高压行业等方面，对人的危害性比较大，危险性高的行业，大部分采用的是自动化操作。在此领域，单片机从此兴起，并随着应用的更加广泛在工业化控制管理，通过单片机的数据采集与过程控制手段，实现了工业化有效的智能控制管理工作，例如报警系统、流水线作业系统、自动喷漆系统等，都得到了很好的应用，随着时代的发展，其应用领域会更加广泛。

(三)在医疗器械领域的应用

现代社会，医疗条件与技术不断提升，自身的身体健康越来越受到关注然而在现有的条件下，消毒条件、住院条件，检测手段、医疗手段等都存在着诸多问题，直接影响着看病的好坏，影响着每个人的身体健康。随之而来的是现在单片机的应用在医疗器械领域，由于自身的特点与有时，可以进行多种疾病的分析，提高设备检测的准确性与可靠性，提高了诊断下药的准确性，保证了身体健康，医疗设备结构更加合理化、智能化、自动化，例如在超声波检测、呼吸系统、分析仪器等。

(四)在仪器仪表领域的应用

现在仪器仪表的生产的好坏，直接代表着一个国家的制造水平。在仪器仪表领域不断的向着智能化方向发展，单片机的作用在此领域尤其体现到其优点，具有重要的意义单片机集成度高，可靠性高、小巧，应用在仪器仪表上使得整个行业得到了很大的改变，随着单片机的集成到仪器仪表中，使得自身的设备向着数字化，智能化发展，其各方面包括处理功能测试功能，控制功能等都得到了很大的提升。例如在航空的仪器仪表中采用单片机技术，保证了仪器的可靠性、准确性，集成性高，事故率降低，提升了航天航空电子系统的智能化与自动化树皮，信息传递有效的进行。

三、单片机在现代科技中的发展前景

随着科学技术的日新月异，单片机推陈出新的速度也愈来愈快。伴随着新的CPU的加入，多位的单片机共同开发与发展是整个发展的方向。很长一段时间，单片集成电路技术在8位机发展的主要方向，随着网络通信技术的发展，16位机、32位机、64位机成为未来的发展方向。单片机的运行也会愈来愈快，防磨损能力也随之提升，具有很好的低噪声、可靠性高的优点。现在单片机为了提高抗干扰性采用EFT技术，使得单片机受外界的干扰性小，系统的时钟信号得到了很好的保证，可靠性得到了提高;布线及其驱动技术应用在单片机上降低了噪声，不至于对单片机内部的电路信号进行干扰。单片机还应用OPT技能，较之掩膜技术有着生产周期短，风险小特点，采用裸片技术或者贴面技术，实现了OPT芯片的接触不良的问题，使得得到了广泛的应用。

随着电子信息技术的发展与应用领域的逐步广泛，单片机向更加智能化，自动化，抗干扰能力强，集成度高，实用性好等方面的发展。同时，芯片的设计也愈发复杂，单片机的功能更加齐全，保有良好的耐用性、可延伸性，单片机的设计与开发、应用的前景十分广泛，领域更加宽广，智能化程度更高。

单片机在目前的发展形势下，还表现出以下趋势：首先，可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。 其次，所集成的部件越来越多。最后，功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。

结语

总之，在第二十一世纪，计算机技术、智能电子技术的发展，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，嵌入式系统是电子技术的重要组成部分，其中单片机又是嵌入式系统最具典型的代表，具有强大的发展潜力。单片机技术提高了控制领域的效率以及可靠性，实现了工业的自动化，智能化，未来的工业化发展中将随着科技的不断进步而发展。

[1] 李璞，郭敏. 单片机的应用与发展[J]. 中国校外教育 2010年S1期

单片机应用技术探究

摘要：近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机，本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展，同时分析了影响单片机系统可靠性的原因，并论述提高单片机可靠性的措施。

关键词：单片机;可靠性技术;发展趋势

中图分类号： C35 文献标识码： A

引言

单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。

一 、单片机的应用场合

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表，一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施

目前，大量的嵌入式系统均采用了单片机，并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中，这往往成为限制其应用的主要原因。

1.单片机系统的失效分析

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果，因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言，能不能在保证系统各项功能实现的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现，而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺，采取的措施不足，在干扰信号真正袭来的时候，系统就可能会陷入困境。

2. 提高可靠性的措施

2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素：

1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时， 就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。

2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样，就使电源噪声穿过整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，而且在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要，很多单片机采用"跳变沿软化技术"，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一，不仅能对单片机应用系统产生干扰，而且还会对外界电路产生干扰，令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统，低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术，则在外部时钟较低时，也能产生较高的内部总线速度，从而保证了速度又降低了噪声。

三、单片机的发展趋势

1单片机技术的发展前景及趋势

由于通用型IC的仿冒现象比较严重，因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外，尽管16位、32位单片机市场有所增加，但8位在未来三五年内仍将占主流，只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲，盛扬看好消费类电子和家电产品，尤其是中小型家电产品，它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前，盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品，主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景，但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此，对本土企业而言，要想脱颖而出，质量一定要好，同时还要注重产品的环保和可靠性，因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次，充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过，这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度，从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时，采用双CPU结构，增加数据总线的宽度，提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量，片内EPROM的E2PROM化，程序的保密化，提高并行口驱动能力，以减少外围驱动芯片，增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后，以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向，可靠性及应用水平越来越高。

2微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3串行扩展技术

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结语

单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。

参考文献

[1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008

[2] 李广第，朱月秀，王秀山.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社，2002.