1.1.1  便攜式氣體檢測(cè)儀的行業(yè)前景

微電子技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)測(cè)量的需求，使便攜式氣體檢測(cè)儀有著很好的發(fā)展前景。便攜式儀表體積小，單電源供電，使其攜帶方便，檢測(cè)工業(yè)環(huán)境和家庭內(nèi)部的氣體含量方便快捷。在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的單片機(jī)及其外圍器件，使儀表技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的智能化時(shí)代。此外，半導(dǎo)體工藝的發(fā)展使器件普遍地采用CMOS技術(shù)，CMOS器 件不僅器件的體積越來(lái)越小，也為實(shí)現(xiàn)低電壓、低功耗和功耗管理提供了良好的條件，使便攜式儀表的普及成為可能。從使用者的角度來(lái)說(shuō)，我們希望便攜式儀表在大多數(shù)情況下都能攜帶方便，操作簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜維護(hù)又能長(zhǎng)時(shí)間可靠地工作。它的硬件可以看作是一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)，包括了多種形式的輸入輸出，整個(gè)系統(tǒng)的電源管理是一個(gè)重要的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)具體的電源模塊時(shí)要注意如下幾個(gè)方面：1、為降低系統(tǒng)功耗，減小儀表體積，應(yīng)盡可能地選用CMOS器件； 2、根據(jù)容許的空間和需求的容量合理地選擇電池，從互換性角度考慮應(yīng)盡量選用普通電池作為電源；3、選用合適的電源穩(wěn)壓變換器件，在滿足電源需求的前提下，使電源模塊的外圍電路簡(jiǎn)單，減小占用空間：4、當(dāng)要實(shí)現(xiàn)多電壓輸出時(shí)，既可以直接選用具備相應(yīng)功能的電源穩(wěn)壓變換器件，也可以充分利用電路中已有器件的輔助電壓輸出，達(dá)到簡(jiǎn)化外圍電路的目的。

1.2  一氧化碳測(cè)定的意義

1.2.1  一樣化碳對(duì)人體健康的危害

在通常狀況下,一氧化碳是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、有毒的氣體,不融于水，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度為l.25g/L,和空氣密度(標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.293g/L相差很小,這也是容易發(fā)生煤氣中毒的因素之一，它為中性氣體。室內(nèi)一氧化碳主要來(lái)源于吸煙、含碳燃料的不燃燒等。當(dāng)不存在室內(nèi)源時(shí)，室內(nèi)一氧化碳含量與室外持平，維持在3~10ml/m3。由于一氧化碳不能透過(guò)皮膚，因此，它對(duì)人體健康的影響主要通過(guò)呼吸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一氧化碳能與血紅蛋白結(jié)合形成羥基血紅蛋白(COHb)，但是一氧化碳與血紅蛋白的結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氧氣的結(jié)合能力，是氧氣的200倍，當(dāng)與氧氣同時(shí)存在時(shí)，血紅蛋白優(yōu)先與一氧化碳結(jié)合，制約了氧氣在血液中的傳播。一氧化碳可對(duì)心臟、肺和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響，當(dāng)COHb的濃度為10％時(shí)，主要引起心血管疾病，導(dǎo)致中樞神經(jīng)紊亂；當(dāng)濃度為2.5％時(shí)，可加重胸痛病人的癥狀。當(dāng)一氧化碳進(jìn)入人體時(shí),會(huì)導(dǎo)致缺氧，使人出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲倦、等感覺(jué)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生心悸亢進(jìn)、虛脫、昏睡、痙攣，部分患者可并發(fā)腦水腫、肺水腫、嚴(yán)重的心肌損害、休克、呼吸衰竭、死亡等。

1.2.2 測(cè)定一氧化碳的意義

鑒于上述一氧化碳的種種危害，以及人們的人生安全，那么檢測(cè)環(huán)境中的一氧化碳變的十分重要，本文設(shè)計(jì)的便攜式CO檢測(cè)儀起到舉足輕重的作用，使得人們的居住條件變地更安全，生活質(zhì)量得以提高。

1.3  課題背景

單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　  早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90年代中期的處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的單片機(jī)甚至可以直接使用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。