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血糖仪设计方法 |
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日期:2009-6-4 9:40:18 |
此款血糖仪采用MSP430F435作为其核心控制单元,它具有12位A/D转换,采样精度达到1/4096,除了基本功能外,系统还增加了闹铃提示和串口通信功能,使用户不仅可以定时测量,而且还可以通过串口将测量结果保存到PC,再通过相应的软件,对数据作进一步处理,本文总结的公式经临床证明具有良好的精度,此外,中文字符界面也极大地方便了用户使用。 血糖仪是根据电生物化学原理--施加一定电压与经酶反应后的血液产生的电流会随着血液中的血糖浓度的增加而增加--设计的。通过精确测量出这些微弱电流,并根据电流值和血糖浓度的关系,反算出相应的浓度。所以,确定这个关系是问题的核心,但其关系复杂,受多方面因素影响,如电压强度,所使用的试条以及检测的血液量等,理论上需要在所有浓度点上做大量实验才能确定最终的关系,在实际操作中,只需要在选择若干重要浓度点是做大量实验,并确定其与电流值之间的关系,而相邻浓度点之间用简单的线性关系取代。 根据血糖仪功能的实际需求,结合MSP430系列单片机特点,采用型号为MSP430F435的单片机作为控制核心,其他模块还有电流检测,按键输入和电源、显示、扬声器及串口通信等,本系统选用的单片机MSP430F435具有16Kb Flash存储器、512BRAM、多达160段LCD驱动器,8通道/12位ADC及大量的I/O端口等,完全满足本血糖仪的各项功能需求。 COM0-COM3、S16-S39、R03-R33用于实现LCT显示, Port74和Port75用于串行通信,Port79-Port81为按键的输入端,Port76和POrt77分别为运算放大器和RS-232芯片提供供电电压,Port78连接蜂鸣器,Port2和Port3为ADC输入,Port7参考电压输出,XOUT和XIN连接32KHz的晶振,这是系统的时钟源。 MSP430F435具有液晶驱动功能,最大能支持160段LCD,并且具有功耗低等特点,本采用中文界面的LCD显示,这也是本款血糖仪的一大特点,此LCD有96码,内容丰富、功能强大、极大地方便了病人的使用。MSP430单片机A/D采样的是电压值,而被检测的是微量的电流值,因而也需要将电流值放大并转换成相应的电压值,采用如图3所示的电路就能实现这一要求,其中,电阻R用于放大,此外,过少的血液量也将造成结果偏差,所以有必要生产设计一个用于检测血液是否足量的简单电路,而此电路完全可以用与图3相同的电流来代替,因此,采用两个这样的电路就可以实现血糖测量。 本系统的供电电压为3V,采用两块电池,其中一块是主供电源,另一块为备用,以便设备在换电池时仍能正常工作。按键采用三个,分别是左键、右键,和OK键;OK键主要用于开、关机和确认等,左键用于数字减或选项左移等,而右键用则与左键相反。
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