前言
本来打算是用该主控N32G457做一个多参数控制平台,通过串口来接收各传感器或者模块的数据,
显示在LCD上或者通过蓝牙模块上传到手机APP上。后来查看主控的规格,发现资源比较丰富,如有内置
的运放等,所以可以把一些参数模块直接在主控上实现。参数有血糖,温度,血压,血氧等,先在主控上
实现一个参数:血糖。
一、概述
血糖测试,从工作原理上分为光化学和电化学两种。目前主流的血糖测试都是采用的电化学型。通过
专门设计的试纸条与血液之间产 生的化学反应来测量人体内的血糖水平。
二、 血糖检测原理
血糖试纸由两片含有敏感化学成分的薄片组成,利用试纸充当葡萄糖信号的载体,当血液中的葡萄糖遇
到试纸条表面的葡萄糖氧化酶和铁氰化钾时,就会产生葡萄糖酸和亚铁氰 化钾。血糖测试以固定偏压方式向
试纸条施加一恒定的工作电压,使得亚铁氰化钾氧化转换为 铁氰化钾,并产生氧化电流,如下图所示:
电路的设计应该可以精确测量出这些微弱的电流信号,并根据电流值和血糖浓度的关系,运算输出相应的血糖
浓度值。检测酶电极与血液反应所产生相当微弱的微电流信号,电流信号为 μA ~ nA 级别,需要 运算放大器转换
成一个可供处理的电压信号。然后经过放大、滤波等处理使其转变成用于识 别的电压信号,再通过模/数转换,成
为 MCU 能够处理的数字信号,有关原理如下图 :
固定偏压(VR,一般通过数模转换器产生)施于试纸上,运算放大器 OPA 把电流转成电压讯 号,不同电流
量程可以切换参考电阻(R1,R2 等)取样得出。而另一运算放大器 OPB 判断血液是否滴满。
由于血糖测试是利用生物电化学反应,温度是影响该反应的重要因素。在不同的温度下, 葡萄糖氧化酶
的活性不同。即使是相同的血糖浓度血液,采用相同的激励电压,在不同温度 下,葡萄糖氧化酶氧化产生的
电流大小也是不同的。当温度过高或者过低时,葡萄糖氧化酶 就会完全失去活性,此时血糖仪需要给出报警
提示,提示用户不能在该温度下进行测量,避免出现错误的检测值。温度检测可使用MCU内部自带的温度传
感器来测量环境温度,根据测量温度值进行相应的补偿以获得正确的血糖浓度值。有关血糖值计算公式如下:
血糖值=电流(I) x F(code) x T(temp)。
其中电流由芯片测出; F(code)跟试纸及其批次有关,需用户输入试纸代号;T 系数跟环温(temp)有关。
三,方框图如下:
四,代码
TBD
五,总结
充分利用N32G457其丰富的内置硬件资源,可节省血糖大部分外围元器件,与其他通用MCU相比成本降低,
充分利用芯片的低功耗模式,即使使用普通 3V 电压的电池,也能正常工作较长的时间。
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