手持式血糖仪控制器开发

一、前言

    我国的糖尿病人总数已突破 4000 万，糖尿病已是继肿瘤、心、脑血管疾病后位居第四的重大慢性病。据医学资料统计分析，糖尿病患者 54.5% 死于失血性心脏病，11.1% 死于脑血管病变，7.2% 死于肾衰竭，其他则造成失明，截肢等并发症，严重威胁病人健康生活。随着近年糖尿病知识的普及，病人对生活质量要求的提高，对手持式家用血糖仪等产品的需求正逐年增加。但由于进口产品的高昂价格，使我国目前每年的自我血糖诊断测试市场用品消耗不到 10 亿元人民币。医保和社会福利支出正承受着大量糖尿病人因长期不进行血糖监控导致并发症产生，而必须进行重症医治和手术的巨大负担。手持式家用血糖仪的开发和普及使用，将在很大程度上减缓病人的并发症发病进程，进而达到糖尿病的控制、治疗甚至康复的目的。

二、血糖测试原理

    本文所实施血糖浓度测定，是通过丝网印刷方法制得酶电极试纸，采集约3μl指血，指血中的葡萄糖与电极表面的氧化酶快速反应产生氧化电流，在单片机的控制下检测血样响应电流的大小，从而计算得出准确的血糖浓度值。

血糖测试仪所使用的丝网印刷酶电极试纸如图l所示。酶电极试纸的工作原理如下：检测仪在插入仪器的丝印电极两端施加一定的恒定电压如300mV，当被测血样（3μl）吸入电极工作区后，工作区内的葡萄糖氧化酶与血样中的葡萄糖发生氧化还原反应。经过快速的生化反应(约5s)后，酶电极试纸的响应电流在0.6~10μA 之间，与被测血样中葡萄糖浓度呈线性关系。

三、系统结构组成

    本家用血糖仪的硬件电路主要由合泰HT46R54单片机和一些外围电路模块组成，外围模块主要包括恒电位激励、按键检测、低功耗电源、电源电压检测模块、液晶显示驱动、时钟和E2PROM等。

    1、HT46R54单片机合泰HT46R54 单片机是目前市场上较常用、集成度相对比较高的8位高性能精简指令集单片机，具备低功耗的全静态CMOS 设计，本身自带8通道12位A/D转换器，I/O 使用灵活，计数器、振荡类型可选择，具脉宽调制功能、暂停和唤醒功能、看门狗定时器、蜂鸣器输出等，实现了体积小、功能全、使用方便等特点，适合于需要A/D 转换的产品，例如传感器信号输入、充电器、电机控制、工业控制、消费类产品、子系统控制器、手持式家用医疗电子产品等应用中。

HT46R54单片机管脚排列见图2，引脚功能见表1。由引脚排列可看出HT46R54是一种功能齐全的紧凑型单片机，包含8路12位A/D转换器，免除了某些单片机因A/D转换精度不够需外置A/D转换芯片的麻烦，同时，还具备了大部分测控模块，减少了外围电路的设置，保证了仪器使用的高可靠性。