基于MSP430系列單片機設計多功能血糖儀
引言
當前市場上血糖儀種類繁多,外形結構千奇百態(tài),而價格和精度卻大相徑庭;且價格和精度難以兼得。原因在于沒有找到一款合適的微處理器。另外,出于屏幕尺寸的限制,界面普遍采用英文字符顯示,這給中國病人上帶來一定的困惑。
隨著電子技術的發(fā)展,微處理器功能日益增強,價格日趨降低。有必要選出一款功能強大而價格便宜的微處理器來重新設計血糖儀。本系統(tǒng)選用的MSP430系列微處理器使上述設想成為可能。
原理
血糖儀是根據(jù)電生物化學原理――施加一定電壓于經(jīng)酶反應后的血液產(chǎn)生的電流會隨著血液中的血糖濃度的增加而增加――設計的。通過精確測量出這些微弱電流,并根據(jù)電流值和血糖濃度的關系,反算出相應的濃度。所以,確定這個關系是問題的核心。但其關系復雜,受多方面因素影響。電壓強度、所使用的試條以及檢測的血液量都會對其產(chǎn)生影響。理論上需要在所有濃度點上大量實驗才能確定最終的關系。在實際操作中,只需在選擇若干重要濃度點做大量實驗,并確定其與電流值之間的關系。而相鄰濃度點之間用簡單的線性關系取代。圖1是本設計總結出一定量電壓下的關系曲線。
系統(tǒng)硬件設計
根據(jù)血糖儀功能的實際需求,結合MSP430系列單片機特點,采用型號為MSP430F435的單片機作為控制核心,其它模塊還有電流檢測、按鍵輸入和電源、顯示、揚聲器及串口通信等。如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)組成
MSP430F435單片機
本系統(tǒng)選用的單片機MSP430F435具有16Kb Flash存儲器、512B RAM、多達160段LCD驅動器、8通道/12位ADC及大量的I/O端口等,完全滿足本血糖儀的各項功能需求。
圖2 微處理器的端口設置
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