Freescale個人血糖計解決方案

個人血糖監控器 (BGM) 幫助Ⅰ型或Ⅱ型糖尿病患者獨立管理血糖水平。飛思卡爾提供的設計說明介紹了設計師如何在微控制器中實施 BGM 電路的重要部分，以節省組件和設計成本，此外，還介紹了旨在改善功能和用戶體驗的創新特性。

BGM 可以實施功能塊(如圖 1 所示)，其中包括控制器、鍵盤和顯示器等核心功能以及無線通信和慣性傳感系統等一些增值功能。鍵盤可以使用傳統的機電開關或膜片開關，也可以包含觸摸感應電極。這些電極連接到能夠監測多達 12 個電容觸摸通道的飛思卡爾 MPR121 等控制器。

血液傳導性會因所存在的血糖數量的不同而異，BGM 利用這一事實來測量血糖。血液樣本沉積到含有化學元素的測試條上，這些化學元素與血液發生反應，產生了電流，被發送到跨阻抗放大器。跨阻抗放大器將電流按比例轉換為電壓，您可使用 ADC 捕獲和數字化電壓，然后將其與一組已存儲的閾

值進行比較。

重要的片上電路

飛思卡爾的 Kinetis MK50 和 Flexis™ S08MM 或 MCF51MMMCU 集成跨阻抗放大器，使設計人員能夠最大程度地減少獲取和轉換測試條產生的電流所需的外部組件數量。只需要少量的外部組件即可配置片上跨阻抗放大器所需的增益值。通過調整控制寄存器 TIAMPCO 中的數值，就可以管理 MCU 的集成跨阻抗模塊 TRIAMPV1。此寄存器的 TIAMPEN 位啟用跨阻抗模塊，對于低功率模式，LPEN 位設置為 1;對于高速模式，LPEN 位設置為 0。低功率模式通常用于電池供電的系統。圖 2 顯示微控制器集成如何簡化測試條接口電路。

增值特性

隨著功能強大的消費移動設備(如智能手機和平板電腦)的出現，將數據傳輸到外部設備的能力成為 BGM 的增值特性。這允許用戶利用移動應用程序以圖形方式來查看結果、長期跟蹤血糖水平或將結果輕松發送給 GP 或顧問。

此外，還可以使用無線通信將 BGM 讀數直接發送到胰島素注射器或熱量計。多個高性價比的低功率 MCU 現在已提供有集成的 USB 接口，能夠支持與各種設備的基本、低成本的有線連接。對于無線連接，除了用于低功率無線電項目的飛思卡爾 Beekit 工具包示例和代碼樣本之外，IEEE 802.15.4 無線電系統級封裝 (SIP)(例如 飛思卡爾 MC13233)可幫助開發人員克服集成方面的挑戰，并使用包括 ZigBee® 協議堆棧在內的軟件來縮短產品上市時間。圖 3 顯示如何使用 ZigBee 無線鏈路將 BGM 讀數傳輸到遠程監控終端。

最后，用戶界面是醫療設備設計人員的重要關注對象，可以對最終產品的成本以及所提供的用戶體驗產生重大影響。Kinetis K50 或超低功率 S08LL 等飛思卡爾 MCU 集成了分段式 LCD 控制器，幫助最小化外部電路。控制器必須能夠支持所選顯示屏中的段數;K50 集成式控制器支持多達 320 段的 LCD，而 S08LL 能夠控制最多 8 x 36 或 4 x 28 段的顯示屏。

在一些高端設計中，圖形顯示屏可用于支持更復雜的功能和用戶交互。您可以添加飛思卡爾 MMA745xL 數字加速計等慣性傳感器，以獲得自動縱向/橫向控制。此外，添加慣性傳感器還可以允許集成下降檢測功能，使 BGM 能夠在病人失去意識或由于血糖過低而昏倒時發出警報。