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详细介绍:
摘要:本文详细介绍了采用台湾HYCON,hy11p系列单片机设计的血糖仪。此款血糖仪不仅能实现精确测量血糖、实时时钟,温度测量和数据存储等基本功能,更主要的特点是,外围器件少,低成本,低功耗,测量精度高。
关键词:HYCON、低成本、低功耗、高精度
引言
目前市场上血糖仪种类很多,使用的主控种类也五花八门,而使用内置Σ△ADC的主控并不多见,而台湾HYCON,hy11p系列内置的Σ△ ADC(SD18),其主要特点在于差分输入,低温飘,高精度。原理
在酶电极两端加上固定电压,葡萄糖与酶接触产生电化学反应产生电流信号输出,由于电流信号与血糖浓度呈单调递增函数关系,在对不同浓度进行测试,并得到电流与血糖浓度对应关系,通过回归分析,得到一个函数关系式,在量测过程中进行反推公式,即可得到对应血糖值。主控介绍
根据血糖仪功能的实际需求,结合台湾HYCON,hy11p系列单片机特点,采用型号为hy11p13的单片机作为主控。主要特点是:置Σ△高精度ADC,低压检测,低杂讯运算放大器,温度传感器,4x20LCD驱动。内部方块图如下图所示:
系统硬件设计
由于hy11p13内置低杂讯运放,以及差分信号输入的特点,完成偏压电流量测所使用的外围器件非常少,量测电路如下图所示:PCAGN放大倍数为1--8倍
ADGN放大倍数为1/4—16倍
VRGN克选择1或者1/2倍
ADCR最大可放大128倍
系统软件流程
hy11p13采用H08A指令集,共有66个指令包含硬件乘法指令和查表指令软件流程图如下图所示
温度测量实现
温度测量采用hy11p系列内置温度传感器(TPS),当开启ADC时,TPS同时开启,此时只需要配置内部接线寄存器便可以检测到温度信号,并只需做单点标定便可完成温度测量,无需任何外部元件.具体实现不在此赘述.可参考HYCON官方网站温度与电压测量说明书.实时时钟实现
由于hy11p13待机电流很低,完全可以使用外接32768hz晶振.使用timerA定时器,可设置1秒钟产生一次中断,唤醒mcu刷新时间数据.平均统计待机功耗在3uA左右.采用2302纽扣电池足矣.没必要添加时钟芯片,增加系统复杂度,和元件成本.数据存储实现
数据存储可使用24c16 eeprom.只需2个io口,便可完成血糖数据的读取和存贮.