Freescale個(gè)人血糖計解決方案

個(gè)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(shuō)明介紹了設計師如何在微控制器中實(shí)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(hù)體驗的創(chuàng )新特性。

BGM 可以實(shí)施功能塊(如圖 1 所示)，其中包括控制器、鍵盤(pán)和顯示器等核心功能以及無(wú)線(xiàn)通信和慣性傳感系統等一些增值功能。鍵盤(pán)可以使用傳統的機電開(kāi)關(guān)或膜片開(kāi)關(guān)，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(gè)電容觸摸通道的飛思卡爾 MPR121 等控制器。

血液傳導性會(huì )因所存在的血糖數量的不同而異，BGM 利用這一事實(shí)來(lái)測量血糖。血液樣本沉積到含有化學(xué)元素的測試條上，這些化學(xué)元素與血液發(fā)生反應，產(chǎn)生了電流，被發(fā)送到跨阻抗放大器?？缱杩狗糯笃鲗㈦娏靼幢壤D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(jìn)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(chǎn)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(guò)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(jiǎn)化測試條接口電路。

增值特性

隨著(zhù)功能強大的消費移動(dòng)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(hù)利用移動(dòng)應用程序以圖形方式來(lái)查看結果、長(cháng)期跟蹤血糖水平或將結果輕松發(fā)送給 GP 或顧問(wèn)。

此外，還可以使用無(wú)線(xiàn)通信將 BGM 讀數直接發(fā)送到胰島素注射器或熱量計。多個(gè)高性?xún)r(jià)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(xiàn)連接。對于無(wú)線(xiàn)連接，除了用于低功率無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電系統級封裝 (SIP)(例如 飛思卡爾 MC13233)可幫助開(kāi)發(fā)人員克服集成方面的挑戰，并使用包括 ZigBee® 協(xié)議堆棧在內的軟件來(lái)縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。圖 3 顯示如何使用 ZigBee 無(wú)線(xiàn)鏈路將 BGM 讀數傳輸到遠程監控終端。

最后，用戶(hù)界面是醫療設備設計人員的重要關(guān)注對象，可以對最終產(chǎn)品的成本以及所提供的用戶(hù)體驗產(chǎn)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?？刂破鞅仨毮軌蛑С炙x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(hù)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(dòng)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(guò)低而昏倒時(shí)發(fā)出警報。