基于LPC2478的嵌入式智能胰岛素泵的设计

　　信号采集放大电路

　　因为检测电路产生的是微弱电信号，必须进行放大，才能送入LPC控制器A/D采样端口。放大电路如图5所示。

　　USB接口模块和以太网接口模块

　　可进行后续扩展开发。

　　软件系统设计

　　本系统软件主要由人机交互模块(带触摸功能的LCD显示屏)、血糖采集模块(A/D模块)、泵驱动模块(PWM生成模块)、Real-Time实时模块(RTC时钟)和以太网通信模块五部分组成。

　　mC/OS-II操作系统移植

　　本次设计针对LPC2478进行了mC/OS-II实时操作系统的移植，并对ZLG/GUI库进行了修改，来提供图形化人机交互界面。

　　LPC2478的mC/OS-II的移植，主要包括移植CPU部分的mC-CPU，编写板级驱动支持(BSP)和设计独立的LCD驱动(LCD_Driver)三部分。其中OS_CPU是操作系统的核心部分，BSP用来提供目标板和几个模块的初始化，LCD_Driver则提供了LPC2478的LCD控制器配置、初始化和一些简单的GUI函数接口。

　　人机交互模块

　　本系统设计采用带触摸功能的LCD显示屏，来实现菜单选择、剂量注射、系统参数设定及历史注射状态回看，为用户提供便捷的操作和友好的人机交互界面。提供了一些底层GUI函数接口，如清屏、画点、画横线和画竖线。

　　血糖采集模块

　　LPC2478内部自带10位A/D转换器，该A/D模块主要用来采集经放大电路放大后的由血糖监测电路产生的电信号。每连续采集30次后，对采得的信号求平均值，此平均值即作为此刻的血糖值进行储存。以所存储的数据为参考，可方便系统对胰岛素基础量注射进行查询。

　　泵驱动模块

　　结合LPC2478内部RTC控制器提供的实时时钟，针对用户各个时间段的血糖值及这个时间段所需注射的胰岛素的剂量、三餐时间的大剂量或临时剂量，通过查表，来产生相应的PWM波来控制微型泵。

　　系统使用指南

　　本嵌入式智能胰岛素泵分为三部分：主机、储液罐及输注软管和血糖探头。

　　首先将输注软管和血糖探测头分别插入患者腹部皮下，开启本装置。依据医生建议或佩带者糖尿病病史设定的输注程序控制微型泵持续输注胰岛素。血糖探测头通过与测试者皮下血液中的葡萄糖发生化学反应，生成电信号，经微控制器处理后，判断是否要即时调整临时注射量。

　　LCD和触摸屏的设计提供了人性化的操作。LCD显示屏显示当前胰岛素注入速率、血液中葡萄糖浓度、临时调整量、储液罐内剩余胰岛素剂量等参数;触摸屏则使操作变得更加简单。

　　本装置有蜂鸣和振动两种报警装置，当储液罐内药液不足、电池电量过低或其它异常情况下，会自动报警。还可以通过以太网接口连接互联网，使医生即时了解患者信息。此设备十分适合1型糖尿病患者，尤其是那些病情“难以控制”、“易变”、“脆性”的1型糖尿病病人。

　　本系统实现了板级驱动的整合，GUI的改写和应用以及mC/OS-II的成功移植，实现了胰岛素泵的基本功能。图7为系统实际运行图。