HY16F188血糖计应用说明

　　1.内容简介

　　本文将介绍以量测电阻值讯号，相关应用如：一氧化碳(CO)浓度计、二氧化碳(CO2)浓度计、血糖计、糖(甜)度计等电化学信号，此类应用广泛，本文仅以血糖计作为说明。

　　2.原理说明

　　正常情况下，身体会将吃进去的淀粉类食物分解及转变成葡萄糖，做为生命的能源。而胰岛素是由胰脏制造的一种荷尔蒙，它可以帮助葡萄糖进入细胞内，提供热能。糖尿病患因为胰脏制造的胰岛素不足或功能不良，无法使葡萄糖充分进入细胞利用，而留在血中使血糖浓度升高。长期的高血糖症状，有时会引起视网膜病变、肾脏、神经病变(如导致截肢)、心脏和血管(如中风)、高血压、生理需求功能减弱，严重者会导致死亡。糖尿病的发生与遗传体质相当有关系，其他如肥胖、情绪压力、药物、营养生理失调，都会促使糖尿病的发生。

　　糖尿病已成为全球最主要的慢性病之一，「早期诊断、适当治疗」与「患者自我配合」是控制糖尿病的不二法门，除了严重者长期注射胰岛素外，糖尿病平日的血糖监测亦非常重要，配合用药、饮食的控制及持续监测，可推迟各种糖尿病并发症的发生以拥有健康的生命。

　　利用测试试纸做为葡萄糖讯号的撷取来源，以固定偏压方式激发试纸与血液的电化学反应成为电阻讯号输出，再经由纮康科技的32位单片机HY16F188量测电阻讯号、运算、数字输出显示，如图 1，以最少的组件达成偏压式电阻量测方案。

　　图 1模拟与数字讯号转换

　　l 试纸说明

　　由于各家试纸组成成分不同，本文以等效电路作为探讨的方向，方案开发前，必须先了解试纸的等效电路(如图 2)、电化学反应时间(图 3)、电流转换公式…等。

　　等效电路

　　图 2试纸等效电路;A：单通道电阻，B：双通道电阻

　　电化学反应时间

　　图 3电化学反应时间

　　VR：固定偏压

　　Reaction time：试纸反应时间

　　Measuring time：试纸量测时间

　　电流转换公式范例：

　　I：电流(μA)

　　F(code)：不同试纸会有不同的值

　　T(t)：温度系数

　　3. 系统设计

　　l 硬件说明

　　PCB电路图说明

　　(A) 中央处理器：

　　HY16F188 (Andes 32-bit MCU Core + HYCON 24-bit ΣΔADC + UMC 64K Flash)

　　(B) 显示芯片：HY2613 (HYCON LCD Driver LCD Segment 4X36)

　　(C) 电源电路：9V转3.3V电源系统

　　(D) 模拟感测模块：

　　透过单1颗10 KΩ电阻+低通滤波器(1 KΩ电阻+27nF电容)

　　可侦测外部插入的试纸(以电组方式代替)

　　(E) 在线刻录与ICE链接电路

　　透过EDM的连接，可支持在线刻录模拟，

　　并拥有强大的C平台IDE以及HYCON模拟软件分析工具与GUI等支持。

　　l 主要组件介绍

　　(1) MCU：HY16F188，功能为量测电信号、控制、运算包含功能为储存校正参数。

　　(2) HY2613：负责LCD驱动。

　　(3) Rstrip：本应用以电阻取代试纸，以仿真试纸电化学信号。

　　l 电路说明

　　Step1: 

Step2: 

Step3: 

Step4:

　　l 软件说明

　　程序流程图

　　4. 参考数据

　　l HY16F188 Datasheet

　　l HY2613B/C Datasheet

　　5. 芯片制造商

　　纮康科技(HYCON Technology)专注于温度、压力、重量、电压、电流、功率……等模拟讯号的量测及监视。主要提供在电池管理、仪器仪表(包含医疗、计量、 温度…)，及工业控制等领域的相关芯片开发。

　　http://www.hycontek.com/