HY11P13血糖仪

©2008HYCONTechnologyCorp.血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp簡介本文將介紹以固定偏壓方式量測電流訊號，相關應用如：一氧化碳(CO)濃度計、血糖計…等，此類應用廣泛，本文僅以血糖計作為量測說明2原理說明什麼是糖尿病正常情況下，身體會將吃進去的澱粉類食物分解及轉變成葡萄糖，做為身體的能源。而胰島素是由胰臟製造的一種荷爾蒙，它可以幫助葡萄糖進入細胞內，提供熱能。糖尿病患因為胰臟製造的胰島素不足或功能不良，無法使葡萄糖充分進入細胞利用，而留在血中使血糖濃度升高。長期的高血糖症狀，有時會引起視網膜病變、腎臟、神經病變（如導致截肢）、心臟和血管（如中風）、高血壓、性能力減弱，甚至死亡。糖尿病的發生與遺傳體質相當有關係，其他如肥胖、情緒壓力、懷孕、藥物、營養失調，都會促使糖尿病的發生。糖尿病已成為全球矚目的主要慢性病，「早期診斷、適當治療」與「患者自我配合」是控制糖尿病的不二法門，除了嚴重者長期注射胰島素外，糖尿病平日的血糖監測亦非常重要，配合用藥、飲食的控制及持續監測，可延緩各種糖尿病併發症的發生以擁有健康的生命。[1]利用測試試紙做為葡萄糖訊號的擷取來源，以固定偏壓方式激發試紙與血液的電化學反應成為電流訊號輸出，再經由紘康科技的單片機”HY11P13”量測電流訊號、運算、數位輸出顯示，如圖1，以最少的元件達成偏壓式電流量測方案。圖1類比與數位訊號轉換2.1ྏ৽ᖎ̬由於各家試紙組成成分不同，本文以等效電路作為探討的方向，方案開發前，必須先瞭解試紙的等效電路(如圖2)、電化學反應時間(圖3)、電流轉換公式…等。血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp試紙等效電路；A：單通道電阻，B：雙通道電阻z電化學反應時間圖3電化學反應時間VR：固定偏壓Reactiontime：試紙反應時間Measuringtime：試紙量測時間z電流轉換公式範例：)t(T)code(FIecosGlu××=I：電流(μA)F(code)：不同試紙會有不同的值T(t)：溫度係數血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp單片機(HY11P13)PGA&SDADCLowNoiseOPAMPLCDDriverInputMuxRegulator&VoltageReferenceH08A/B8bitsMCUInternalRCOSCExternalCrystalOSCI/OPortTimerA/B/CSPIUARTHY11PրЕሤ࿪ુ/ሤ࿪ઊ/ሤୂ࿪ܡ໢ޘ็ຏጡ࿪ᑅ/࿪߹ീณᑅ˧/ࢦณ็ຏጡCO/CO2/ҕᎤ࿪̼ጯ็ຏጡ88888Ξ඀ё̼۞LDOᏮ΍࿪ᑅPush-pullણ҂࿪ᑅᏮ΍෹Ҳᗔੈྻზٸ̂ጡ0.4uVrmswochopper40nVrmswchopperᇅّ۞Ꮾˢк̍ጡΞณീк჌็ຏጡ100nVrmsinputnoise17bitsNoiseFreeADC̈ٺ15ppm/C໢ޘᛜொ2.4VAnalogOperationVoltage෹ҲΑਈณീSOCಏͯ፟+/-200.00mVณീ@300uA࿪̄৤ᑕϡ@990uA(̙ӣLoadCell)࿪ఈՑᘦᑅቢྮ೩ֻLCDᜭજ࿪ᑅ圖4HY11P系列8位元高性能OTP單片機(HY11P13)[2]z8位元加強型精簡指令集,共有69個指令包含硬體乘法指令及查表指令z2.0Vto3.6V工作電壓範圍，-40℃~85℃工作溫度範圍.z外部石英震盪器及內部高精度RC震盪器，6種CPU工作時脈切換選擇，可讓使用者達到最佳省電規劃„運行模式300uA＠2MHz„待機模式3uA@32KHz„休眠模式1uAz4KWordOTP(OneTimeProgrammable)Type程式記憶體，256Byte資料記憶體zBrownoutandWatchdogTimer，可防止CPU進入死機模式z18-bit全差動輸入ΣΔADC類比數位轉換器„內置PGA(ProgrammableGainAmplifier)及可有1/4,1/2,1.…..128倍10種輸入信號放大倍率選擇„內置輸入零點調整,可針對不同應用增加其量測範圍„內置高阻抗輸入緩衝器(32以上輸入倍率不適用)„內置絕對溫度感測器z超低輸入雜訊(1uVpp)運算放大器,可提供高輸出阻抗小訊號的放大及小電流的電壓轉換z1.2V低溫飄係數參考電壓源輸出，具有Push-Pull驅動能力，可提供傳感器驅動電壓z10mA低壓差穩壓電源輸出，可有4種不同輸出電壓選擇z4x20LCD液晶驅動器血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp„Static、1/2、1/3、1/4Duty及1/2、1/3Bias軟體選擇„內建ChargePump穩壓線路，提供4種LCD偏壓z8-bitTimerAz16-bitTimerB模組具Capture/Compare功能z16-bitTimerC模組具PWM/PFD波形產生功能z串列通訊SPI模組血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp圖5固定偏壓量測電流應用線路主要元件介紹MCU：HY11P13，功能為量測電信號、控制、運算、顯示EEPROM：24LC02，功能為儲存校正參數Strip：本應用以電阻取代試紙，以模擬試紙電化學信號血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp(PT1.0)zCal1mode：„PushdownPT1.1tosave200mvGaininEEPROM血糖計應用說明書©2008HyconTechnologyCorp~3.6VzSleepmodecurrent:0.63uA(Typical)zOperationmodecurrent:0.75mAzGlucosecurrentrange:≦80.0uA()5參考文獻[1]，華廣生技股份有限公司[2]，紘康科技股份有限公司