成本削减与增值!Freescale个人血糖计解决方案

中心议题：
    *  重要的片上电路
    *  增值特性

个人血糖监控器 (BGM) 帮助 Ⅰ 型或 Ⅱ 型糖尿病患者独立管理血糖水平。飞思卡尔提供的设计说明介绍了设计师如何在微控制器中实施 BGM 电路的重要部分，以节省组件和设计成本，此外，还介绍了旨在改善功能和用户体验的创新特性。

BGM 可以实施功能块（如图 1 所示），其中包括控制器、键盘和显示器等核心功能以及无线通信和惯性传感系统等一些增值功能。键盘可以使用传统的机电开关或膜片开关，也可以包含触摸感应电极。这些电极连接到能够监测多达 12 个电容触摸通道的飞思卡尔 MPR121 等控制器。

血液传导性会因所存在的血糖数量的不同而异，BGM 利用这一事实来测量血糖。血液样本沉积到含有化学元素的测试条上，这些化学元素与血液发生反应，产生了电流，被发送到跨阻抗放大器。跨阻抗放大器将电流按比例转换为电压，您可使用 ADC 捕获和数字化电压，然后将其与一组已存储的阈
值进行比较。

重要的片上电路

飞思卡尔的 Kinetis MK50 和 Flexis™ S08MM 或 MCF51MMMCU 集成跨阻抗放大器，使设计人员能够最大程度地减少获取和转换测试条产生的电流所需的外部组件数量。只需要少量的外部组件即可配置片上跨阻抗放大器所需的增益值。通过调整控制寄存器 TIAMPCO 中的数值，就可以管理 MCU 的集成跨阻抗模块 TRIAMPV1。此寄存器的 TIAMPEN 位启用跨阻抗模块，对于低功率模式，LPEN 位设置为 1；对于高速模式，LPEN 位设置为 0。低功率模式通常用于电池供电的系统。图 2 显示微控制器集成如何简化测试条接口电路。


 

增值特性

随着功能强大的消费移动设备（如智能手机和平板电脑）的出现，将数据传输到外部设备的能力成为 BGM 的增值特性。这允许用户利用移动应用程序以图形方式来查看结果、长期跟踪血糖水平或将结果轻松发送给 GP 或顾问。

此外，还可以使用无线通信将 BGM 读数直接发送到胰岛素注射器或热量计。多个高性价比的低功率 MCU 现在已提供有集成的 USB 接口，能够支持与各种设备的基本、低成本的有线连接。对于无线连接，除了用于低功率无线电项目的飞思卡尔 Beekit 工具包示例和代码样本之外，IEEE 802.15.4 无线电系统级封装 (SIP)（例如 飞思卡尔 MC13233）可帮助开发人员克服集成方面的挑战，并使用包括 ZigBee® 协议堆栈在内的软件来缩短产品上市时间。图 3 显示如何使用 ZigBee 无线链路将 BGM 读数传输到远程监控终端。

最后，用户界面是医疗设备设计人员的重要关注对象，可以对最终产品的成本以及所提供的用户体验产生重大影响。Kinetis K50 或超低功率 S08LL 等飞思卡尔 MCU 集成了分段式 LCD 控制器，帮助最小化外部电路。控制器必须能够支持所选显示屏中的段数；K50 集成式控制器支持多达 320 段的 LCD，而 S08LL 能够控制最多 8 x 36 或 4 x 28 段的显示屏。



在一些高端设计中，图形显示屏可用于支持更复杂的功能和用户交互。您可以添加飞思卡尔 MMA745xL 数字加速计等惯性传感器，以获得自动纵向/横向控制。此外，添加惯性传感器还可以允许集成下降检测功能，使 BGM 能够在病人失去意识或由于血糖过低而昏倒时发出警报。