适合于国内血糖仪的微处理器全方面解析方案
”;具体操作:每次中断时都对秒变量进行加1,当秒变量的值变为60时,就对分钟变量加1,而秒变量又重新从0开始计数;同样,当分钟变量累加到60时,就对小时变量加一,而自身又从0开始计数。依次类推,就可以实现实时时钟和日期功能。
为满足个性化需要,还增加了时钟和单位设置、平均值和温度显示等功能。这里就不再赘述了。下面主要介绍一下测量模块。首先,初始化各个端口以及ADC寄存器;然后等待滴血。当检测到足量血时,断电并等待若干秒,使之与试条上的酶充分反应。随后加电并在一秒后迅速读取。图5是与本血糖仪配套使用的试条在不同浓度的血糖与酶反应若干秒后再加电产生的电流的变化曲线。由图不难看出,加电后一秒曲线就较为平稳,这也是本设计采用“加电一秒”后即可读取的原因。
计算公式
这部分无疑是本设计的关键。表1是使用本设计的样机测得的部分数据。由表中的数据不难看出,血糖仪和血糖试条的测量重复性较好——CV3%,远远高于国家标准7.5%的要求。
表1 部分实验数据
浓度(mg/dl)
电流(uA) 50 100 200 300 400
1 3.003 6.752 13.101 16.861 19.836
2 3.028 6.678 12.368 17.130 19.621
3 2.918 6.800 13.272 16.764 20.366
4 2.893 6.910 13.028 17.179 20.622
5 3.064 7.081 13.614 17.574 20.341
6 2.881 7.106 13.211 17.264 20.268
7 3.075 6.703 12.905 17.628 19.645
8 2.905 6.849 13.150 17.029 20.158
9 2.991 7.130 13.233 17.081 20.024
10 2.901 7.240 12.964 16.838 20.952
均值 2.9659 6.9249 13.0846 17.1348 20.1833
均方差 0.0746 0.2001 0.3200 0.2924 0.4218
CV(%) 2.5153 2.8896 2.4456 1.7065 2.0898
通过对数据进行三次曲线拟合,就可以得到血糖值和电流值之间的关系曲线图。图6是原始数据分段曲线和拟合曲线的对比图。容易看出两条曲线很吻合;因此在实际操作中可以用一个公式代替分段函数。这里的曲线公式为:
其中,X是电流值,单位uA,Y是对应的血糖值,单位为mg/dl。在实际验证过程中,上述公式具有良好的精度。
图5 数据分段曲线和拟合曲线的对比图
结语
此款血糖仪采用MSP430F435作为其核心控制单元,它具有12位A/D转换;采样精度达到1/4096。除了基本功能外,系统还增加了闹铃提示和串口通信功能,使用户不仅可以定时测量,而且还可以通过串口将测量结果保存到PC,再通过相应的软件,对数据作进一步处理。本文总结的公式经临床证明具有良好的精度。此外,中文字符界面也极大地方便了用户使用。
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