STC单片机驱动的低功耗便携式血糖仪设计详解

本文档深入探讨了一种基于STC单片机STC12CA410AD的便携式快速血糖仪的设计与实现。该血糖仪利用了当前先进的电流型生物传感器——葡萄糖氧化酶电极，这种电极能够高效地检测血液中的葡萄糖浓度。作者邹向阳和刘戎来自桂林空军学院，他们的研究专注于开发一款低功耗且易于携带的医疗设备。 在设计过程中，论文详细阐述了血糖仪的工作原理，它结合了生物传感器的化学反应与单片机的信号处理能力。当血液样本通过电极时，葡萄糖氧化酶会将葡萄糖转化为电流，这一变化被STC单片机实时监测并转换为可读的血糖读数。整个过程包括信号采集、放大、A/D转换以及后续的数据处理和分析。 硬件电路部分详细介绍了各个模块的构建，如前置放大电路、A/D转换器、以及与单片机通信的接口。这些电路的精心设计确保了系统的稳定性和准确性。此外，温度测量与实时时钟电路也是设计的关键部分，因为血糖水平受温度影响，实时时间记录可以提供准确的时间标记，帮助用户跟踪测试结果。 该血糖仪具有广泛的测试范围，从1.1到33.3毫摩尔/升（mmol/L），变异系数CV（衡量测量精度的一个指标）控制在3%以内，这意味着其测量结果具有很高的可信度。同时，测试时间短至58秒，大大提高了用户的便利性。另外，仪器还配备有180组历史记录存储功能，便于用户追踪长期的血糖趋势。 测试温度范围被设定在10到45摄氏度，考虑到人体体温的变化范围，内置自动温度补偿校正功能确保了测量结果不受环境温度波动的影响。这份文档不仅提供了技术细节，还展示了如何将生物学原理与嵌入式硬件技术结合起来，为糖尿病患者提供了一个实用且高效的血糖管理工具。