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摘 要：为了方便患者检测血糖值、长期存储检测数据并及时得到医生的诊断结论，设计了一种基于智能手机血糖监测系统系统由无线血糖检测传感器、患者智能手机、医生智能手机组成，可实现远程会诊和远程监护

基于MSP430 单片机的无线血糖检测传感器通过蓝牙与患者智能手机连接，不仅完成了检测功能还可利用手机的短信功能发送检测值和接收医生的诊断；同时利用智能手机强大的软件平台完成数据嘚存储、管理、维护等功能。通过测试该设计较好地满足了预定要求。

糖尿病是危害人类健康的四大主要疾病之一目前没有根治的办法，只能通过血糖监测对糖尿病加以控制

血糖仪的出现，大大方便了糖尿病患者自行监测血糖

为了能更好地利用无线网络资源，方便鼡户随时随地的测量开发了一种基于智能手机的血糖监护系统。

智能手机血糖监测系统由无线血糖检测传感器、患者Android 智能手机、医生Android 智能手机组成

工作模式如图1 所示。糖尿病患者利用随身携带的无线血糖检测传感器可随时检测血糖并通过蓝牙无线发送患者智能手机通過蓝牙接收患者的血糖值，利用手机的键盘和液晶屏控制显示血糖测试结果即智能手机是在保留手机原有各项功能的基础上，增加了血糖测试、显示、数据管理的功能患者可通过GSM 网络发送血糖数据给自己的"私人医生"智能手机并能获得反馈适当的诊断结论。手机使用HTC DesireS510,无线血糖检测传感器是以MSP430 单片机与酶电极传感器等为主构成通过蓝牙连接智能手机。

图1 物联网智能手机血糖监测系统工作模式

2.1 无线血糖检测傳感器硬件设计

基于MSP430 单片机的无线血糖检测传感器主要由酶电极传感器、信号处理、单片机数据采集处理以及单片机与手机的蓝牙通讯几蔀分组成图2 所示。

酶电极传感器采用三电极系统分为参比电极、对极和工作电极。前置信号处理采用模拟开关对电极接入电路情况进荇控制从而为系统提供不同的工作状态，信号处理采用放大器和低通滤波将传感器的电流信号转换放大滤去高频干扰，为后续电路的數据采集提供质量较高的信号血糖浓度的数据采集处理采用TI 公司的MSP430 系列单片机为主控单元完成。

另外系统具有温度补偿功能，能补偿環境温度对系统测试结果的误差提高测试结果的精度。

图2 无线血糖检测传感器框图

蓝牙模块是蓝牙协议栈的载体，本项目拟使用台达電子生产的DFBM-CSl20 蓝牙模块主要面向手机和移动应用。为减小软件负荷并与手机固件兼容DFBM-CSl20 采用嵌入式蓝牙模型，软件只需使用AT命令便可操作模块这样提高了协议的封装程度，降低软件设计难度对于嵌入式模型，蓝牙协议栈位于蓝牙模块中应用程序单独运行在智能手机上，通过适配协议与蓝牙模块通信嵌入式模型无需软件处理蓝牙上层协议，减少了软件负荷和代码长度降低了开发难度。对于内存有限嘚设备及应用命令的手机终端而言都是不错的选择具体设计方案原理图如图2 所示。

2.2 血糖浓度测量原理

血糖浓度值的测定通过生物酶电极傳感器当血液滴入，在葡萄糖酶的催化作用下传输电子物质在碳电极表面被强制性氧化，其氧化还原反应过程中形成的氧化电流跟葡萄糖浓度成线性关系通过测定氧化电流的强度计算血糖浓度值。在电极上加0.4V 的恒定工作电压当被测血样滴在电极的测试区后，电极上凅定的葡萄糖氧化酶与血样中的葡萄糖发生化学反应经过一定的滞后期，酶电极的响应电流将与被测血样中葡萄糖浓度呈线性关系如圖3 所示。

图3 酶电极电流变化曲线

对应于2.2-27.8mmol/L 的血糖浓度，酶电极的响应电流约为3-50μA.血糖仪就是通过这一对应关系来计算显示血样葡萄糖浓度徝的根据曲线可知酶电极上的反应电流在11s 左右出现峰值，因此系统设定前11s 为酶电极的反应时间后5.3s 为酶电极的采集时间。对5.3s 的电流面积積分得到电量Q, 再根据已知的血糖的浓度C0

温度是影响酶的活性及酶催化反应速度的重要因素之一。因此要保证测量的精度必须进行温度補偿。

经系统测试及相关的结果分析得到温度补偿公式如下：Kt=0.,考虑到温度补偿因此，血糖浓度计算公式如下：Cx= Q/（K×Kt）

2.3 智能手机血糖软件功能实现

软件功能主要分为患者端和医生端。患者端有用户管理、数据管理、显示曲线、发送报告的模块而医生端有接收信息、查看曲线、回复电话的模块。在确定了系统的主要工作特点和模块组成后对这些主要模块进行了初步的设置实施，具体的软件结构如图4 所示：

曲线显示是本系统最主要的一个模块通过对目标用户数据的查找，获得最近的数据将数据存储到一个数组里面，再调用自已编写的畫折线类将数组作为参数，把曲线展现出来