便携式血糖仪的设计
便携式血糖检测仪的设计的开题报告
便携式血糖检测仪的设计的开题报告一、项目背景随着人口老龄化和生活方式的改变，糖尿病成为全球性的健康问题。
血糖检测是糖尿病患者日常生活中必须要做的事情，对于糖尿病患者的健康管理和治疗起到至关重要的作用。
传统的血糖检测需要到医院或诊所进行，但这不太方便，测量次数也较少，不能满足日常生活中的及时检测需求。
便携式血糖检测仪的出现为患者随时随地进行血糖检测提供了便利，现在已成为市场上的利润点。
二、项目目的本项目旨在设计一款便携式血糖检测仪，使糖尿病患者可以随时随地进行血糖检测，以方便患者对自身状况的监控，提升病人的生活质量。
三、项目内容1.研究市场需求，分析和了解市场上血糖检测仪的价格和特点，在满足市场需求的基础上，考虑设计一款价格更有优势、易于携带的血糖检测仪。
2.通过调查问卷的方式，了解糖尿病患者的使用需求和痛点，做出相应的设计调整。
3.基于蓝牙智能连接技术，建立血糖仪和手机APP之间的连接，实现血糖仪数据的无线传输与云端数据存储，让用户充分了解自己的血糖状况。
4.进行手持式血糖测试仪的元器件选配、产品电路的设计和软件界面的设计以及测试，确保产品的质量和稳定性。
四、预期成果本项目设计出一款具有如下特点的便携式血糖检测仪：1.体积小、重量轻，便于携带。
2.测试时间短、准确率高，可在5秒钟内完成测量。
3.蓝牙智能连接技术，实现数据云端存储和分享。
4.价格更有优势，提高使用的可及性。
五、项目意义本项目设计出的便携式血糖检测仪，将有助于改善糖尿病患者的就医体验和生活质量，提高患者了解自身疾病的认识和自我管理的能力，减少对医院就医的需求，同时也能满足患者快速便捷地进行血糖检测的需求，具有重要的社会和经济价值。
便携式血糖仪室内质控规范
便携式血糖仪室内质控规范便携式血糖仪属于即时检验（Point-of-care testing，POCT）设备，具有体积小、携带方便、操作简易和结果快速等优点而被临床广泛接受,几乎成为临床护理单元必备的设备。
根据原国家卫健委发布的《医疗机构便携式血糖检测仪管理和临床操作规范（试行）》，医疗机构应编写本机构血糖仪管理规程并认真执行。
规程应包括以下内容：1.标本采集规程。
包括正确采集标本的详细步骤及防止交叉感染的措施。
2.血糖检测规程。
3.质控规程。
制订完整的血糖及质控品检测结果的记录及报告方法。
4.检测结果报告出具规程。
对于过高或过低的血糖检测结果，应当提出相应措施建议。
5.废弃物处理规程。
明确对使用过的采血器、试纸条、消毒棉球等废弃物的处理方法。
6.贮存、维护和保养规程。
尤其第3条质控规程，是需要一套完整的血糖仪检测质量保证体系和完善的室内质控和室间质评体系来保障和落实，它是血糖检测质量保证体系的核心内容。
本文就如何实现血糖仪质控规范，以及在保障质量的大量幕后工作，为大家一一揭晓。
一、招兵买马成立全院血糖仪POCT质控质量管理小组，组长为糖尿病高级临床专科护士，成员包括科护士长、病区护士长、信息专科护士、检验科POCT负责人，顾问指导为护理质量护士长，共计16位。
小组成员各司其职，主要包括：梳理修改制定血糖仪质控相关规范、操作规程，定期进行质量检查并提出改进措施。
二、侦查现状小组讨论，选定日子，为普查时大家的一致性，首先进行了小组成员的普查前培训，主要包括质控流程、血糖仪质控操作规范、电子血糖仪电子记录单查询。
现场走访29个护理单元，侦查在检验科登记在册的47台便携式血糖仪，对照流程及规范，侦探式检查，发现问题如下：血糖仪显示时间与电脑时间不一致、质控数据存在漏检、质控操作方法中操作错误等。
三、头脑风暴、真因验证小组经历头脑风暴，通过人机料法环的角度，遵循真因验证的“三现原则”即现场、现物、现实的原则，挖掘分析血糖仪质控不规范的原因（见图一）。
便携式血糖仪设计
• 随着疾病谱、医学模式和医疗方式的改变，
一些适用于社区、面向家庭的便携式监测和 治疗装置将成为市场需求最多的医疗器械产 品。 • 目前我国医疗方式已经开始从单纯对疾病的 院内治疗，逐步转向院前预防、急救，院内 诊断、治疗，院外监测、康复以及日常家庭 医疗保健等多元化、多层次的现代化医疗保 障体系。因此，适于基层社区医生应用的， 可以面向家庭的便携式监测和治疗装置，将 成为市场需求最多的医疗器械产品
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• 分析发现，在人类基因和不良饮食习惯的影
响下，年龄、肥胖症、糖尿病家族史、高血 压、高血脂症、低收入、日常体育锻炼不足 已是糖尿病及代谢综合征主要危险因素，在 加强健康普及教育的同时，系统地开发抗糖 尿病新药和新剂型,积极研发更先进的医疗 器械来预防、控制和治疗糖尿病及其并发症 具有积极的意义。
目录
1 2 3
绪论 血糖仪的整体设计 系统硬件电路设计
7 8
造型设计方案 总结
4
5 6
系统软件设计 血糖仪的调适与仿真
PCB板制作
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绪论· 选题背景及研究意义
• 糖尿病(DM，Diabetes Mellitus)是一
种常见的慢性非传染性疾病，是由遗传和环 境因素相互作用而引起的临床综合征(慢性、 全身性、代谢性疾病)，是终生性疾病。由 人体内胰腺分泌胰岛素缺乏，或因胰岛素功 能失调所至。这种功能失调导致血中葡萄糖 浓度增高，从而危及体内诸多系统，特别对 血管系统和神经系统影响最大。
• 有创技术和无创技术各有优劣，在一个较长的阶段，
两种技术将取长补短，共同发展，但糖尿病的确诊 必须以静脉血样分析得出的血糖值作为标准，无创 和连续动态式血糖检测仪的准确性必须定期检测校 正。 • 有创或微创血糖检测技术发展比较成熟，尽管近年 来无创和连续动态式血糖检测技术发展很快，但仍 有待继续研究提高。 • 采用无线电波和微波技术测量葡萄糖含量也在进行 研究。相信随着科学技术的飞速发展，血糖检测技 术将向快速、准确、简便方向提高。
便携式血糖仪SOP
目录1、仪器名称及型号--------------------------------------2、生产厂家----------------------------------------------3、检测范围--------------------------------------------4、检测原理---------------------------------------------5、操作程序---------------------------------6、安装一个新的试剂盒-----------------------------7、保养、维护程序-----------------------------------8、仪器基本技术性质-------------------------------9、运行环境------------------------------------------10、常见故障处理--------------------------------------11、安全条款----------------------------------------------12、仪器特性-----------------------------------------------一、仪器名称及型号（1）仪器名称：罗氏卓越型血糖仪（2）型号：ACCU-CHEK二、生产厂家生产厂家：罗氏诊断产品上海有限公司地址：上海市淮海路1045号淮海国际广场12楼三、检测范围定量分析动脉,静脉,毛细血管,新生儿全血血液标本中葡萄糖的浓度。
四、检测原理1、反应原理:葡萄糖脱氢酶(GDH-MUT)2、检测原理:电化学法卓越血糖仪内设温敏原件，检测环境及标本的温度，可自动修正在8-44℃温度下的血糖结果。
最大限度的适应中国南北方不同季节温度的变化，环境适应能力强，避免环境变化对血糖结果的干扰。
智能血糖仪产品设计和研发方案
智能血糖仪产品设计和研发方案第1章研发背景与市场分析 (4)1.1 糖尿病现状与趋势 (4)1.2 智能血糖仪市场需求 (4)1.3 国内外竞品分析 (4)第2章产品定位与功能设定 (5)2.1 产品定位 (5)2.2 核心功能 (5)2.2.1 精准血糖监测：采用先进的生物传感技术，实现快速、准确的血糖检测，为患者提供可靠的血糖数据。
(5)2.2.2 数据记录与分析：自动记录并存储血糖数据，个性化的血糖趋势图表，帮助患者及医生分析血糖波动情况，制定合理的治疗方案。
(5)2.2.3 无线传输与远程监控：通过蓝牙、WiFi等无线传输技术，将血糖数据实时发送至手机APP，便于患者及家人随时查看，实现远程监控。
(5)2.2.4 预警提醒：根据患者设置的血糖目标范围，智能提醒患者进行饮食、运动等生活方式调整，预防低血糖或高血糖事件。
(5)2.3 辅助功能 (5)2.3.1 食物库与饮食建议：内置食物库，提供丰富的食物营养成分数据，结合患者血糖状况，为患者提供个性化的饮食建议。
(5)2.3.2 运动记录与建议：记录患者运动数据，根据血糖变化情况，为患者提供合理的运动建议。
(6)2.3.3 药物提醒：设置用药提醒功能，保证患者按时按量用药，提高治疗效果。
(6)2.3.4 健康教育：提供糖尿病相关知识、防控策略及生活小贴士，帮助患者增强自我管理能力。
(6)2.3.5 多语言支持：支持多种语言，方便不同国家和地区的用户使用。
(6)2.3.6 长效电池与低功耗设计：采用长效电池，配合低功耗设计，保证产品长时间稳定工作，减少更换电池的频率。
(6)第3章用户需求分析 (6)3.1 用户画像 (6)3.1.1 糖尿病患者 (6)3.1.2 医疗专业人士 (6)3.1.3 家属及照顾者 (6)3.2 用户使用场景 (6)3.2.1 家庭自测 (6)3.2.2 医疗机构检测 (6)3.2.3 随身携带 (7)3.3 用户需求调研 (7)3.3.1 准确性 (7)3.3.2 简便性 (7)3.3.3 数据存储与传输 (7)3.3.4 体积与重量 (7)3.3.5 电池续航 (7)3.3.7 个性化设置 (7)3.3.8 售后服务 (7)第4章技术可行性分析 (7)4.1 血糖检测技术 (7)4.1.1 光学检测技术 (7)4.1.2 电化学检测技术 (8)4.1.3 生物传感器技术 (8)4.2 通信技术 (8)4.2.1 蓝牙通信技术 (8)4.2.2 WiFi通信技术 (8)4.2.3 NFC通信技术 (8)4.3 数据分析与处理技术 (8)4.3.1 数据预处理技术 (8)4.3.2 数据挖掘技术 (8)4.3.3 云计算技术 (9)第5章产品设计与外观造型 (9)5.1 设计理念 (9)5.2 外观造型设计 (9)5.3 用户体验设计 (9)第6章硬件设计 (10)6.1 传感器选型 (10)6.1.1 传感器类型 (10)6.1.2 传感器功能参数 (10)6.1.3 传感器供应商 (10)6.2 主控芯片与电路设计 (11)6.2.1 主控芯片选型 (11)6.2.2 主控芯片功能模块 (11)6.2.3 电路设计 (11)6.3 电池与功耗管理 (11)6.3.1 电池选型 (11)6.3.2 电池充电电路 (11)6.3.3 功耗管理 (11)第7章软件设计 (12)7.1 系统架构 (12)7.1.1 整体架构 (12)7.1.2 硬件接口层 (12)7.1.3 数据处理层 (12)7.1.4 应用逻辑层 (12)7.1.5 用户界面层 (12)7.2 血糖检测算法 (12)7.2.1 算法原理 (12)7.2.2 算法流程 (13)7.2.3 算法优化 (13)7.3.1 数据处理 (13)7.3.2 数据存储 (13)7.3.3 数据安全 (13)第8章通信模块设计 (13)8.1 蓝牙通信 (14)8.1.1 蓝牙技术概述 (14)8.1.2 蓝牙模块选型 (14)8.1.3 蓝牙通信协议设计 (14)8.1.4 蓝牙通信功能优化 (14)8.2 无线网络通信 (14)8.2.1 无线网络技术概述 (14)8.2.2 无线网络模块选型 (14)8.2.3 无线网络通信协议设计 (14)8.2.4 无线网络通信功能优化 (15)8.3 数据安全与隐私保护 (15)8.3.1 数据安全概述 (15)8.3.2 数据加密技术 (15)8.3.3 用户身份认证 (15)8.3.4 隐私保护措施 (15)第9章产品测试与验证 (15)9.1 硬件测试 (15)9.1.1 传感器功能测试 (15)9.1.2 电池寿命测试 (16)9.1.3 结构与可靠性测试 (16)9.1.4 环境适应性测试 (16)9.2 软件测试 (16)9.2.1 功能测试 (16)9.2.2 界面与交互测试 (16)9.2.3 系统稳定性与兼容性测试 (16)9.2.4 数据安全性测试 (16)9.3 集成测试与临床验证 (16)9.3.1 集成测试 (16)9.3.2 临床验证 (16)9.3.3 离体与在体测试 (16)9.3.4 长期跟踪测试 (17)第10章产业化与市场推广 (17)10.1 供应链管理 (17)10.1.1 供应商筛选与评估 (17)10.1.2 原材料质量控制 (17)10.1.3 物流与库存管理 (17)10.1.4 供应链风险管理 (17)10.2 生产工艺与质量控制 (17)10.2.1 生产工艺流程设计 (17)10.2.3 生产过程质量控制 (17)10.2.4 质量检测与认证 (17)10.3 市场推广策略与渠道建设 (17)10.3.1 市场分析与定位 (17)10.3.2 品牌建设与宣传 (17)10.3.3 产品定价策略 (17)10.3.4 渠道拓展与合作伙伴选择 (17)10.3.5 售后服务与客户关系管理 (17)10.1 供应链管理 (17)10.2 生产工艺与质量控制 (17)10.3 市场推广策略与渠道建设 (17)第1章研发背景与市场分析1.1 糖尿病现状与趋势社会经济的发展和人们生活水平的提高，糖尿病的发病率在全球范围内呈上升趋势。
便携式无创血糖检测仪的研制
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便 携 式无 创 血 糖 检测 仪 的研 制 术
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光 路选 择 、光 强 调 制 电路
目前 ， 血糖 检 测 手 段 分 为 有 创 、 创 和 无 创 三 微
种 ， 两种 检 测 手 段 给 患 者 带 来 疼 痛 感 ， 染 机 会 前 感 大 。市 场 急 需 一 种 无 创 伤 、 度 高 的 血 糖 检 测 仪 精 器 。本文 介绍 一种基 于 能量 代谢 守 恒定 律 的 便携 式无 创血 糖仪 的关键 技 术 ， 用 这 种技 术 研 制 采 的仪 器 可实现 多参 数 、 重 复 、 创 血糖 检 测 ， 糖 可 无 对 尿病 监测 具有 重要 的意义 和价值 。
基于STM8L单片机超低功耗设计的微型血糖仪_张晓宇
收稿日期：2014－06－22基金项目：河北省青年科学基金项目（F2013508110）；中央高校基本科研业务费资助（3142013055）；河北省教育厅科技计划项目（Z2012089）.作者简介：张晓宇（1978－），内蒙古赤峰人，博士，华北科技学院电子信息工程学院副教授。
主要从事智能控制，嵌入式系统及应用研究。
E －mail ：ysuzxy@基于STM8L 单片机超低功耗设计的微型血糖仪张晓宇（华北科技学院电子信息工程学院，北京东燕郊101601）摘要：现代便携式设备对功耗方面的技术要求越来越高。
设计并开发了一种以新型STM8L 单片机为控制核心的便携式微型血糖仪，包括血糖检测工作原理、系统硬件电路及软件设计方法。
该设计检测电路简单有效，系统整体紧凑，具有体积小、功耗低、功能齐全的特点，仪器试用数据证明该产品的性能，并且保障了产品投产。
关键词：单片机;低功耗;血糖检测;STM8L 中图分类号：TP368.1文献标识码：A文章编号：1672－7169（2014）07－0056－05Portable Blood Glucose Meter Based on STM8L Microcontrollerwith Ultra Low Power DesignZHANG Xiao－yu（School of Electronic and Information Engineering ，North China Institute of Science and Technology ，Yanjiao ，101601，China ）Abstract ：Modern portable devices demand lower and lower power consumption.The low －power design for portable devices has always not only been an important theme majority of engineers ，but also the mainstream MCU technology vendors.A new mini blood glucose meter based on STM8L microcontroller was designed and developed ，which includes low －power design principles ，system hardware circuit and software design meth-ods.The design is simple and effective ，and the whole system is compact ，with small size ，low power con-sumption and multifunction.The testing data of the produced instruments proves the product ’s low －power performance.The product launch was successful.Key words ：Micro Controller Unit （MCU ）；low power ；blood glucose meter ；STM8L0引言对于由电池供电的系统来说，功耗是非常重要的指标［1－3］。
便携式血糖仪与生化仪的对比分析
POCT血糖仪与生化分析仪的比对分析Poct血糖仪为糖尿病人实时监测带来了方便，为保证其精密度和准确度，需要实时监测，通过本次比对实验的开展，使临床各科室便携式血糖仪检测结果与检验科全自动生化仪检测的结果有了可比性、一致性，同时进一步锻炼了检验科人员的创新实验能力，为以后检验方法的更新、新业务的开展打下了良好基础。
1.材料和方法：仪器与试剂：临床科室末梢血糖仪及血糖试纸均为配套产品，其中内二科、内三科为中国福州华广生物产333D型末梢血糖仪，其余科室为罗氏末梢血糖仪，检验科为迈瑞BS-800全自动生化分析仪，其血糖检验室内质量控制在控，省室间质控评比为优秀。
实验方案：本次实验部分参照美国临床实验室标准化委员会（CLSI）EP9-A2文件方案，采用临床标本，以实验室生化分析仪检测值为参考方法，比对分析末梢血糖仪的检测结果。
具体方法为：选取7例住院测定血糖病人，七例病人各抽取一份氟化钠抗凝静脉血2ml，立即用血糖仪测定血糖，然后3000转/分钟离心5分钟，取血浆上迈瑞BS-800全自动生化分析仪检测血糖。
评价标准根据CLSI的标准，合格的血糖仪，血糖＜L，偏倚应在＜L（±19％）；血糖＞L时，相对偏倚应在±20％范围内。
2.结果分析本次对比8台临床科室血糖仪检测结果与检验科生化仪检测血糖结果相比较，均在允许误差范围内，临床可接受。
其中内二科、内三科使用的中国福州华广生物产333D型末梢血糖仪结果与生化分析仪测定结果更为接近，偏差较小，建议在临床科室中推广使用。
罗氏血糖仪相对高浓度血糖水平的检测结果偏倚较大，但均在允许范围内。
3.结论#末梢血糖仪测定的血糖均低于迈瑞BS-800全自动生化分析仪测定的结果，但两者具有相关性。
临床科室所使用的便携式末梢血糖仪测定结果偏倚均在允许误差范围内，符合CLSI要求，可继续使用于临床。
这次比对，院领导及科主任高度重视，统一安排，严格按照《医疗机构便携式血糖检测仪管理和临床操作规范》中的对比方案，从比对方法、比对目的、比对涉及仪器、比对实验设计及材料要求、比对实验操作执行、实验数据录入与统计、分析性能比对报告等七个方面作出明确要求，进行对比的8台血糖仪送到检验科后进行统一编号，下午16:30分比对开始，为了保证分析物的稳定，实验要求在2小时内完成。
基于TI低功耗MSP430的便携式血糖仪设计
或治疗不 当， 出现一 系列 的严重并 发症 ， 会 从而威 胁生 命． 世 界 糖 尿 病 患 者 人 数 在 １９ 全 ９ ７年 是
１４ ．３亿 ， ２０ 到 ０ ５年 翻 番 达 到 ３ ０ ． ０亿 ； 我 国 现 有 而
收 稿 日期 ：０ ９— ９— ３ ２０ ０ ０
基金 项 目： 河南省 重点科技 攻 关项 目（ ８ １２ ２０ ５ ； ０ ２ ０２ ０ １ ） 河南省科技 攻关项 目（ ０ ２ ０ ３０ ２ ） （ ９ １２ １０ ７ 作者简 介 ： 姜利英 （９ １ ） 女 ， 南省 漯河 市人 ， 州轻工 业 学院副教 授 ， 士 ， １８ 一 ， 河 郑 博 主要研 究 方向 为生 物传感 器及 其信 号
２ Ｐ ｒ ｏ ｍｉｅ ｆｗ ， ａｙ ｎ ｓ． ｅｈ ， ａｙ ｎ ７ ０４，ｈｎ ． ａｔ Ｃ ｍ ｔ ｅ ｆ ｅＮ ｎａ ｇｌ ｔｏ Ｔｃ． Ｎ ｎａｇ４ ３０ Ｃ ｉ ｙ ｔ Ｏ ｎ ｆ ａ）
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宽量程低功耗便携式血糖仪设计
１ ． 引 言
糖尿 病 是继 心 血管 和肿 瘤 之后 的 第三 大 非 传染性疾病 ， 已成为严 重威胁人类健 康的世
…
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一
鳗 廛 一 －
宽量程 低 功 耗 便携 式血糖 仪 设 计
苏州市职业 大学电子Biblioteka 息工程 学院 孔 中宝 寇亚青
【 摘要 】介 绍 了一种宽量程低功耗的便携 武血糖仪设计 。本设计基 于酶 电转换检测原理 ，利用Ｔ Ｉ 公 司ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ Ｇ ４ ３ ９ 低功耗单 片机的Ｏ Ａ 、Ａ Ｄ Ｃ 、温度检测及Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ等内部 模块 ，通过对微 电流宽量程放 大，高精度 数模 转换和环境 温度校正，能精 准的测试 出血糖浓度值 ，并具有检 测值 显示存储 和历史平均值 的查 询功能。 【 关键词 】低功耗 ；微电流 ；宽量程；ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ Ｇ４ ３ ９ 单片机
量 ， 有 助 于 患 者 的 自我 监 测 和 治 疗 ， 良好 的 控
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便携式无创血糖检测仪的研制
便携式无创血糖检测仪的研制周茗思;陈真诚;朱健铭【摘要】以能量代谢守恒法为基础,研制出以DSP(数字信号处理器)为主控芯片的便携式无创血糖检测仪器.仪器采用传感器集成器采集的多路湿度、温度和双波长光衰减量信号计算出血氧饱和度,血流量,脉率等,综合得出血糖浓度.介绍了仪器检测原理,硬软件结构和算法实现过程.采用仪器样机进行临床实验,测量所得血糖值与AUTOLAB18全自动生化分析仪检测结果相关系数达到0.87,绝对误差在±0.5mmol/L范围内.实验表明:采用能量代谢守恒法进行无创血糖检测是可行的；利用能量代谢守恒法研制的便携式无创血糖检测仪检测速度快,结果精确度较高,对人体血糖值检测有一定的临床价值.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2011(024)007【总页数】4页(P946-949)【关键词】传感器应用;无创血糖检测;能量代谢守恒;DSP【作者】周茗思;陈真诚;朱健铭【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,长沙410083;桂林电子科技大学生命与环境科学学院,广西桂林541004;中南大学地球科学与信息物理学院,长沙410083;桂林电子科技大学生命与环境科学学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TP212.9糖尿病作为世界范围内的流行疾病，是威胁人类健康四大疾病之一。
它是一种内分泌障碍性疾病，更可导致感染、心脑血管病变、肾功能衰竭、双目失明等疾病，从而成为致死致残的主要原因。
由于糖尿病的遗传性和现阶段人们饮食生活习惯的改变，资源环境受污染程度的增加，使得糖尿病的发病几率呈上升趋势，预计2025年全世界糖尿病患者人数将逾3亿［1－2］。
对于糖尿病的预防、检测和治疗成为亟待突破的研究重点。
目前，血糖检测手段分为有创、微创和无创三种，前两种检测手段给患者带来疼痛感，感染机会大。
市场急需一种无创伤、精度高的血糖检测仪器［3－4］。
本文介绍一种基于能量代谢守恒定律［5］的便携式无创血糖仪的关键技术，采用这种技术研制的仪器可实现多参数、可重复、无创血糖检测，对糖尿病监测具有重要的意义和价值。
具有存储记忆功能的便携式血糖仪的研制
据 ,每读取 1B 地址指针 自 动 加
1 。在血糖仪中 ,读写操作分别选
取了页写入模式和当前地址读取
模式 。页写入和当前地址读取数
据的程序框图如图 6 、7 所示 。
考虑到元器件参数的随机分
布和电路稳态波动 ,这里专门设
计了一个软件校准模块 ,可以人
为地对测量结果进行实时校准 。
另外 ,为方便操作 ,设计了特有的
程序和各类子程序 ,其中主程序
的流程图如图 5 所示 。主要子程
序有 :延时子程序 、采样子程序 、
液晶显示子程序 、时钟设置和读
取子 程 序 、测 试 数 据 存 E2PROM
子程序 、历史记 录 回 溯 子 程 序 、
BCD 码转换子程序 、滤波子程序 、
乘法子程序 、除法子程序和关机
处理子程序等 。
的 ADC和DAC的优势 ,方便地把模拟部分转换到数字部分进 行 BIT 功能测试 。
(3) 模拟和混合电路 BIT 研究仍处于发展之中 ,在下一步研 究中 ,目标倾向于标准化 、快速化 、易实现和低代价 。 参考文献 : [1 ] 徐永成. BIT 中智能故障诊断理论与方法研究[ D ] . 长沙 :国防科技
收稿日期 :2003 - 11 - 04 作者简介 :唐日泉 (1979 —) ,男 ,福建漳平人 ,硕士生 ,主要研究 方向为生物医疗器械控制器 。
对血样响应电流的大小快速测定血糖浓度 。便携式血糖测试仪 所用的葡萄糖氧化酶印刷电极如图 1 所示 。
图 1 葡萄糖氧化酶电极的结构 酶电极的测试原理如下 :在印刷电极两端施加一定的恒定 电压 ,当被测血样滴在电极的测试区后 ,电极上的固定化葡萄糖 氧化酶与血样中的葡萄糖发生酶反应 。经过一定的滞后期 (约 20 s) ,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 。酶电极的响应电流为μA 级 。血糖仪就是根据这一对应关 系来计算并显示血样葡萄糖浓度值的 。
血糖仪原理设计及仿制开发方案详解1范文
血糖仪原理设计及仿制开发方案详解本文主要探讨基于C8051F系列单片机的血糖仪电路原理设计与应用分析，并同时提供仿制开发、调试生产的完整解决方案。
血糖测量通常采用电化学分析中的三电极体系。
三电极体系是相对于传统的两电极体系而言，包括，工作电极(WE)，参比电极(RE)和对电极 (CE)。
参比电极用来定点位零点，电流流经工作电极和对电极工作电极和参比电极构成一个不通或基本少通电的体系，利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电势。
工作电极和辅助电极构成一个通电的体系，用来测量工作电极通过的电流。
利用三电极测量体系，来同时研究工作电极的点位和电流的关系。
如图1 所示。
图1 三电极工作原理方案描述该血糖仪提供多种操作模式以适应不同场合的应用，另外提供了mmol/L，mg/dl，g/l三种常见测量单位的自由切换并自动转换。
该三个单位之间的转换关系如下：1mmol/L=18 mg/dL 1mmol/L=0.18 g/L 1 mg/dL=0.01 g/Lmmol/L = 毫(千分之一)穆尔/ 升mg/L = 毫(千分之一)克/ 升针对不同国家地区的不同要求，血糖仪可以采用以上任意一种单位来显示测量结果，转换的方式采取使用特殊的代码校正条来实现。
(1)单片机及内部硬件资源的充分利用。
Silicon labs C8051F410单片机内部集成了丰富的外围模拟设备，使使用者可以充分利用其丰富的硬件资源。
C8051F410单片机的逻辑功能图如图2所示。
利用其中12位的A/D转换器用来做小信号测量，小信号电流经过电流采样电路最终转换为电压由该A/D采样，然后以既定的转换程序计算出浓度显示在液晶板上。
利用12位的D/A转换器可以输出精确稳定的参比电压用于三电极电化学测量过程，由于D/A的输出可以由程序程序设计任意改变，因此可以很方便的通过改变D/A值来改变参比电压与工作电压之间的压差，而且可以12位的精度保证了压差的稳定，有效提高测量精度。
便携式血糖分析仪校准装置技术报告
计量标准技术报告计量标准名称_________ 便携式血糖分析仪校准装置_______________ 计量标准负责人___________________________________________建标单位名称__________________填写日期_____________________________________一、建立计量标准的目的 (3)二、计量标准的工作原理及其组成 (3)三、计量标准器及主要配套设备 (4)四、计量标准的主要技术指标 (5)五、环境条件 (5)六、计量标准的量值溯源和传递框图 (6)七、计量标准的稳定性考核 (7)八、检定或校准结果的重复性试验 (8)九、检定或校准结果的不确定度评定 (9)十、检定或校准结果的验证 (11)十一、结论 (12)十二、附加说明 (12)一.建立计■标准的目的-便携式血糖分析仪在临床的应用已经很是广泛，医院各临床科室至少配备一台，而且随着人们对疾病预防知识认识的提高，很多家庭也配备了便携式血糖仪。
血糖仪生产厂家遍地开花。
血糖仪的质疑也有好有坏，量值的准确与否直接关系病人用药量，与病人的生命息息相关❾为了确保仪器的咼值可靠，确保人们的健康的到保证，所以建立便携式血糖分析仪汁量标准。
二计■标准的工作原理及其组成本标准主要针对依据光反射技术生产的便携式血糖仪。
计量标准工作原理:首先将冰冻人血淸匍萄糖标准物质在校准环境条件下自然解冻静置30min°开始校准后，将被检血糖仪置于工作状态，吸取标准物质，标准物质与血糖测试条上的试剂块发生反应，试剂块岀现颜色变化，根据试剂块的颜色和血液中的筋萄糖浓度的对应关系汁算并显示出血糖浓度值。
该标准组成：冰冻人血淸匍萄糖标准物质(GBW(E)090432、GBW(E)090433、GBW(E)090435、GBW(E)090436)。
7七.计■标准的稳定性考核该标准器属于国家有证标准物质，其自泄值日期开始起12个月，其稳泄性符合要求。
基于DSP技术的便携式无创血糖检测仪研究
基于DSP技术的便携式无创血糖检测仪研究摘要：以能量代谢守恒法为理论基础，以DSP技术为主控芯片，进行便携式无常血糖检测仪器的研究。
通过介绍便携式无创血糖检测仪的检测原理，综合得出血糖的浓度。
利用传感器采集的多路湿度、温度等计算出血氧饱和度，并完成最终的算法实现过程。
经临床实验得出，测量所得血糖值检测结果保持在±0.5mmol/L范围内，可以得到较高的精确度，对人体的血糖值检测具有临床应用效果。
关键词：DSP技术；便携式；无创；血糖检测仪随着人们生活水平的不断提高，工作的繁忙让快餐盛行，高脂肪和高油脂危害着人们的健康，也让糖尿病患者越来越多。
糖尿病作为一种长期的高血糖症状，对人们的组织器官造成的危害很多，如果任其发展，将会对患者的生命造成威胁。
因此，糖尿病患者如果能在日常生活中对血糖的浓度进行定期检测，再配合药物进行治疗，会对血糖浓度达到较好的控制效果。
基于此，血糖检测的手段对于患者而言尤为重要，根据能量代谢守恒定量，在DSP技术的基础上进行便携式无创血糖仪的关键技术分析，对人体血糖值的检测具有一定临床价值。
1.无创血糖检测部位与检测方式1.检测部位在无创血糖的相关研究中，选择合适的测量部位非常重要。
不同的人体部位所得到的效果也各不相同，由于人体结构复杂，且随着年龄的增长胶原蛋白会不断流失，因此在进行测量的过程中，不确定的因素得到了增加。
因此，在选择检测部位时，尽量选择裸露的肌肤，且测量环境不会受到外界打扰。
测量过程中，波长的透射率如果过高，则需要以手指部位为主。
1.2检测方式当光照从空气照射到皮肤后，皮肤会发生反应，如图1所示。
漫反射与透射两种反射方式，在无创血糖的研究中应用较为广泛，入射光源在与接收器发生反应后，同侧为漫反射，两侧为透射。
图1 光子入射图1.便携式无创血糖检测仪结构设计1.能量代谢守恒法理论在人体的手指指尖上，毛细血管中的葡萄糖物质代谢过程就是能量代谢，在整个代谢过程中所产生的能量可以积蓄在人体内部，还可以与外界发生热交换，亦或者通过其他方式进行生化反应。
血糖仪原理设计及开发方案详解
血糖仪原理设计及仿制开发方案详解本文主要探讨基于C8051F系列单片机的血糖仪电路原理设计与应用分析，并同时提供开发、调试生产的完整解决方案。
血糖测量通常采用电化学分析中的三电极体系。
三电极体系是相对于传统的两电极体系而言，包括，工作电极(WE)，参比电极(RE)和对电极 (CE)。
参比电极用来定点位零点，电流流经工作电极和对电极工作电极和参比电极构成一个不通或基本少通电的体系，利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电势。
工作电极和辅助电极构成一个通电的体系，用来测量工作电极通过的电流。
利用三电极测量体系，来同时研究工作电极的点位和电流的关系。
如图1 所示。
图1 三电极工作原理方案描述该血糖仪提供多种操作模式以适应不同场合的应用，另外提供了mmol/L，mg/dl，g/l 三种常见测量单位的自由切换并自动转换。
该三个单位之间的转换关系如下：1mmol/L=18 mg/dL 1mmol/L=0.18 g/L 1 mg/dL=0.01 g/L针对不同国家地区的不同要求，血糖仪可以采用以上任意一种单位来显示测量结果，转换的方式采取使用特殊的代码校正条来实现。
(1)单片机及内部硬件资源的充分利用。
Silicon labs C8051F410单片机内部集成了丰富的外围模拟设备，使用户可以充分利用其丰富的硬件资源。
C8051F410单片机的逻辑功能图如图2所示。
利用其中12位的A/D转换器用来做小信号测量，小信号电流经过电流采样电路最终转换为电压由该A/D采样，然后以既定的转换程序计算出浓度显示在液晶板上。
利用12位的D/A转换器可以输出精确稳定的参比电压用于三电极电化学测量过程，由于D/A的输出可以由程序编程任意改变，因此可以很方便的通过改变D/A值来改变参比电压与工作电压之间的压差，而且可以12位的精度保证了压差的稳定，有效提高测量精度。
图2 C8051F410逻辑功能图温度传感器用于采集温度信号，做温度补偿[4]。
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便携式血糖检测仪的设计摘要糖尿病是一种常见的非传染却严重危害人类健康的慢性疾病，现代医学还没有根治糖尿病的方法，对患者的血糖浓度进行频繁的测定是延缓糖尿病及其并发症的重要手段。
本文设计了一种以AT89C51单片机为核心，采用酶电极试纸作为传感器来检测血糖浓度的便携式仪器。
在总结前人工作的基础上，提出了本文的总体设计方案、系统目标及设计要求，重点分析了弱电流信号的检测设计实现方法。
硬件模块的设计主要是根据需要进行硬件选型，包括MCU模块、电流检测、信号的传输和放大模块、显示模块等。
系统的软件设计方案中主要子程序有: 液晶显示子程序、A/D转换子程序等。
最后给出本系统最关键的部分：血糖值和电流值、以及与最后显示数值之间的关系式。
整体设计结果表明：该血糖仪具有操作简单、测量方便等特点，十分适合糖尿病患者在家中实施血糖测试。
最后，在回顾全文的基础上针对本次所设计的血糖仪所存在的一些缺点和不足，指出了便携式血糖仪的发展趋向及有待进一步解决的问题，并对未来的发展进行展望。
关键词：血糖检测，酶电极，弱电流信号的检测，便携式血糖仪，单片机DESIGN OF PORTABLE BLOOD GLUCOSE METERABSTRACTDiabetes mellitus is a chronic disease of common noninfectious but serioushazards to human health; Modem medicine has no cure ways. Frequently measuring blood glucose concentrations is an important means of controlling diabetes. This thesis designs a portable intelligent device for detecting blood glucose concentration, in which an AT89C51 microcontroller is used as a CPU and an enzyme electrode paper as a sensor.On the basis of conclusions of previous work,the overall design ideas, the system objectives and design requirements are put forward by focusing on analysis of the weak current signal detection.Another chapter mainly introduces hardware selection and function of the various hardware modules,including MCU module,current detection module,signal transmission and amplification modules, display module etc .System software design main subroutines including Liquid crystal display a subroutine、A/D conversion subroutines etc. The most important part of the system that is the relationship of blood glucose level and current value is given.The results showed that，the meter is simple,convenient,which is very suitable for diabetics to implement blood glucose testing at home.Finally,on the basis of the the disadvantages of the machine ,which has been designed by me , this thesis points out the further development trends and issues for portable blood glucose meter．The future will open out bright prospects for the application of portable blood glucose meter．KEY WORDS：Blood glucose measurement,Enzyme electrode,The weakcurrent signal detection,Portable blood glucose meter,MCU目录前言 (6)第一章绪论 (7)§1.1选题背景及研究意义 (7)§1.2便携式血糖仪概述 (8)§1.2.1 便携式血糖仪的发展 (8)§1.2.2 便携式血糖仪的分类 (9)§1.3血糖检测技术 (10)§1.3.1 血糖微创检测 (10)§1.3.2 血糖无创检测 (12)§1.3.3 血糖动态监测 (14)§1.4传感器类型 (14)§1.4.1 经典葡萄糖酶电极 (14)§1.4.2 介体葡萄糖酶电极 (15)§1.4.3 直接葡萄糖酶电极 (15)第二章血糖仪的整体设计 (16)§2.1方案总体设计 (16)§2.2主要器件介绍 (16)第三章系统硬件电路设计 (18)§3.1信号前置通道设计与仿真 (18)§3.1.1 弱电流信号的检测设计 (18)§3.1.2 电压放大模块 (20)§3.1.3 滤波电路设计 (24)§3.2以单片机AT89C51为核心的控制电路设计 (27)§3.2.1 AT89C51介绍 (27)§3.2.2 ADC0808介绍 (30)§3.2.3 LCD液晶显示简介 (31)第四章系统软件设计 (33)§4.1软件总体设计 (33)§4.2单元模块设计 (34)§4.2.1单片机初始化 (34)§4.2.2 AD转换程序设计 (35)§4.2.3 血糖值显示及报警程序设计 (36)第五章血糖仪的调试与仿真 (37)§5.1系统软件编译、链接 (37)§5.2软、硬件联调 (37)§5.3仿真中出现的问题及解决办法 (38)第六章 PCB板制作 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录 (45)前言糖尿病是继心血管和肿瘤之后的第三大非传染性疾病，已成为严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。
糖尿病发生后，引起糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱，进而导致各种严重的并发症，包括糖尿病性心脑血管病、糖尿病性肾病、糖尿病性眼病、糖尿病性神经病变等等。
因此，我们需要积极研发更先进的医疗器械来预防、控制和治疗糖尿病及其并发症。
近十年来，医院内几乎所以科室均备有便携式血糖仪，不仅为患者和临床医生提供动态数据，而且可以为医生调整药物剂量的依据。
本设计主要是根据血糖值检测原理，采用AT89C51单片机控制的血糖仪，采用ADC0808高精度转换和显示质量高、体积小、重量轻、功耗低的液晶显示；用生物传感器葡萄糖氧化酶电极进行血糖测试，实现血糖异常时及时发出警报的功能。
血糖仪的设计思路是采用酶电极法对血糖进行采集。
在测试电极两端加0.5V的电压，这个电压要保持恒定，不能随葡萄糖浓度的变化而变化。
当滴入血样之后，血液中的葡萄糖在氧化酶的作用下与氧反应产生微电流信号，由于此信号非常小，不便于测量，所以通过硬件电路将其转换为电压信号，该电压信号通过放大器进行放大和硬件滤波处理，再通过A／D转换器将模拟信号转换为可以被CPU处理的数字信号，输入单片机并对其进行软件滤波，进而对读取的数据进行处理、转换，换算成血糖含量数据，结果通过LCD 显示出来。
总之，血糖仪正朝着多功能，伤害小，便携式，测量精确度更高等的方向快速发展。
第一章绪论§1.1 选题背景及研究意义糖尿病(DM，Diabetes Mellitus)是一种常见的慢性非传染性疾病，是由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征(慢性、全身性、代谢性疾病)，是终生性疾病[1]。
由人体内胰腺分泌胰岛素缺乏，或因胰岛素功能失调所至。
这种功能失调导致血中葡萄糖浓度增高，从而危及体内诸多系统，特别对血管系统和神经系统影响最大。
中国心血管报告公布的数据显示，近20年来，中国糖尿病患病率成倍增长，目前中国约有2000多万糖尿病患者，耐糖量低减者2000万，中国已经成为全球糖尿病患者人数第二大国，仅次于印度。
据世界卫生组织预计，到2025年,全球成人糖尿病患者人数将增至3亿，而中国糖尿病人数已居世界第3位，未来50年内糖尿病仍是中国一个严重的公共卫生疾病问题。
分析发现，在人类基因和不良饮食习惯的影响下，年龄、肥胖症、糖尿病家族史、高血压、高血脂症、低收入、日常体育锻炼不足已是糖尿病及代谢综合征主要危险因素，在加强健康普及教育的同时，系统地开发抗糖尿病新药和新剂型,积极研发更先进的医疗器械来预防、控制和治疗糖尿病及其并发症具有积极的意义。
血糖浓度是反映病情状况的一个重要指标，经常性地进行血糖测量可及时把握病情变化并及早采取治疗措施[2]。
严格控制血糖到接近正常水平，比一般的控制血糖，可使慢性并发症减少约2/3。
因此，血糖监测对于糖尿病患者是非常重要的[3]。
使用便携式血糖仪进行测定并记录结果，可了解一日内血糖的波动幅度和平均值，及时发现和处理异常情况，并可作为调整药物治疗的依据[4]。
中国医学科学院医学信息研究所杨国忠研究员指出：“随着疾病谱、医学模式和医疗方式的改变，一些适用于社区、面向家庭的便携式监测和治疗装置将成为市场需求最多的医疗器械产品。
目前我国医疗方式已经开始从单纯对疾病的院内治疗，逐步转向院前预防、急救，院内诊断、治疗，院外监测、康复以及日常家庭医疗保健等多元化、多层次的现代化医疗保障体系。
因此，适于基层社区医生应用的，可以面向家庭的便携式监测和治疗装置，将成为市场需求最多的医疗器械产品[5]。