专利名称：动态葡萄糖传感器控制电路的制作方法
技术领域：
动态葡萄糖传感器控制电路
技术领域：
本实用新型涉及人体葡萄糖测定领域，特别涉及动态葡萄糖传感器控制电
路。背景技术：
血糖是指人体血液中的葡萄糖，正常人体的血糖浓度是处于稳定和平衡之
中的，正常人的血糖浓度空腹波动在3.9 - 6. lmmol/L(70 - 110mg/dl)之间， 餐后2小时血糖略高，但应该小于7.8mmol/L (〈140mg/dl)，如果血糖浓度超出 上述范围，人体的生理平衡就被破坏，会出现糖尿病。在糖尿病的治疗过程中 一定要进行自我血糖监测，因为如果病人无法知道血糖是正常、偏高或偏低， 那么所有的治疗都将只有在黑暗中摸索。
对血糖的监测最直接的方法是抽取病人的人体血样进行血糖检测，但是这 种方法在对病人采血时会增加病人的痛苦；为此，有人发明了葡萄糖手表，不 用刺伤手指取血检测，手表的背面有一个小垫，通过电池电流驱动，小垫可以 吸取皮下组织的细胞外液体，并检测其中葡萄糖的浓度，但是使用时需采病人 手指血一次进行校准，而且使用后会在皮肤上留下一块印记，有的患者印记周 边还会有剌痒感。
为此，本申请人申请的于2006年10月04日公告的CN2822519号中国专利 提出了一种动态葡萄糖传感器控制电路，采用传感器测定模块对病人组织液葡 萄糖进行测定，并将测定所产生的电流值转换处理后输出给输出模块，在输出 模块中显示测定数据，这样就不需要抽取病人的血样进行血糖测定，消除了监 测过程中不断抽血给病人带来的痛苦，同时也达到了对糖尿病人的血糖进行监
但是，该监测电路的测定结果要一段时间后在计算机或读卡装置上读出后 才能显示，不能实时显示，在一定程度上影响了病人的使用效果；对高血糖阀 值、低血糖阀值、参比血糖浓度值等不能随意设定；数据输出为串口输出，与 计算机的接口不方便。
发明内容
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种动态葡萄糖传感 器控制电路，不需要抽取病人的血样，能够实时显示测定的结果。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种动态葡萄糖传感器控制电路，包
括依次连接的传感器测定模块、数据处理模块和微处理器，所述传感器测定模
块上带有正电极和负电极，还包括显示模块，所述显示模块与微处理器的输出
端连接。
作为优选，还包括键盘电路，所述键盘电路与微处理器的输入端连接。 作为优选，还包括接口转换电路，所述接口转换电路与微处理器的串行端 口连接。
作为优选，还包括存储电路，所述存储电路与微处理器的输出端连接。 作为优选，在传感器测定模块的正电极或负电极上连接有电压切换电路。 作为优选，在传感器测定模块的正电极或负电极上连接有稳压电路。 作为优选，还包括时钟电路，所述时钟电路与微处理器相连。 本实用新型的有益效果本实用新型采用传感器测定模块对病人的组织液 葡萄糖浓度进行测定，并将测定组织液葡萄糖浓度所产生的电流值进行电流/电 压转换和模拟/数字电压转换后，将处理得到的数字电压值进行噪音处理后输出 到LCD显示模块进行实时显示，使病人能够随时随地实时得知测定结果。通过 键盘电路能够对高血糖阀值、低血糖阀值、参比血糖浓度值等进行具体设定， 使监测装置更符合每个个案的具体情况，通用性强。将微处理器的串行端口输
出转换为USB端口输出，与计算机的连接更方便。还可以通过存储卡对测定的 数据进行保存。本实用新型不需要抽取病人的血样就能够进行血糖测定，能够 实时显示测定结果，对各类阀值和参考值可灵活设定，具有高灵敏度、高稳定 性、体积小、重量轻等诸多优点，可以在医院、家庭、室外等多种场所使用， 可以不受温度、湿度、震动和电磁场的干扰正常工作。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路的结构方框图； 图2是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路的电路原理图； 图3是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中微处理器部分及键盘电路 的电路原理图4是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中显示模块的电路原理图； 图5是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中接口转换电路的电路原理
图6是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中存储电路的电路原理图； 图7是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中电压切换电路的电路原理图。
具体实施方式
人体组织液中的葡萄糖浓度比血液中的葡萄糖浓度有一定的延时，但是经 过这段延时之后，两者的浓度就基本相同，本实用新型通过对组织液中的葡萄 糖浓度进行测定，得到血液中的葡萄糖浓度，从而对糖尿病人的血糖含量进行
图1是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路的结构方框图；包括依次连 接的传感器测定模块l、数据处理模块2和微处理器3，所述传感器测定模块l 上带有正电极和负电极，还包括显示模块4，所述显示模块4与微处理器3的输 出端连接。还包括键盘电路8，所述键盘电路8与微处理器3的输入端连接。还 包括接口转换电路9，所述接口转换电路9与微处理器3的串行端口连接。还包 括存储电路10，所述存储电路10与微处理器3的输出端连接。在传感器测定模 块1的正电极或负电极上连接有电压切换电路5。在传感器测定模块1的正电极 或负电极上连接有稳压电路6。还包括时钟电路7，所述时钟电路7与微处理器 3相连。
对病人进行血糖浓度测定时，在传感器测定模块1的正电极施加高电压、 负电极施加低电压，并将正负电极分别与传感器的正负电极相连接，传感器植 入人体后，把体内的葡萄糖浓度信号转化为电流信号，根据人体组织液中的葡 萄糖浓度的不同得到不同大小的电流，测定得到的电流值由数据处理模块2进 行电流/电压转换和模拟/数字转换后，进行噪音处理并送到微处理器3，所述微 处理器3将接收到的数字电压值送到显示模块4，显示模块4为LCD显示模块， 能够实时显示测定结果，病人能够随时随地实时得知测定结果。存储电路10将 测定数据存储到SIM卡上，可插拔后方便地携带，在任何装有配套分析软件的 计算机上对数据进行分析。接口转换电路9将微处理器3的串口输出转换为USB 输出，可以直接与装有配套分析软件的计算机进行连接，对数据进行分析。键
盘电路8可以对高血糖阀值、低血糖阀值、参比血糖浓度值等进行具体设定， 每个患者可以根据需要灵活设定各项参数值。
图2是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路的电路原理图；图3是本实 用新型动态葡萄糖传感器控制电路中微处理器部分及键盘电路的电路原理图； 中央处理单元CPU采用MSP430F149芯片，中央处理单元CPU内存储有控制程序。 pinl是中央处理单元CPU的供电引脚，pin 8和pin9之间的电路是中央处理单 元CPU的振荡电路，pinl2、 pin30、 pin31与时钟电路7连接。pin44-pin51为 显示模块4提供8位输出数据。pinl4、 pinl5和pinl6与键盘电路8连接，接 受键盘电路8的按键输入。pin30、 pin31分别为存储电路10提供写入的数据信 号和时钟信号。Pin32、 pin33与接口转换电路9连接。Pinl9控制蜂鸣器报警 电路。Pin41在传感器极化阶段，输出2. 15V电压，pin29控制第一模拟开关U3 的电压在2. 15V和1. 80V两个值之间切换。Pin28控制第二模拟开关U2的电压， 保证传感器的银电极稳压。pin59接第二级运放UlB的7号引脚，对电流采样。 pin60接温度芯片U6的1号引脚，对人体的体表温度进行采样，因为人体的体 表温度不同，对测得的电流值有一定的影响，可能导致测量数据有较大的误差， 所以测得体表温度后与电流值进行一定的运算，这样，就消除了人体温度对测 量值的影响，使测量的数据更准确可靠。电源部分给整个电路提供所需要的 1.25V 、 1.8V、模拟2. 5V和数字2. 5V等电压值。键盘电路包括第一按键Kl、 第二按键K2、第三按键K3、第四按键K4、第五按键K5，上述每个按键上均串 联有一个上拉电阻，通过操作第一按键K1、第二按键K2、第三按键K3、第四按 键K4、第五按键K5可以对高血糖阀值、低血糖阀值、参比血糖浓度值等进行具 体设定。
传感器测定模块1的两个电极分别与人体相接触对人体的体温进行测试， 电极回路会根据体温的不同产生不同大小的电流，电流经过第一级运放U1A实 现I/V变换，将测得的电流信号转换成相应的电压信号，第一级运放U1A采用 MAX407,通过改变第二十二电阻R22的阻值可以调节I/V变换电路的量程，第 一级运放U1A的输出端经过第二电阻R2输入到第二级运放U1B，将转换得到的 低电压信号放大，第二级运放U1B也采用MAX407，具体设计时可以通过调节第 九电阻R9的阻值来调节对电压信号的放大比例。
图4是本实用新型动态葡萄糖器器控制电路中显小模块的电路原理图；显
示模块4采用LCD显示屏，LCD显示屏的各数据脚和控制脚与微处理器3连接。 还采用了 LCD背光电路，通过发光二极管Dl的点亮为LCD显示屏提供背光。
图5是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中接口转换电路的电路原理 图；采用第十一集成电路Ull将微处理器3输出的串行数据信号转换为USB接 口，其输出接口可直接与计算机的USB接口连接。第十一集成电路Ull采用 CP2101芯片。
图6是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中存储电路的电路原理图； 为通用的数字存储电路，存储器采用24AA512芯片，存储容量较大。根据软件 的设定，系统每10秒采样一次，每18个采样值取一个平均值，作为一个完整 数据，每个数据有3个字节，系统每16分钟往SIM卡上写一次数据。
图7是本实用新型动态葡萄糖传感器控制电路中电压切换电路的电路原理 图。第二模拟开关U2采用MAX4743，接通工作电源后，第0到5分钟，第二模 拟开关U2的第2和第6号引脚输出1. 8V电压；与1. 25V的电压之间形成0. 55V 的电位差给测量电路供电，第5到7分钟，第二模拟开关U2的第2和第6号引 脚输出2. 15V电压，与1. 25V的电压之间形成0. 9V的电位差给测量电路供电， 使电路在0.9V的极化电压下工作，第5到7分钟，第二模拟开关U2的第2和 第6号引脚又恢复1.8V电压输出，使测量电路工作在正常状态，此时可以进行 测量，电压的切换由中央处理单元CPU控制第二模拟开关U2的常开和常闭来实 现。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本 实用新型简单变换后的电路均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种动态葡萄糖传感器控制电路，包括依次连接的传感器测定模块(1)、数据处理模块(2)和微处理器(3)，所述传感器测定模块(1)上带有正电极和负电极，其特征在于还包括显示模块(4)，所述显示模块(4)与微处理器(3)的输出端连接。
2. 如权利要求1所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于还包括键盘 电路(8)，所述键盘电路(8)与微处理器(3)的输入端连接。
3. 如权利要求1所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于还包括接口 转换电路(9)，所述接口转换电路(9)与微处理器(3)的串行端口连接。
4. 如权利要求1所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于还包括存储 电路(10)，所述存储电路(10)与微处理器(3)的输出端连接。
5. 如权利要求1所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于在传感器测定模块(1)的正电极或负电极上连接有电压切换电路(5)。
6. 如权利要求1-5中任何一项所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于:在传感器测定模块(1)的正电极或负电极上连接有稳压电路(6)。
7. 如权利要求l-5中任何一项所述的动态葡萄糖传感器控制电路，其特征在于:还包括时钟电路(7)，所述时钟电路(7)与微处理器(3)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种动态葡萄糖传感器控制电路，包括依次连接的传感器测定模块、数据处理模块和微处理器，传感器测定模块上带有正电极和负电极，还包括显示模块，显示模块与微处理器的输出端连接。还包括与微处理器连接的键盘电路、接口转换电路和存储电路。本实用新型采用传感器测定模块对病人的组织液葡萄糖浓度进行测定，并将测定数据转换处理后输出到LCD显示模块进行实时显示，使病人能够随时随地实时得知测定结果。通过键盘电路能够对高血糖阀值、低血糖阀值、参比血糖浓度值等进行具体设定。将微处理器的串行端口输出转换为USB端口输出，与计算机的连接更方便。
文档编号A61B10/00GK201001732SQ20072010555
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月15日 优先权日2007年1月15日
发明者张亚南, 曾迎凡 申请人:圣美迪诺医疗科技(湖州)有限公司