信號(hào)采集放大電路

　　因?yàn)闄z測(cè)電路產(chǎn)生的是微弱電信號(hào)，必須進(jìn)行放大，才能送入LPC控制器A/D采樣端口。放大電路如圖5所示。

　　USB接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊

　　可進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展開(kāi)發(fā)。

　　軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)軟件主要由人機(jī)交互模塊(帶觸摸功能的LCD顯示屏)、血糖采集模塊(A/D模塊)、泵驅(qū)動(dòng)模塊(PWM生成模塊)、Real-Time實(shí)時(shí)模塊(RTC時(shí)鐘)和以太網(wǎng)通信模塊五部分組成。

　　mC/OS-II操作系統(tǒng)移植

　　本次設(shè)計(jì)針對(duì)LPC2478進(jìn)行了mC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植，并對(duì)ZLG/GUI庫(kù)進(jìn)行了修改，來(lái)提供圖形化人機(jī)交互界面。

　　LPC2478的mC/OS-II的移植，主要包括移植CPU部分的mC-CPU，編寫(xiě)板級(jí)驅(qū)動(dòng)支持(BSP)和設(shè)計(jì)獨(dú)立的LCD驅(qū)動(dòng)(LCD_Driver)三部分。其中OS_CPU是操作系統(tǒng)的核心部分，BSP用來(lái)提供目標(biāo)板和幾個(gè)模塊的初始化，LCD_Driver則提供了LPC2478的LCD控制器配置、初始化和一些簡(jiǎn)單的GUI函數(shù)接口。

　　人機(jī)交互模塊

　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用帶觸摸功能的LCD顯示屏，來(lái)實(shí)現(xiàn)菜單選擇、劑量注射、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定及歷史注射狀態(tài)回看，為用戶提供便捷的操作和友好的人機(jī)交互界面。提供了一些底層GUI函數(shù)接口，如清屏、畫(huà)點(diǎn)、畫(huà)橫線和畫(huà)豎線。

　　血糖采集模塊

　　LPC2478內(nèi)部自帶10位A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D模塊主要用來(lái)采集經(jīng)放大電路放大后的由血糖監(jiān)測(cè)電路產(chǎn)生的電信號(hào)。每連續(xù)采集30次后，對(duì)采得的信號(hào)求平均值，此平均值即作為此刻的血糖值進(jìn)行儲(chǔ)存。以所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為參考，可方便系統(tǒng)對(duì)胰島素基礎(chǔ)量注射進(jìn)行查詢。

　　泵驅(qū)動(dòng)模塊

　　結(jié)合LPC2478內(nèi)部RTC控制器提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，針對(duì)用戶各個(gè)時(shí)間段的血糖值及這個(gè)時(shí)間段所需注射的胰島素的劑量、三餐時(shí)間的大劑量或臨時(shí)劑量，通過(guò)查表，來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的PWM波來(lái)控制微型泵。

　　系統(tǒng)使用指南

　　本嵌入式智能胰島素泵分為三部分：主機(jī)、儲(chǔ)液罐及輸注軟管和血糖探頭。

　　首先將輸注軟管和血糖探測(cè)頭分別插入患者腹部皮下，開(kāi)啟本裝置。依據(jù)醫(yī)生建議或佩帶者糖尿病病史設(shè)定的輸注程序控制微型泵持續(xù)輸注胰島素。血糖探測(cè)頭通過(guò)與測(cè)試者皮下血液中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成電信號(hào)，經(jīng)微控制器處理后，判斷是否要即時(shí)調(diào)整臨時(shí)注射量。

　　LCD和觸摸屏的設(shè)計(jì)提供了人性化的操作。LCD顯示屏顯示當(dāng)前胰島素注入速率、血液中葡萄糖濃度、臨時(shí)調(diào)整量、儲(chǔ)液罐內(nèi)剩余胰島素劑量等參數(shù);觸摸屏則使操作變得更加簡(jiǎn)單。

　　本裝置有蜂鳴和振動(dòng)兩種報(bào)警裝置，當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)藥液不足、電池電量過(guò)低或其它異常情況下，會(huì)自動(dòng)報(bào)警。還可以通過(guò)以太網(wǎng)接口連接互聯(lián)網(wǎng)，使醫(yī)生即時(shí)了解患者信息。此設(shè)備十分適合1型糖尿病患者，尤其是那些病情“難以控制”、“易變”、“脆性”的1型糖尿病病人。

　　本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了板級(jí)驅(qū)動(dòng)的整合，GUI的改寫(xiě)和應(yīng)用以及mC/OS-II的成功移植，實(shí)現(xiàn)了胰島素泵的基本功能。圖7為系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行圖。