三、硬件设计
便携式智能血糖测试仪的硬件由89C51单片机芯片、液晶显示器、V / F 变换器、恒电位测量电路、多路转换开关、温度电阻、标准电阻、电源电压监测和电池等部分组成。图3 所示为恒电位测量电路的原理图,Rx 代表酶电极。电压基准源LM336 提供的2. 5V 电压经过分压后获得0. 4V 工作电压, 经电压跟随器对酶电极进行恒电位激励;根据运算放大器的特性, If ≈ Io≈0 , 则响应电流I x ≈ Io ; 该电流信号由取样电阻R1 获得,经差动放大为0~2. 5V 的电压信号送V / F 变换器。
图3 恒电位测量电路
多路开关4051 可将测量通道在测量插口(酶电极或参比电极) 、热敏电阻、10kΩ 标准电阻和空载之间切换。当切换到热敏电阻时,系统测量环境温度并进行温度补偿。当切换到空载时,系统测得测量通道的零点漂移;当系统切换到10kΩ标准电阻时, 系统可测得通道增益的漂移, 系统可根据这些数据进行自校正计算。
系统由3 节7 号1. 5V 电池供电,当电压低于4V 即显示电压过低。整机运行功耗小于0. 125mW; 系统在软件控制下定时关机, 关机后89C51 处于掉电模式, 其片内RAM 中保存测量结果和标定数据, 维持电流约50μA。整机仅有一个按键, 按压该键系统将开机或复位。