提高血糖仪系统设计效率

　　低功耗。低功耗必须加以关注。目前大多数血糖仪设备是电池供电的，因此微控制器和LCD功耗应尽可能低。血糖仪有99%的时间处于允许跟踪时间的特殊停止模式，但可以通过外部中断唤醒。为了使运行模式下的电池寿命最长，血糖仪制造商十分注重MCU工作频率和唤醒时间。实时时钟功能也是需要的，因为大多数血糖仪有一个告警系统，用于在测量时间到时提醒用户。

　　保持低成本。这个成本包括与设备（血糖仪）相关的成本和额外组件（测试条）方面的未来支出。血糖仪本身应具有高性价比，因为用户会不断购买新的测试条。

图2：测试条基本架构框图。

　　数据管理。通过USB和无线方式建立连接非常需要，因为对医生来说数据管理很关键。分析正在使用血糖仪的病人数据非常关键，并且必须连接到计算机以图形化方式显示测量信息。

　　接口既要方便病人使用，又要功能足够强大，以便医生通过接口获得尽可能多的信息。无线连接正变得日益重要，因为它不仅便于访问信息，而且能连接与血糖仪测量交互的其它设备，如胰岛素泵，以帮助用户管理正确的胰岛素剂量。

　　键盘和人机界面可以通过按钮和分段LCD、触摸传感接口和图像化LCD等实现，所有这些设备也要通过微控制器进行管理。

系统设计要素

　　系统的一个基本组件是测量引擎，它是一组模拟和数字IP模块，用于与传感器相互作用，然后向微控制器提供电压，再由微控制器处理测量结果。将所有测量引擎嵌入微控制器具有一定的优势。一些8位微控制器和32位微控制器都有片上测量引擎，可降低成本，并使器件数量最少。推荐的测量引擎由以下元件组成：

　　数模转换器（DAC）:提供信号偏置。DAC输出特殊的电压到偏置传感器（测试条）。DAC的关键参数是稳定时间，在大功耗模式下必须小于或等于1ms，在低功耗模式下必须小于或等于5μs。必须保证单一性，以便采用正确的波形偏置生物传感器。

　　跨导放大器：用于将电流输入转换成ADC能读取的电压，并完成信号调整。其关键参数是偏置电流，必须小于500pA(常温25℃时)，以便测量化学反应期间生物传感器产生的微小变化。

　　运算放大器：针对“超出范围”设置的比较模式用于启动测量算法。针对“内部范围”设置的比较模式能够很容易识别化学反应的尖峰。通用放大器的一个关键参数是偏置电流，必须小于或等于2μA(常温25℃时)，以允许正确地设计单位增益缓冲器、低通滤波器、增益放大器、反相器和同相可编程增益放大器（PGA）。