專利名稱：一種節(jié)能型藍(lán)牙便攜式系統(tǒng)血糖儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
醫(yī)療測(cè)量儀器一藍(lán)牙模塊與智能手機(jī)等終端設(shè)備無線連接的節(jié)能型便攜式血糖醫(yī)療測(cè)量儀器。
背景技術(shù)：
根據(jù)2010年的調(diào)查，我國目前有糖尿病患者9200萬人，糖尿病前期患者I. 48億人，糖尿病成為嚴(yán)重影響我國公共衛(wèi)生的主要問題之一。而在血糖監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，我國僅有
I.5%的糖尿病患者有自己的血糖監(jiān)測(cè)儀，而歐美國家90%以上的糖尿病患者都有自己的便攜式血糖監(jiān)測(cè)儀。目前我國血糖儀產(chǎn)品市場主要由美國強(qiáng)生、德國羅氏等國外品牌所占領(lǐng)，國產(chǎn)品牌僅僅占有不到10%的市場份額。我國便攜式血糖儀的測(cè)量方法一般可分為三種(I)化學(xué)比色法；(2)葡萄糖氧化酶電極測(cè)量法；(3)葡萄糖脫氫酶電極測(cè)量法。目前市面上的主流機(jī)型大多為葡萄糖氧化酶電極測(cè)量法。現(xiàn)有的國產(chǎn)便攜式血糖儀通常采用USB數(shù)據(jù)線與電腦或手機(jī)等設(shè)備有線連接來傳輸血糖測(cè)量值，其便攜程度不高。雖然很多國內(nèi)品牌血糖儀生產(chǎn)商也考慮過借助藍(lán)牙等無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但其耗電量很高，一般的5號(hào)、7號(hào)電池或者體積更小的紐扣電池能維持的使用壽命很短。因此，藍(lán)牙式血糖儀在市場上并沒有實(shí)際的應(yīng)用。如何合理控制藍(lán)牙的電源管理模式切換，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備的低功耗設(shè)計(jì)，成為一個(gè)不可忽視的問題。文獻(xiàn)[I]中提到藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中有三種節(jié)能模式保持模式、呼吸模式、休眠模式，但對(duì)于便攜式血糖儀應(yīng)該采用何種模式，還需要進(jìn)一步探究。選擇合理的電源管理方式可以讓藍(lán)牙設(shè)備在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)入或退出節(jié)能模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的低功耗設(shè)計(jì)，從而使藍(lán)牙便攜式應(yīng)用更具有可行性。文獻(xiàn)[2]中提到了一種新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，即藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2010年正式推出的具有低耗能、高速度特點(diǎn)的藍(lán)牙4. O技術(shù)。藍(lán)牙4. O最重要的特性是省電科技，極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗可以使一粒紐扣電池連續(xù)工作數(shù)年之久。文獻(xiàn)[3]中也提到利用嵌入式單片機(jī)對(duì)藍(lán)牙模塊進(jìn)行開發(fā)，可以建立藍(lán)牙模塊與藍(lán)牙手機(jī)之間的通信，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙手機(jī)對(duì)嵌入式單片機(jī)和藍(lán)牙模塊的系統(tǒng)控制。將此設(shè)計(jì)方法融入藍(lán)牙便攜式血糖儀的開發(fā)中，使藍(lán)牙模塊與智能手機(jī)等手持終端設(shè)備進(jìn)行血糖測(cè)量值的高速、便攜傳輸成為可能。對(duì)比文件
[1]藍(lán)牙設(shè)備的電源管理及其低功耗設(shè)計(jì)劉國巍《電子技術(shù)》2006.11
[2]基于藍(lán)牙的數(shù)據(jù)互聯(lián)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)蘇征遠(yuǎn)、易燕等《現(xiàn)代電子技術(shù)》2012.2
[3]藍(lán)牙模塊串口通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)張群、楊絮等《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》2012.
發(fā)明內(nèi)容
I、要解決的技術(shù)問題(即原“發(fā)明目的”)
為了更好的掌控糖尿病人的病情，需要將近期測(cè)得的血糖值上傳到手機(jī)或電腦等終端設(shè)備中，通過糖尿病檢測(cè)專用程序顯示并存儲(chǔ)起來，便于進(jìn)一步對(duì)血糖值進(jìn)行分析和比對(duì)?，F(xiàn)有的國產(chǎn)便攜式血糖儀通常采用USB數(shù)據(jù)線與電腦或手機(jī)等設(shè)備有線連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因而其便攜程度不高。雖然很多國內(nèi)品牌血糖儀生產(chǎn)商也考慮過利用藍(lán)牙等無線方式進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸，但其耗電量很高，一般的5號(hào)、7號(hào)電池或者體積更小的紐扣電池能維持的使用時(shí)間很短。所以，藍(lán)牙式血糖儀在市場上并沒有實(shí)際的應(yīng)用。本發(fā)明就是在常規(guī)國產(chǎn)血糖儀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出體積更小、更節(jié)能的便攜式血糖儀。為此，本次發(fā)明在 血糖儀的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上做了一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，去掉血糖檢測(cè)儀上常有的血糖值顯示屏和常用的多項(xiàng)功能按鍵，只留下一個(gè)電源開關(guān)按鈕，這樣就達(dá)到了最初步的節(jié)能目的并減小了血糖儀設(shè)備的體積和成本。其次，利用新推出的具有低耗能、高速度特點(diǎn)的藍(lán)牙4. O標(biāo)準(zhǔn)，在血糖儀的集成電路板中添加藍(lán)牙模塊，使其能與智能手機(jī)、電腦等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線連接，借助終端設(shè)備的顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和測(cè)量控制。實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙模塊的低功耗設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提高血糖儀的便攜性和電池的使用壽命。2、技術(shù)方案(方法發(fā)明)
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
在常規(guī)國產(chǎn)血糖儀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出體積更小、更節(jié)能的便攜式血糖儀。為此，本次發(fā)明在血糖儀的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上做了一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，去掉血糖檢測(cè)儀上常有的血糖值顯示屏和常用的多項(xiàng)功能按鍵，只留下一個(gè)電源開關(guān)按鈕，這樣就達(dá)到了最初步的節(jié)能和縮小設(shè)備體積的目的。其次，利用藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2010年新推出的具有低耗能、高速度特點(diǎn)的藍(lán)牙4. O標(biāo)準(zhǔn)，在血糖儀的集成電路板中添加藍(lán)牙模塊，通過嵌入式MCS-51系列單片機(jī)對(duì)藍(lán)牙模塊進(jìn)行開發(fā)，建立藍(lán)牙模塊與終端設(shè)備之間的配對(duì)連接，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)等終端設(shè)備對(duì)單片機(jī)和藍(lán)牙模塊的系統(tǒng)控制，借助終端設(shè)備的的顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和測(cè)量控制。此外，在嵌入式單片機(jī)上編寫并下載電源管理模式切換的相關(guān)程序，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙模塊的低功耗設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提高血糖儀的便攜性和電池的使用壽命。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)分為三大部分血糖儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；藍(lán)牙模塊的模式選擇和設(shè)計(jì)；電源管理模塊設(shè)計(jì)。I)血糖儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
首先，血糖儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖I所示由主控制器模塊、測(cè)試模塊、Flash存儲(chǔ)器、藍(lán)牙模塊組成。去除常規(guī)血糖儀的顯示屏和多項(xiàng)功能按鍵，只留下一個(gè)電源開關(guān)按鈕，借助智能手機(jī)等終端設(shè)備顯示和保存血糖檢測(cè)值。這樣就省去了血糖儀上顯示模塊和按鍵對(duì)電量的消耗，從而達(dá)到最初步的節(jié)能目的，并且使得血糖儀的體積更加小巧，成本降低。保證血糖儀設(shè)備運(yùn)行和待機(jī)時(shí)的低功耗性及高速數(shù)據(jù)傳輸。$系統(tǒng)的硬件選擇
如附圖
I所示。主控制器采用MCS-51系列單片機(jī)中的F51330單片機(jī)。藍(lán)牙模塊采用CSR公司的CSR8510芯片，提供對(duì)最新藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)V4. O版本的支持，兼容藍(lán)牙V3. O標(biāo)準(zhǔn)，CSR8510在原CSR7000的架構(gòu)上增加了藍(lán)牙低功耗射頻部分。言系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件架構(gòu)共分為兩部分(I)客戶端軟件模塊；(2)主控制器軟件控制模塊。(I) 客戶端軟件模塊
客戶端軟件模塊應(yīng)用在智能手機(jī)等設(shè)備上。采用完全面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，圖形化人機(jī)交互界面。通過調(diào)用Qt庫(圖形用戶界面庫)實(shí)現(xiàn)各種按鈕的消息捕獲、處理，完成藍(lán)牙連接及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中所有功能窗口的創(chuàng)建、銷毀以及管理，當(dāng)出現(xiàn)軟件有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，向用戶返回友好的錯(cuò)誤提示。同時(shí)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)信
肩、O(2)主控制器軟件控制模塊
該模塊軟件主要分為三部分軟件適配層(Adapter Layer)模塊設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)與⑶I(圖形用戶界面)交換數(shù)據(jù)信息，響應(yīng)用戶在智能手機(jī)屏幕界面上的操作，控制下層模塊進(jìn)行實(shí)際的執(zhí)行。設(shè)備源管理(Source Control)模塊設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)和連接其他終端設(shè)備并與其他的藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行信息交換。核心模塊(Core Module)設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)藍(lán)牙設(shè)備原始數(shù)據(jù)的緩存，并保證實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信。2)藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)
藍(lán)牙模式的選擇
藍(lán)牙2. I版本+ EDR和藍(lán)牙3. O版+ HS通常稱作“傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)”，藍(lán)牙4. O是藍(lán)牙3. 0+HS規(guī)范的補(bǔ)充，專門面向?qū)Τ杀竞凸亩加休^高要求的無線方案，被稱為“藍(lán)牙低耗能技術(shù)”。超低功耗無線技術(shù)是藍(lán)牙4. O技術(shù)的標(biāo)志性特征。以下是幾種藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的主要特征和區(qū)別
藍(lán)牙3. O根據(jù)802. 11適配層協(xié)議應(yīng)用了 Wi-Fi技術(shù)，極大提高了傳輸速度。這樣，藍(lán)牙3. O設(shè)備將能通過Wi-Fi連接到其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。它的核心是"Generic AlternateMAC/PHY" (AMP)，這是一種全新的交替射頻技術(shù)，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對(duì)任一任務(wù)動(dòng)態(tài)地選擇正確射頻。通過集成"802. 11 PAL"，藍(lán)牙3. O的數(shù)據(jù)傳輸率提高到了大約24Mbps，是藍(lán)牙
2.O的八倍。而藍(lán)牙4. O為藍(lán)牙3. O的升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是藍(lán)牙3. 0+HS規(guī)范的補(bǔ)充。藍(lán)牙4. O相比藍(lán)牙3. O最重要的特性是省電技術(shù)，極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗可以使一粒紐扣電池連續(xù)工作數(shù)年之久。此外，低成本和跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、100米以上超長距離、AES-128加密也是藍(lán)牙4.0的特性。
此次設(shè)計(jì)選擇擁有極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗的藍(lán)牙4. O標(biāo)準(zhǔn)作為藍(lán)牙模塊的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。藍(lán)牙4. O支持兩種部署方式雙模式和單模式。雙模式中，低功耗藍(lán)牙功能集成在現(xiàn)有的經(jīng)典藍(lán)牙控制器中，或在現(xiàn)有經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)芯片上增加低功耗堆棧，整體架構(gòu)基本不變，成本增加有限；單模式面向高度集成、緊湊的設(shè)備，使用一個(gè)輕量級(jí)連接層提供超低功耗的待機(jī)模式操作、簡單設(shè)備恢復(fù)和可靠的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸。雖然單模式芯片是超低耗能藍(lán)牙芯片，但它只可以與其他的單模式芯片和雙模式芯片通信與傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)互相通信。而雙模式芯片能夠與傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù)和采用普通藍(lán)牙結(jié)構(gòu)的其他雙模式芯片進(jìn)行通信。在兼容性上，雙模式芯片能夠完全向下兼容?？紤]到現(xiàn)實(shí)生活中人們所使用的藍(lán)牙設(shè)備并沒有廣泛采用藍(lán)牙4. O標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)，為了使絕大部分終端設(shè)備能夠與本次設(shè)計(jì)的便攜式血糖儀連接，在兼容性和低能耗兩者之間折中，選擇雙模式芯片作為本次設(shè)計(jì)的低能耗藍(lán)牙模塊。嵌入式單片機(jī)通過主機(jī)控制器接口對(duì)藍(lán)牙模塊進(jìn)行開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)特定功能。結(jié)構(gòu)示意圖如附圖2所示。3)電源管理模塊的模式選擇
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了在連接狀態(tài)下藍(lán)牙模塊有保持模式、呼吸模式和休眠模式三種電源節(jié)能模式，再加上正常的活動(dòng)模式，一個(gè)使用電源管理的藍(lán)牙設(shè)備可以處于這四種狀態(tài)并進(jìn)行切換。按照電能損耗由高到低排列順序依次為活動(dòng)模式、呼吸模式、保持模式、休眠模式。其中，休眠模式節(jié)能效率最高?；顒?dòng)模式是設(shè)備連接時(shí)正常的工作狀態(tài)，處于活動(dòng)模式的藍(lán)牙設(shè)備使用所有可用的時(shí)隙積極參與通信，數(shù)據(jù)吞吐量最高，因而電源損耗也最大；呼吸模式時(shí)，主設(shè)備只在特定的時(shí)隙即呼吸時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)；保持模式通過內(nèi)部定時(shí)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)跳出以立即傳輸數(shù)據(jù)，一旦連接處于保持模式，此連接就不再支持?jǐn)?shù)據(jù)包傳輸；休眠模式下既不發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，也不能維護(hù)已經(jīng)建立的鏈路，只保持與信道的同步來減少非活動(dòng)期間的功率損耗。因此，休眠模式具有較低的占空比系數(shù)，節(jié)能效率也最高。對(duì)于具有突發(fā)型的通信方式適合使用休眠模式，在不使用無線鏈路的時(shí)間里，從設(shè)備被置于休眠狀態(tài)，只要設(shè)置恰當(dāng)?shù)男艠?biāo)間隔。從設(shè)備可以在用戶需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)迅速退出休眠模式來請(qǐng)求發(fā)送，從而使終端設(shè)備不僅具有較高的節(jié)能效率，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的快速響應(yīng)。由于血糖儀測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸速率V —般在500bit/S 1000bit/S范圍內(nèi)，傳輸數(shù)據(jù)量不大且速率較低。綜合考慮各種因素，選擇藍(lán)牙模塊的待機(jī)模式為休眠模式。附圖3為血糖儀測(cè)血糖全過程中藍(lán)牙模塊的電源模式切換示意圖。當(dāng)終端設(shè)備搜索并請(qǐng)求與藍(lán)牙模塊建立連接時(shí)，MCS-51系列單片機(jī)中的電源管理程序向藍(lán)牙模塊發(fā)送指令，控制藍(lán)牙模塊從休眠模式切換到活動(dòng)模式。藍(lán)牙配對(duì)成功后，等待測(cè)試模塊啟動(dòng)，此時(shí)，藍(lán)牙模塊重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。成功獲得測(cè)量值后，單片機(jī)再次控制藍(lán)牙模塊進(jìn)入活動(dòng)模式，進(jìn)行血糖值的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，藍(lán)牙模塊又回到休眠模式。這樣，利用單片機(jī)上的電源管理程序，靈活切換藍(lán)牙模塊中的電源模式。既保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，也使得電源的能耗降到最低。3、有益效果
本發(fā)明可利用現(xiàn)有的便攜式血糖儀，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。利用智能手機(jī)、電腦 等終端設(shè)備與便攜式血糖儀的藍(lán)牙通信功能，借助這些手持智能終端設(shè)備的顯示屏和存儲(chǔ)卡，控制血糖儀的測(cè)試、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示和保存，從而省去血糖儀自身的顯示和功能按鍵部分，更加縮小了血糖儀的尺寸，使血糖儀正常運(yùn)行時(shí)功耗更低。采用最新的藍(lán)牙4. O標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出一種以藍(lán)牙無線傳輸方式完成血糖儀與智能手機(jī)等終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母弑銛y性、低功耗的血糖檢測(cè)儀。此外，通過在MCS-51單片機(jī)中編寫電源控制管理程序，更加靈活的切換藍(lán)牙模塊的電源管理模式，提高血糖儀中電池的使用壽命。這樣不僅能降低成本，增強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者的吸引力，而且使血糖儀的便攜式應(yīng)用更具有可行性，滿足消費(fèi)者對(duì)市場的需求。附圖及附表說明
圖I節(jié)能型藍(lán)牙便攜式血糖儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2單片機(jī)控制雙模式藍(lán)牙芯片示意圖。圖3血糖檢測(cè)時(shí)藍(lán)牙電源模式切換示意圖。圖4節(jié)能型藍(lán)牙便攜式血糖儀系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式系統(tǒng)分為三大部分血糖儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；藍(lán)牙模塊的模式選擇和設(shè)計(jì)；電源管理模塊設(shè)計(jì)。I)血糖儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)血糖儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)如附圖I :由主控制器模塊、測(cè)試模塊、Flash存儲(chǔ)器、藍(lán)牙模塊組成。X系統(tǒng)的硬件選擇
主控制器采用MCS-51系列單片機(jī)中的F51330單片機(jī)。藍(lán)牙模塊采用CSR公司的CSR8510芯片，提供對(duì)最新藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)V4. O版本的支持。^系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件架構(gòu)共分為兩部分(I)客戶端軟件模塊(智能手機(jī)等設(shè)備);(2)主控制器軟件控制模塊。
(I)客戶端軟件模塊
采用Andriod系統(tǒng)平臺(tái)編程實(shí)現(xiàn)GUI (圖形用戶界面)設(shè)計(jì)。采用完全面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，圖形化人機(jī)交互界面。調(diào)用Qt庫(圖形用戶界面庫)實(shí)現(xiàn)各種按鈕的消息捕獲、處理，完成藍(lán)牙連接及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中所有功能窗口的創(chuàng)建、銷毀以及管理，當(dāng)出現(xiàn)軟件有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，向用戶返回友好的錯(cuò)誤提示。同時(shí)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)信息。(2)主控制器軟件控制模塊
在F51330單片機(jī)中采用C語言編程實(shí)現(xiàn)。主要有軟件適配層(Adapter Layer)模塊設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)向GUI模塊提供底層無關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸API接口，與GUI交換數(shù)據(jù)信息，以及響應(yīng)用戶在⑶I上的操作，控制下層模塊進(jìn)行實(shí)際的執(zhí)行。源代碼管理(Source Control)模塊設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)和連接其他終端設(shè)備，在單片機(jī)中編寫程序控制藍(lán)牙傳輸狀態(tài)的切換及電源模式管理。在該模塊中規(guī)定血糖儀在待機(jī)模式下采用休眠模式，當(dāng)建立藍(lán)牙配對(duì)及有數(shù)據(jù)傳輸需要時(shí)，處于休眠狀態(tài)的藍(lán)牙設(shè)備能夠很快跳出休眠模式(Park)，切換到活動(dòng)模式(Active)并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，藍(lán)牙模塊電源模式切換示意圖如附圖3所示。藍(lán)牙模塊和主控制器之間通過指令分組和數(shù)據(jù)分組進(jìn)行通信，藍(lán)牙模塊在每執(zhí)行完I個(gè)指令分組，主機(jī)控制器都會(huì)返回I個(gè)事件分組，向藍(lán)牙模塊說明指令的執(zhí)行情況和主控制器低層硬件的信息。核心模塊(Core Module)設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)藍(lán)牙設(shè)備原始數(shù)據(jù)的緩存，以及調(diào)用藍(lán)牙芯片進(jìn)行加密數(shù)據(jù)的編解碼，并保證實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信?，F(xiàn)在以智能手機(jī)為例，說明血糖儀整體的測(cè)試和數(shù)據(jù)傳輸過程。附圖4為節(jié)能型藍(lán)牙便攜式血糖儀系統(tǒng)的工作流程圖。首先，打開血糖儀電源開關(guān)，此時(shí)藍(lán)牙模塊默認(rèn)狀態(tài)為休眠模式。同時(shí)打開智能手機(jī)中內(nèi)嵌的血糖測(cè)試軟件并搜索外部藍(lán)牙設(shè)備，找到特定用戶(血糖儀)后點(diǎn)擊“連接”按鈕，請(qǐng)求與用戶所持血糖儀建立連接。此時(shí)藍(lán)牙模塊收到配對(duì)請(qǐng)求，通過UART串口發(fā)送指令“00”給主控制器，C51單片機(jī)中的電源管理程序返回指令“01”，使藍(lán)牙模塊跳出休眠模式并進(jìn)入活動(dòng)模式建立藍(lán)牙的配對(duì)連接，此時(shí)，智能手機(jī)的屏幕顯示“配對(duì)成功”，并提示“開始測(cè)量血糖”。同時(shí)，藍(lán)牙模塊發(fā)送指令“11”給主控制器，說明已啟動(dòng)藍(lán)牙連接，等待測(cè)量血糖。主控制器立即發(fā)送返回指令“10”，使藍(lán)牙模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待測(cè)試模塊啟動(dòng)。此時(shí)，用戶就可以進(jìn)行正常的血糖值檢測(cè)了。用戶使用試紙檢測(cè)血糖，通過測(cè)量血液中的葡萄糖與試紙中的葡萄糖氧化酶反應(yīng)產(chǎn)生實(shí)時(shí)反應(yīng)電流i1;通過便攜式血糖儀電流傳感器獲得該反應(yīng)電流i2，并通過嵌入式系統(tǒng)中的電壓放大器電路獲得實(shí)時(shí)放大電壓值V1，經(jīng)過嵌入式單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和函數(shù)轉(zhuǎn)換獲得血糖測(cè)量值V，將測(cè)量值暫存在血糖儀上的Flash緩存中，此時(shí)，電源管理程序再次發(fā)送“01”指令，命令藍(lán)牙模塊進(jìn)入正常工作的活動(dòng)模式，進(jìn)行血糖測(cè)量值的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸完成后，藍(lán)牙模塊發(fā)從指令“ 11”提示發(fā)送已完成，主控制器即返回指令“ 10”，命令藍(lán)牙模塊再次進(jìn) 入休眠狀態(tài)，等待下一次的血糖測(cè)試。若不需要測(cè)量血糖值，點(diǎn)擊智能手機(jī)屏上的提示“斷開連接”，然后關(guān)閉血糖儀電源開關(guān)。附圖3為血糖儀測(cè)血糖全過程中藍(lán)牙模塊的電源模式切換示意圖。
權(quán)利要求
1.去掉血糖檢測(cè)儀上常有的血糖值顯示屏和常用的多項(xiàng)功能按鍵，只留下一個(gè)電源開關(guān)按鈕，這樣就達(dá)到了節(jié)能目的減小了血糖儀設(shè)備的體積和成本。
2.用新推出的具有低耗能、高速度特點(diǎn)的藍(lán)牙4.O標(biāo)準(zhǔn)，在血糖儀的集成電路板中添加藍(lán)牙模塊，使其能與智能手機(jī)、電腦等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線連接，借助終端設(shè)備的顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和測(cè)量控制。
全文摘要
本發(fā)明“一種節(jié)能型藍(lán)牙便攜式系統(tǒng)血糖儀”，其技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谒{(lán)牙模塊與智能手機(jī)等終端設(shè)備無線連接的節(jié)能型便攜式血糖醫(yī)療測(cè)量儀器。在保證自主研發(fā)便攜式系列血糖儀具有攜帶方便、使用簡潔，測(cè)量算法精確等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出體積更小、更節(jié)能的便攜式血糖儀。在血糖儀的集成電路板中添加藍(lán)牙模塊，使其能與智能手機(jī)、電腦等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線連接，借助終端設(shè)備的顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和測(cè)量控制。實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙模塊的低功耗設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提高血糖儀的便攜性和電池的使用壽命。
文檔編號(hào)G01N27/26GK102928482SQ201210390750
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
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