基于MSP430單片機(jī)和移動(dòng)通信的血糖監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在電極上加0.4V的恒定工作電壓, 當(dāng)被測(cè)血樣滴在電極的測(cè)試區(qū)后，電極上固定的葡萄糖氧化酶與血樣中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)過(guò)一定的滯后期，酶電極的響應(yīng)電流將與被測(cè)血樣中葡萄糖濃度呈線性關(guān)系，如圖3所示。

圖3 酶電極電流變化曲線

對(duì)應(yīng)于2.2- 27.8mmol/L 的血糖濃度，酶電極的響應(yīng)電流約為3―50μA。血糖儀就是通過(guò)這一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)計(jì)算顯示血樣葡萄糖濃度值的。根據(jù)曲線可知酶電極上的反應(yīng)電流在11s左右出現(xiàn)峰值，因此系統(tǒng)設(shè)定前11s為酶電極的反應(yīng)時(shí)間，后5.3s為酶電極的采集時(shí)間。對(duì)5.3s的電流面積積分，得到電量Q，再根據(jù)已知的血糖的濃度C0可以由公式求出標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)K：

Q =∫I(t)dt = K C0

K = Q/ C0

從而求出所測(cè)試的血糖濃度：

Cx = Q/K

溫度是影響酶的活性及酶催化反應(yīng)速度的重要因素之一[2]。因此要保證測(cè)量的精度，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試及相關(guān)的結(jié)果分析得到溫度補(bǔ)償公式如下：

Kt = 0.0133t + 0.067

考慮到溫度補(bǔ)償，因此，血糖濃度計(jì)算公式如下：

Cx = Q/（K ×Kt）
2.3通信軟件設(shè)計(jì)

Java手機(jī)操作系統(tǒng)都支持標(biāo)準(zhǔn)的J2ME MIDP1.0 Java標(biāo)準(zhǔn)。J2ME是SUN公司推出的針對(duì)嵌入式消費(fèi)類電子產(chǎn)品的開發(fā)平臺(tái)。Motorola公司生產(chǎn)的Motorola388，A388C等手機(jī)不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的J2ME MIDP1.0 Java標(biāo)準(zhǔn)，還推出了Motorola SDK for J2ME，實(shí)現(xiàn)了一些CLDC/MIDP提供的接口功能[3]。

手機(jī)與血糖儀通過(guò)串口連接，所以使用手機(jī)正確、實(shí)時(shí)地接收血糖儀發(fā)送的數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，采用多線程的開發(fā)模式可以準(zhǔn)確、快速地讀取血糖儀發(fā)送至手機(jī)的數(shù)據(jù)。

在編寫串行通信程序時(shí)，要用到j(luò)avax.microedition.io包中的Connector類和StreamConnection、InputStream和OutputStream 接口。在J2ME中所有的連接都是使用Connector類的open(String connect)方法建立的，不同的連接可以通過(guò)傳遞不同的參數(shù)connect實(shí)現(xiàn)[4,5,6,7,8]。

2.4在MotorolaA388上運(yùn)行

基本按以下五個(gè)步驟：

(1)打包：編譯通過(guò)后，使用JBuilder Wizard菜單中的Archive Builder項(xiàng)，選擇Archive type為MIDlet，隨提示即可完成打包。

(2)在PC機(jī)上運(yùn)行：運(yùn)行MIDlet，更新打包文件：.jar與.jad文件。

(3)下載：用手機(jī)提供的數(shù)據(jù)線把手機(jī)和PC機(jī)串口相連，選擇手機(jī)上“通過(guò)數(shù)據(jù)線下載”菜單選項(xiàng)，再通過(guò)摩托羅拉388免費(fèi)提供的一個(gè)名為pcjal.exe的下載工具，可很容易地將MIDlet下載到手機(jī)上。

(4)安裝：一般手機(jī)下載完一個(gè)J2ME程序后，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行安裝。將程序存儲(chǔ)在手機(jī)的指定位置里。

(5)在MotorolaA388C上運(yùn)行：程序安裝完后，手機(jī)就會(huì)在程序菜單中顯示該應(yīng)用程序，用戶選擇該菜單項(xiàng)后就可以運(yùn)行程序。界面如圖4所示。

圖4 運(yùn)行界面