相关元器件供应：

　　型号：EFM8BB21F16G-C-QFN20R       品牌：Silicon Labs

　　Product Category： 8-bit Microcontrollers - MCU

　　Manufacturer： Silicon Laboratories

　　Packaging： Reel

　　Brand： Silicon Labs

　　Factory Pack Quantity： 1500

　　Tradename： Busy Bee

　　下面是我们要介绍的血糖模块原理框图，在下面的框图中我们使用MCU通过采集血糖测试纸输出的电流信号计算出血液中相应的葡萄糖浓度值。帮助人们检查出血糖的高低。把监测数据存储到SD卡中，同时也可通过uart实现与扩展板的通讯进一步完善系统的功能。

　　MCU

　　Silicon Labs的8位MCU EFM8BB21F16G-QFN20具有12位ADC最多可15通道切换，满足3通道ADC的采集需求。工作频率可以到50MHz精度 ±1.5%可以满足算法对时钟的需求,IO口兼容5V设备能更好的适应扩展板的设计，两个 UART、SPI、主/从 SMBus/I2C 和 从I2C充分的外设可以实现同扩展板的通讯需求和SD的扩展。预装 UART 引导程序方便生产和程序升级。2.2 - 3.6 V 或 3.0 - 5.25 V 单电源供电，2304 Bytes RAM空间，通过AEC-Q100认证，有Snooze 模式，可实现内核挂起和停止高频时钟,Regulator在低功耗状态,电源监控处于关断状态,LF0运行此时典型电流为25uA。这些参数对血糖模块的设计提供很好的条件。

　　模拟电压基准芯片

　　Renesas的子公司Intersil推出一款超低静态电流的模拟电压基准芯片ISL21080，最大静态电流只有1.5µA，典型静态电流只有310nA。输出电流可到±7mA，可在低电源电压下工作。ISL21080系列具有的初始精度可以低至±0.2%、50ppm/°C温度系数以及30μVP-P的低输出电压噪声(0.1Hz〜10Hz)的特点。SOT-23的简单封装。是一款低成本的电压基准芯片的理想之选。

　　线性稳压器

　　圣邦微的SGM2036系列是一款高精度、低噪声、低功耗、低压差线性稳压器。在1.6V至5.5V的输入电压时提供高达300mA的输出电流，是低电压，低功耗应用的完美选择。SGM2036系列具有低噪声和高电源抑制比，具有10nA的逻辑控制关断模式，短路电流限制和热关断保护。SGM2036具有自动放电功能迅速在禁用状态输出放电。

　　该SGM2036采用UTDFN-1×1-4L，SOT-23-5和SC70 - 5封装。它的工作环境温度范围在-40°C至+85°C。

　　数字温度传感器

　　Silicon Labs推出的数字温度传感器Si7050，在整个工作电压和温度范围内能够提供业界领先的低功耗和高精度特性，最高感测精度可达±1.0℃。该款单片CMOS数字温度传感器具有带隙温度感测元件，集成了高达14位分辨率的模数转换器(ADC)、信号处理单元、数据校准单元以及I2C接口。新颖且具有专利的信号处理和模拟设计的使用使得该款传感器能够在极宽的温度和电压范围内保持其精度，同时能够实现极低的电流消耗。温度传感器Si7050经过工厂校准，校准数据存储在片上非易失性存储器中，这确保该款传感器完全可互换，并且不需要重新校准或软件更改。Si7050采用3×3mm DFN封装，工业标准I2C接口的工作频率可达400kHz。当每秒采样一次时，仅需要195nA的平均电流，能够达到超低功耗水平，非常适合电池供电设备，其使用一颗单一的纽扣电池便可工作数年之久。

　　微控制单元(Microcontroller Unit;MCU) ，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit;CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

　　MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接。I2C总线占用2条MCU输入输出口线，二者之间的通信完全依靠软件完成。温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定，这使得一根I2C总线上可以同时连接8个这样的传感器。本方案中，传感器的7位地址已经设定为1001000。MCU需要访问传感器时，先要发出一个8位的寄存器指针，然后再发出传感器的地址(7位地址，低位是WR信号)。传感器中有3个寄存器可供MCU使用，8位寄存器指针就是用来确定MCU究竟要使用哪个寄存器的。本方案中，主程序会不断更新传感器的配置寄存器，这会使传感器工作于单步模式，每更新一次就会测量一次温度。

　　要读取传感器测量值寄存器的内容，MCU必须首先发送传感器地址和寄存器指针。MCU发出一个启动信号，接着发出传感器地址，然后将RD/WR管脚设为高电平，就可以读取测量值寄存器。

　　为了读出传感器测量值寄存器中的16位数据，MCU必须与传感器进行两次8位数据通信。当传感器上电工作时，默认的测量精度为9位，分辨力为0.5 C/LSB(量程为-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默认测量精度，根据需要，可以重新设置传感器，将测量精度提高到12位。如果只要求作一般的温度指示，比如自动调温器，那么分辨力达到1 C就可以满足要求了。这种情况下，传感器的低8位数据可以忽略，只用高8位数据就可以达到分辨力1 C的设计要求。由于读取寄存器时是按先高8位后低8位的顺序，所以低8位数据既可以读，也可以不读。只读取高8位数据的好处有二，第一是可以缩短MCU和传感器的工作时间，降低功耗;第二是不影响分辨力指标。

　　MCU读取传感器的测量值后，接下来就要进行换算并将结果显示在LCD上。整个处理过程包括：判断显示结果的正负号，进行二进制码到BCD码的转换，将数据传到LCD的相关寄存器中。

　　数据处理完毕并显示结果之后，MCU会向传感器发出一个单步指令。单步指令会让传感器启动一次温度测试，然后自动进入等待模式，直到模数转换完毕。MCU发出单步指令后，就进入LPM3模式，这时MCU系统时钟继续工作，产生定时中断唤醒CPU。定时的长短可以通过编程调整，以便适应具体应用的需要。