家用血糖仪传感采集系统设计
📚 30章 · 从入门到实战
01
系统概述
发展历程、市场趋势与传感采集核心架构
02
电化学基础
葡萄糖氧化酶反应、电流型传感器、法拉第定律与Cottrell方程
03
传感器选型
酶电极、微流控、光学传感器对比与选型策略
04
信号调理电路
跨阻放大器(TIA)、低通滤波器、增益与偏置调整
05
模数转换(ADC)
Σ-Δ ADC原理、采样率/分辨率选择、参考电压设计
06
微控制器选型
STM32与国产MCU对比、低功耗模式、外设资源分配
07
I2C通信协议
总线时序、从机地址配置、多字节读写与速率优化
08
SPI通信协议
模式选择、DMA传输、多设备级联与片选管理
09
UART与蓝牙模块
串口配置、HC-05/HC-06驱动、AT指令集
10
温度补偿算法
温度对酶活性影响、NTC热敏电阻、软件补偿模型
11
血细胞比容校正
HCT影响、阻抗法测量、校正公式推导
12
试纸条识别技术
电阻识别、编码检测、有效期验证
13
电源管理
升压/降压转换器、电池检测、低功耗唤醒
14
LCD显示驱动
段码LCD原理、HT1621驱动、自定义字符数字
15
按键与交互设计
机械消抖、电容触摸、界面状态机
16
数据存储与日志
EEPROM/Flash、FATFS、历史数据查询
17
校准与质控
两点校准、质控液检测、曲线拟合(线性/非线性)
18
实时时钟(RTC)
DS3231、时间戳、闹钟与定时测量
19
无线传输协议
蓝牙BLE协议栈、GATT服务、特征值定义
20
手机APP通信
Android/iOS蓝牙、JSON格式、数据同步解析
21
云平台对接
MQTT协议、阿里云/腾讯云IoT、远程监控
22
电磁兼容(EMC)
PCB布局布线、屏蔽接地、ESD防护
23
安全性与隐私
AES-128加密、身份认证、GDPR合规
24
故障诊断与自检
开机自检、传感器开路/短路检测、异常报警
25
生产测试与校准
自动化测试夹具、批量校准、良率分析
26
低功耗设计
待机电流优化、DVFS、任务调度策略
27
固件升级(OTA)
Bootloader、加密签名、断点续传
28
医疗器械认证
ISO 15197、FDA 510(k)、CE MDR、临床测试
29
系统集成与调试
硬件-软件联调、逻辑分析仪、常见问题排查
30
项目实战
需求分析到原型机，完整开发流程与文档规范