Renesas Electronics RL78/L1A-MCUs für medizinische Anwendungen

Die neue RL78/L1A Mikrocontroller-Gruppe von Renesas Electronics mit integrierter, präziser Biosensor-Eingangsstufe für Anwendungen im Gesundheitswesen.
Die neue RL78/L1A Mikrocontroller-Gruppe von Renesas Electronics mit integrierter, präziser Biosensor-Eingangsstufe für Anwendungen im Gesundheitswesen.

Die neuen 16-Bit Low-Power-MCUs aus der RL78/L1A Produktfamilie von Renesas Electronics sind dank einem AFE für biochemische Sensoren für batteriebetriebene Überwachungsgeräte im Gesundheitswesen optimiert, einschließlich Blutzucker-, Laktat- und Cholesterinmessgeräte.

Dank eines integrierten Analog-Frontends für biochemische Sensorik ermöglicht der RL78/L1A von Renesas Electronics Blutzucker- und Hämoglobinmessungen mit nur einem einzigen Überwachungsgerät. Der RL78/L1A bietet darüber hinaus verbesserte Leistung mit hoch-präzisen Analogfunktionen und längerer Batterielaufzeit. Systementwickler können die stromsparende, erhöhte Analog-Genauigkeit der RL78/L1A MCUs zum Aufbau kleinerer und leichterer medizinischer Geräte mit längerer Batterielaufzeit nutzen, und Patienten damit effizienter bei ihren Gesundheitsproblemen wie Diabetes unterstützen. Renesas bietet darüber hinaus auch Renesas Promotion Boards (RPBs) an, mit denen Systementwickler die RL78/L1A -Funktionen sofort evaluieren können.

Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gab es im Jahr 2014 422 Mio. erwachsene Diabetes-Patienten. Dies entspricht 8,5 Prozent aller Erwachsenen über 18 Jahre, womit sich die Anzahl der Betroffenen seit 1980 (damals 4,7 Prozent) nahezu verdoppelt hat. Für Diabetes-Patienten ist eine regelmäßige und konsistente Blutzuckerüberwachung ein wichtiger Teil ihres täglichen Umgangs mit ihrem Gesundheitszustand, um mögliche Komplikationen zu vermeiden. Tragbare Blutzuckermessgeräte unterstützen hierbei und sind bereits weit verbreitet.

Außerdem zeichnet sich in der Branche ein Trend ab, mehrere Messfunktionen wie Blutzucker- und Hämoglobinmessungen in einem einzigen Überwachungsgerät zu implementieren. Solche Funktionen erfordern jedoch komplexere Systemkonfigurationen und einen höheren Entwicklungsaufwand für bessere Messgenauigkeit und längere Batterielaufzeiten.

Renesas hat hierfür die neuen MCUs entwickelt, die nicht nur den Stromverbrauch sondern auch den Platzbedarf senken, weil sowohl analoge wie auch digitale Elemente integriert sind, die früher extern hinzugefügt werden mussten.

Die wichtigsten Features der RL78/L1A MCU-Gruppe:

  • Die RL78/L1A MCU-Gruppe enthält Analogschalter. In Kombination mit einem eingebauten A/D-Wandler kann man die Messschaltung einschließlich externer Schaltkreise per Software umschalten, wenn ein anderes Messobjekt erfasst werden soll. So ist beispielsweise in Geräten wie etwa bei Blutzuckermessgeräten die Justierung der Messgenauigkeit als Reaktion auf Unterschiede bei den Blutkomponenten ein Problem. Flexible Methoden wie alternierende Messungen zwischen Komponenten wie etwa Hämoglobin- und Blutzuckerwerten könnten diese Herausforderung lösen.
  • Renesas liefert Referenz-Software, mit der sich die Präzision durch den Einsatz interner AFE-Funktionen wie 12-Bit A/D-Wandlern, Rail-to-Rail-Operationsverstärkern, internen Referenzspannungen und 12-Bit D/A-Wandlern verbessern lässt. Neben höherer Gerätegenauigkeit bietet diese Software auch höhere Stabilität und ermöglicht damit präzisere Analogfunktionen in Anwendersystemen.
  • Renesas hat verschiedene Schaltungsverbesserungen am AFE vorgenommen und ermöglicht damit eine geringere Versorgungsspannung. Dank dieser Verbesserungen kann die Messschaltung – die Hauptfunktion für Endprodukte wie Blutzuckermessgeräte – bis zum unmittelbaren Ende der effektiven Batterielaufzeit des Systems arbeiten, denn die neuen Produkte lassen sich in vollem Umfang bis zu einer Versorgungsspannung von 2,0 V nutzen.

Der RL78/L1A ist ab sofort in sechs Produktversionen mit Gehäusen von 80 und 100 Pins sowie mit internen Flashspeicher-Kapazitäten von 48 bis 128 KByte erhältlich. Die Serienfertigung der RL78/L1A-Gruppe ist bereits angelaufen.

Neben der Vorstellung kompakter RPB-Produkte, mit denen Entwickler die Funktionen dieser neuen MCUs evaluieren können, plant Renesas zum Ende des Jahres 2016 auch die Vorstellung von Referenz-Software für den Einsatz in Blutzuckermessgeräten in Form von Applikationsberichten und Muster-Programmen.