智能人體信息診斷儀的製作方法
2023-05-23 15:02:46
專利名稱：智能人體信息診斷儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種由微機控制的人體信息診斷儀，特別是一種耳部穴位信息診斷儀。
中醫傳統理論認為耳部為人體健康狀況的全息部位，耳朵上的各個穴位都代表人身體上的某個部位或某個器官，各種疾病都可以由耳部穴位電阻變化的形式反映出來，根據這一理論，目前已設計出兩類信息診斷儀，一種是簡單指示式，如中國發明專利申請86104809公開的一種「人體信息診斷治療儀」和實用新型專利87203576公開的一種「人體耳穴信息診斷儀」，一種是半智能式，如中國實用新型專利86206895公開的一種「ML86型人體信息診斷儀」。前者以指針式表頭測出耳部穴位的電位值，再與基礎作簡單比較，後者使用了簡單的電腦技術，但未擺脫髮光二極體顯示的老方法，不能顯示漢字和圖形，穴位值和疾病都以代號表示，操作複雜，顯示穴位少，不直觀。總之，以上兩類診斷儀智能化程度低，功能少，可靠性不夠，實際使用還不盡人意。
本發明的目的，是針對現有診斷儀的不足之處進行改進，提供一種具有微機系統和大規模集成電路顯示控制，能以漢字圖形顯示診斷結果，功能齊全，操作簡便的智能人體信息診斷儀。
本發明的組成部分包括信號檢測，微機主機CPU，系統總線(數據總線和地址總線)，功能模塊電路，顯示和接口鍵盤，CPU通過系統總線連接各組成部分，信號檢測部分由兩根表筆探頭，放大器，A/D轉換器組成，功能模塊電路包括數據存貯器RAM1，RAM2，程序存貯器EPROM，顯示部分具有顯示器CRT，接口鍵盤包括PIO和鍵盤，其特徵是(1).功能模塊電路還包括a.由漢字點陣晶片PIO和鍵盤，其特徵是(1).功能模塊電路還包括a.由漢字點陣晶片組成的漢字庫，b.用於線路邏輯控制的兩片超大規模可編程序邏輯陣列GAL1和GAL2，(2).顯示部分還包括大規模集成電路晶片顯示控制器，二選一開關，移位寄存器，雙向驅動器，並由GAL1，GAL2進行邏輯控制，(3).鍵盤為一個17鍵的專用鍵盤。
下面參照附圖並結合一個實施例對本發明進行詳細描述。
圖1為本發明結構框圖。
圖2為本發明實施例電原理簡圖。
圖3為本發明外形示意圖。
圖4為本發明專用鍵盤示意圖。
圖5為本發明實施例電路圖。
如圖1所示，本發明由信號檢測，微機主機CPU，數據存貯器RAM，程序存貯器EPROM，系統總線，邏輯控制電路，顯示控制器，顯示器CRT，接口，鍵盤等部分組成，CPU是整個儀器的核心，通過系統總線將各組成部分有機地結合在一起。
如圖2和圖5所示，本發明一個實施例的電路連接關係。220V交流電經過變壓，整流，形成+5V直流電壓加到CPU的VCC端。CPU採用Z80A，它通過8位數據線DB與數據存貯器RAM16264，程序存貯器EPROM27128，漢字晶片GB5199B，信號檢測部分的A/D轉換器0809，鍵盤接口PIO，顯示部分的雙向驅動器74LS245，顯示控制器6845相應埠連接，同時通過16位地址總線AB與數據存貯器RAM1，程序存貯器EPROM，漢字晶片，顯示部分的雙向開關(4片)74LS157，顯示控制器6845，超大規模可編程序邏輯陣列GAL1，GAL2，鍵盤接口PIO相應埠連接。
由探頭J2，放大器LM324和A/D轉換器0809組成信號檢測部分，探頭測得的人體生物電信號經分壓放大後，輸入0809，轉換成與之相應的數位訊號，經8位數據總線DB送至CPU處理。
程序存貯器EPROM27128，內存容量為16K字節，存貯全部診斷用程序及耳穴圖形，數據存貯器RAM16264，內存容量為8K字節，存貯檢測數據，RAM2亦為6264，存貯顯示數據。
漢字庫由漢字晶片GB5199B和三態緩衝門74LS273組成，5199B內存容量達2M字節，可存貯8000個漢字，相當於一個二級字庫，由於Z80ACPU的尋址範圍只能達到64K字節，為了對整個漢字庫尋址，本發明採用分頁尋址的方法，5199B的高5位地址A13-A17通過三態緩衝門74LS273接到CPU的數據總線D0-D4上，低12位地址線直接與CPU地址線相應埠連接，由GAL1控制三態門的開與關，達到分頁尋址的目的，同時，漢字庫的選通與否，也由GAL1來實現。
GAL1，GAL2還協助CPU對顯示部分進行邏輯控制，其具體連接方式及功能如下GAL1第1腳連到CPU第5腳A15，作為地址信號輸入，第2腳連到CPU第4腳A14，作為地址信號輸入，第3腳連到CPU第3腳A13，作為地址信號輸入，第4腳連到分頻器74LS393的第11腳QA，作為顯示部分時鐘輸入，第5腳連到分頻器74LS393的第10腳QB，作為顯示部分時鐘輸入，第6腳連到分頻器74LS393的第9腳QC，作為顯示部分時鐘輸入，第7腳連到CPU第19腳MREQ，作為存貯器請求信號，第8腳連到顯示控制器6845第18腳OE，作為顯示輸出使能信號，
第9腳空，第10腳接地，第11腳連到顯示控制器6845第39腳HS，作為同步信號輸入，第12腳連到CPU第24腳WAIT，作為等待信號輸入，第13腳空，第14腳連到電阻R11，作為視頻合成信號之一，第15腳連到移位寄存器74LS166第15腳S/L，作為166的移位/置入，第16腳連到雙向驅動器74LS245第19腳G，作為控制打開雙向驅動器，第17腳連到漢字晶片5199B的第19腳CS，作為字庫的片選，第18腳連到RAM1第20腳CS，作為RAM1的片選，第19腳連到EPROM第20腳CS，作為EPROM的片選，第20腳連到電源。
GAL2第1腳連到CPU第33腳A3，作為地址信號，第2腳連到CPU第32腳A2，作為地址信號，第3腳連到CPU第22腳WR，作為寫信號，第4腳連到CPU第29腳IORQ，作為輸入輸出請求，第5腳連到CPU第21腳RD，作為讀信號輸入，第6腳連到CPU第16腳M1，作為取指令信號，第7腳連到CPU第26腳RESET，作為CPU復位信號，第8腳連到移位寄存器74LS166第13腳QH，作為166串行輸出端，第9腳連到觸發器74LS175第10腳3Q，作為觸發器的輸出，第10腳接地，第11腳連到觸發器74LS175第7腳2Q，作為觸發器的輸出，第12腳連到PIO第4腳CS，作為PIO片選，第13腳連到電阻R9，作為視頻信號，第14腳連到6845第23腳E，作為輸出使能信號，第15腳連到A/D轉換器0809第9腳CS，作為0809片選，第16腳連到三態緩衝門74LS273的第11腳CLOCK，作為打開三態門的控制，第17腳空，第18腳連到CPU第34腳A4，作為地址信號，第19腳連到PIO第37腳M1，作為PIO的復位信號，第20腳連接電源。
顯示部分由顯示器CRT，顯示控制器6845，二選一開關74LS157(4片)，移位寄存器74LS166，雙向驅動器74LS245組成，雙向驅動器74LS245通過數據總線DB與CPU相連接，通過RAM26264的數據線VDB與RAM2相連接，二選一開關74LS157的一個輸入通過地址總線AB與CPU相連接，另一個輸入通過顯示控制器6845的地址線MAB與6845相連接，輸出通過RAM2的地址線VAB與RAM2相連接。RAM2的數據線VDB同時連接移位寄存器74LS166。由GAL1，GAL2控制單元對顯示部分進行邏輯控制。以數據顯示為例，說明其控制原理如下當GAL2選通A/D後，由探頭J2經LM324輸入的電壓信號經0809轉換成數字量，通過數據總線DB送到RAM1中，接著GAL1控制二選一開關74LS157，將RAM2接通CPU的地址總線AB，同時由GAL1打開數據總線DB上的雙向驅動器74LS245，由CPU將RAM1中數據讀出，再寫入到RAM2中，之後，由GAL1控制二選一開關，將RAM2接通顯示控制器6845的地址線MAB，並關閉雙向驅動器，使RAM2與CPU脫離，由6845將RAM2中的數據並行讀入移位寄存器74LS166中，然後由GAL1控制串行輸出，成為亮度信號，再與6845輸出的同步脈衝信號HS和VS在GAL2中合成為視頻信號，送到CRT顯示。這樣，人體生物信息即可在螢光屏上以數字形式顯示出來。本儀器專用鍵盤KEY為17鍵，其中一個復位鍵連接CPU，通過接口PIO，採用行翻轉的方法實現對16功能鍵的掃描。
本發明儀器的外形如圖3所示，圖中1為顯示器CRT，2為鍵盤KEY，3為探頭J2。測試時，被測人手握一根表筆探頭，另一根則由測試人點到被測人的耳穴上(所點穴位顯示屏上有圖提示)。
本發明儀器專用鍵盤標識如圖4所示，17個鍵的功能分別如下(1).0-9，A鍵數字選擇鍵，在目錄選擇時，按某一數字鍵，代表相應的功能選擇。
(2).檢查鍵測試選擇鍵。進入系統檢測並選擇好檢測類型後，按該鍵，在CRT上，當前穴位名稱後，就出現測試提示符＃，即可進行測試。
(3).+1，-1鍵進入系統檢測後或測基準值後，按該鍵可對所測值修改，每按一次加一(或減一)鍵，檢測值增加或減少一個單位。
(4).B鍵退出鍵，系統檢測或測基準時，按此鍵，可返回到上級目錄。
(5).下移鍵按此鍵可以移到下一個穴位處進行檢測。
(6).復位鍵按下此鍵，系統中各穴位值清零，儀器在準備測試狀態。
本發明儀器使用過程如下當儀器通電後，按一下復位鍵，儀器即可進入循環表演，隨後按任何一個鍵，都可進入主菜單中1.顯示耳穴圖2.測基準3.系統檢測4.全面檢測5.診斷提示此後即可按目錄提示，進行相應項目的測試。當某一項目所有穴位都測試完畢後，按一下診斷鍵，這時CPU就調用EPROM中的專家軟體包對RAM1中的所測數據進行分析，判斷是何種疾病，隨後對漢字庫進行尋址，找到相應的漢字，以與數據顯示同樣的方式送往CRT顯示，於是在屏幕上得到以漢字形式出現的直觀的診斷結果。
本發明儀器以屏幕顯示來代替發光二級管顯示的老方法，電路設計上使用了顯示控制的大規模集成電路和邏輯控制的大規模可編程序邏輯陣列，提高線路可靠性和功能集成度，使得許多硬體線路得以用軟體來實現，簡化了儀器結構，降低了儀器成本，用漢字菜單方式提示操作，通過按鍵盤上的各功能鍵，即可進入不同的操作項目，操作簡單，診斷結果顯示快速，準確，直觀。
權利要求
1.智能人體信息診斷儀，從耳部穴位對人體各種疾病進行診斷，其組成部分包括信號檢測，微機主機CPU，系統總線，(數據總線和地址總線)，功能模塊電路，顯示和接口鍵盤，CPU通過系統總線連接各組成部分，信號檢測部分由兩根表筆探頭，放大器，A/D轉換器組成，功能模塊電路包括數據存貯器RAM1，RAM2，程序存貯器EPROM，顯示部分具有顯示器CRT，接口鍵盤包括接口PIO和鍵盤，其特徵是(1).功能模塊電路還包括a.由漢字點陣晶片組成的漢字庫，b.用於線路邏輯控制的兩片超大規模可編程序邏輯陣列GAL1，GAL2，(2).顯示部分還包括大規模集成電路晶片顯示控制器，二選一開關，移位寄存器，雙向驅動器，並由GAL1，GAL2進行邏輯控制，(3).鍵盤為一個17鍵的專用鍵盤。
2.根據權利要求1所述的智能人體信息診斷儀，其特徵是漢字庫由漢字晶片GB5199B和三態緩衝門74LS273組成，5199B的高5位地址通過74LS273接到CPU的數據總線上，低12位地址線直接與CPU地址線相應埠連接，由GAL1控制74LS273的開與關，實現對整個漢字庫分頁尋址。
3.根據權利要求1所述的智能人體信息診斷儀，其特徵是GAL1第1腳連到CPU第5腳A15，作為地址信號輸入，第2腳連到CPU第4腳A14，作為地址信號輸入，第3腳連到CPU第3腳A13，作為地址信號輸入，第4腳連到分頻器74LS393的第11腳QA，作為顯示部分時鐘輸入，第5腳連到分頻器74LS393的第10腳QB，作為顯示部分時鐘輸入，第6腳連到分頻器74LS393的第9腳QC，作為顯示部分時鐘輸入，第7腳連到CPU第19腳MREQ，作為存貯器請求信號;第8腳連到顯示控制器6845第18腳OE，作為顯示輸出使能信號，第9腳空，第10腳接地，第11腳連到顯示控制器6845第39腳HS，作為同步信號輸入，第12腳連到CPU第24腳WAIT，作為等待信號輸入，第13腳空，第14腳連到電阻R11，作為視頻合成信號之一，第15腳連到移位寄存器74LS166第15腳S/L，作為166的移位/置入，第16腳連到雙向驅動器74LS245第19腳G，作為控制打開雙向驅動器，第17腳連到漢字晶片5199B的第19腳CS，作為字庫的片選，第18腳連到RAM1第20腳CS，作為RAM1的片選，第19腳連到EPROM第20腳CS，作為EPROM的片選，第20腳連到電源。GAL2第1腳連到CPU第33腳A3，作為地址信號，第2腳連到CPU第32腳A2，作為地址信號，第3腳連到CPU第22腳WR，作為寫信號，第4腳連到CPU第29腳IORQ，作為輸入輸出請求，第5腳連到CPU第21腳RD，作為讀信號輸入，第6腳連到CPU第16腳M1，作為取指令信號，第7腳連到CPU第26腳RESET，作為CPU復位信號，第8腳連到移位寄存器74LS166第13腳QH，作為166串行輸出端，第9腳連到觸發器74LS175第10腳3Q，作為觸發器的輸出，第10腳接地，第11腳連到觸發器74LS175第7腳2Q，作為觸發器的輸出，第12腳連到PIO第4腳CS，作為PIO片選，第13腳連到電阻R9，作為視頻信號，第14腳連到6845第23腳E，作為輸出使能信號，第15腳連到A/D轉換器0809第9腳CS，作為0809片選，第16腳連到三態緩衝門74LS273的第11腳CLOCK，作為打開三態門的控制，第17腳空，第18腳連到CPU第34腳A4，作為地址信號，第19腳連到PIO第37腳M1，作為PIO的復位信號，第20腳連接電源。
4.根據權利要求1所述的智能人體信息診斷儀，顯示部分的雙向驅動器的一端通過數據總線與CPU相連接，另一端通過RAM2的數據線與RAM2相連接，二選一開關的一個輸入通過地址總線與CPU相連接，另一個輸入通過顯示控制器的地址線與顯示控制器相連接，輸出通過RAM2的地址線與RAM2相連接，RAM2的數據線同時連接移位寄存器。
全文摘要
智能人體信息診斷儀，由微機系統控制，具有漢字庫，電路設計上使用了顯示控制的大規模集成電路和邏輯控制的大規模可編程序邏輯陣列，操作簡便，性能可靠，功能齊全，診斷結果以漢字形式顯示，快速，準確，直觀，用於耳部穴位對人體各種疾病的診斷。
文檔編號A61B5/04GK1060593SQ90105749
公開日1992年4月29日 申請日期1990年10月12日 優先權日1990年10月12日
發明者張登元, 梁勇, 張雨飛, 王新明 申請人:江蘇省計算技術研究所