辨經測平診斷儀的製作方法

2023-11-08 10:19:30 1

本發明涉及一種疾病診斷儀，特別是辨經測平診斷儀，屬於生物電子測量技術領域。

背景技術：

自古以來，中醫通常是靠醫生的望聞問切來診斷疾病，隨著大量的中醫科學儀器的研製、推廣和使用，不斷地替代中醫的一些原始診療方法，促進中醫診療的客觀化、標準化，有利於中醫的長足發展。

經絡是人體臟腑與體表肌膚、四肢、五官、九竅相互聯繫的通道,具有運行氣血,溝通機體表裡、上下、內外,調節臟腑組織生理功能等作用。經絡失衡是由致病因素直接或間接的作用於經絡系統而引起的病理變化。十二經脈氣血的偏盛偏衰,可引起與其絡屬的臟腑、組織、器官的功能過亢，破壞各經絡、臟腑生理功能的協調平衡而發病。近代研究發現，人體體表經絡和穴位處的皮膚阻抗不同於非經非穴部位，它隨相應臟腑機能的變化而變化。當人體內某臟腑或器官發生病變時，相應經脈的電性能也發生變化，經脈的相對平衡就破壞。當臟器發生變化時，往往通過經絡反應於體表各穴位，尤其因為「井穴」是脈氣所出或終止的地方，反應更為靈敏，所以通過測量井穴的電參數，就可知人體的健康程度，並根據導電量變化的程度或左右差值的大小，判斷相應臟腑機能的「虛」、「實」或「平衡」的狀況。

技術實現要素：

本發明的目的在於提出一種辨經測平診斷儀，通過測量被測人員的各井穴信號，並運用計算機技術實時地比對分析，給出診斷參考意見。

本發明是這樣實現的：辨經測平診斷儀，其特徵在於，包括：計算機usb接口（1）、通信單元（2）、智能單元（3）、數模轉換單元（4）、粘膠電極片（5）、電極探頭（6）、採樣單元（7）、指示單元（8）；其中：

通信單元（2）實現計算機usb接口（1）與智能單元（3）的通信功能，與計算機usb接口（1）及智能單元（3）構成電氣連接；

智能單元（3）對被測人員的各井穴信號進行測量與數據處理，與通信單元（2）、數模轉換單元（4）、粘膠電極片（5）、採樣單元（7）、指示單元（8）構成電氣連接；

電極探頭（6）用於接觸被測人員的各井穴處的皮膚，以便測量各井穴的電信號，與數模轉換單元（4）、採樣單元（7）構成電氣連接。

本發明是按照上述構思使用上述主要部件構成的。其工作原理是：智能單元通過通信單元與計算機usb接口連接，在計算機上運行配套的軟體，通過計算機usb接口配置智能單元的工作參數，智能單元給出數位訊號到數模轉換單元，由其轉換為模擬信號，並輸出到電極探頭上，再經採樣單元處理電極探頭上的電信號後送給智能單元，智能單元將採樣的數據發送給計算機，由計算機軟體進行分析處理。

本發明的優點及效果：

(1)能夠自動提示檢測有關的井穴，並給出具體的位置信息；

(2)只需在計算機上安裝配套的軟體，智能單元成本較低；

(3)不需要單獨的電源，由計算機usb接口直接供電；

(4)具有操作提示，容易操作；

(5)測量各井穴的數據在計算機軟體界面上顯示清晰，數據一目了然；

(6)可以設定檢測的靈敏度；

(7)能直接顯示疾病診斷結果；

(8)具有檢測數據保存功能。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理方框圖。

圖2是本發明的實施例的通信單元電路原理圖。

圖3是本發明的實施例的智能單元、數模轉換單元、採樣單元、指示單元的電路原理圖。

圖4是本發明的主程序工作流程圖。

圖5是測量井穴數據子程序流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明作進一步的詳細說明，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

請參看圖1，辨經測平診斷儀，包括：計算機usb接口（1）、通信單元（2）、智能單元（3）、數模轉換單元（4）、粘膠電極片（5）、電極探頭（6）、採樣單元（7）、指示單元（8）；其中通信單元（2）實現計算機usb接口（1）與智能單元（3）的通信功能，與計算機usb接口（1）及智能單元（3）構成電氣連接；智能單元（3）對被測人員的各井穴信號進行測量與數據處理，與通信單元（2）、數模轉換單元（4）、粘膠電極片（5）、採樣單元（7）、指示單元（8）構成電氣連接；電極探頭（6）用於接觸被測人員的各井穴處的皮膚，以便測量各井穴的電信號，與數模轉換單元（4）、採樣單元（7）構成電氣連接。

請進一步參看圖2，j1用於將測平診斷儀連接到計算機usb接口，通過計算機usb接口向測平診斷儀供電，發光二極體led1用作電源指示，電阻r0是限流電阻。

通信單元由集成電路u1、電容c1～c3、電阻r1組成。u1的型號為cp2101，是usb轉uart橋接晶片，內部包含usb2.0全速功能控制器、eeprom、收發緩衝器和帶有數據機控制信號的異步串行數據總線，內部集成了振蕩器，因而無需其它外部usb電路元件，此外，片內還集成了5v轉3.3v的電壓調節器，並輸出到引腳6（vdd），使得外部的3.3v器件可以由它來供電，簡化了產品的電源部分的設計。

u1的引腳3連接到j1的引腳4，作為gnd引腳，u1的引腳4連接到j1的引腳3，u1的引腳5連接到j1的引腳2；u1的引腳7和8相連且外部接電容c2、c3，並連接到j1的引腳1；u1的引腳23與引腳24相連接，u1的引腳27與引腳28相連接；u1的引腳6外部接電容c1，並通過電阻r1連接到引腳9。

請進一步參看圖3，智能單元由單片機u2、插座j2、電阻r2、r3、電容c4～c6組成。單片機u2的型號為c8051f330，內部集成有振蕩器、在系統可編程的flash存儲器、電壓基準、調試電路、溫度傳感器、dac數模轉換電路、adc模數轉換電路、比較器、通用16位定時器/計數器、硬體smbus（i2c兼容）、uart串口、pca等硬體模塊，與外圍相關單元構成電氣連接。電阻r2及電容c5為單片機提供上電復位信號，電容c4是濾波電容。

插座j2是編程接口，j2的引腳1接至電源vdd，引腳2與單片機u2的引腳5連接，引腳3連接至復位信號rst端，並與電阻r3串聯後接至單片機u2的第4引腳，j2的引腳4直接與單片機u2的引腳4相連接，j2的引腳5接至gnd。進行仿真、編程操作時，單片機通過此接口與c8051f單片機編程器或仿真器相連，以便對單片機進行編程、調試和程序下載。

單片機u2的引腳1外接電容c6，對內部輸出的電壓基準信號進行濾波；u2的引腳6連接到圖2的u1第12引腳，u2的引腳7連接到圖2的u1第11引腳，u2的引腳8連接到圖2的u1第9引腳，u2的引腳9連接到圖2的u1第2引腳，u2的引腳10連接到圖2的u1第1引腳，u2的引腳16連接到圖2的u1第26引腳，u2的引腳17連接到圖2的u1第25引腳。

數模轉換單元集成在單片機u2的內部，其數模轉換信號通過u2的引腳20輸出，外部接有電阻r4、r5、電容c8；接口j3與電容c8相連，用於連接粘膠電極片a1和電極探頭a2。單片機將dac的數字轉換為模擬信號，通過電阻r5經j3的引腳1輸出到電極探頭a2上。

採樣單元由集成在單片機u2內部的adc模數轉換電路及u2的引腳19所連接的電阻r6、電容c7組成，將電極探頭a2上的電信號送給單片機u2進行採樣，然後將採樣的數據發送給計算機，由計算機軟體進行分析處理。

指示單元用於發出聲光提示信號，由電阻r8～r10、發光二極體led2、三極體v1、蜂鳴器fm1、電容c9、按鈕s1組成。聲光提示信號由單片機u2的引腳14輸出，與電阻r8、r9連接；發光二極體led2的陽極與電阻r8連接，led2的陰極與gnd連接，以發光的形式給出提示信息；電阻r10與npn型三極體v1的發射結並聯，基極與電阻r9相連，發射極與gnd連接，集電極與蜂鳴器fm1的負極相連，電容c9與蜂鳴器fm1並聯；三極體v1的作用是將單片機u2的引腳14輸出的提示信號進行放大，驅動蜂鳴器fm1發聲，以聲音的形式給出提示信息；s1是帶自鎖的按鈕，可手動斷開s1，以禁止蜂鳴器fm1發聲。

單片機每自動測量完成一個井穴時發出一短暫的聲響，發出聲響的同時led2點亮，提示可以測量下一井穴，當人體24個井穴全部測量完畢時，發出一長聲響，表明測平診斷結束。

圖2～圖3電路原理圖中相同的電氣網絡編號或埠是相連的。

請進一步參看圖4，辨經測平診斷儀的控制方法是，主程序的工作流程包括如下步驟：

步驟s1：初始化；

步驟s2：測量井穴數據；

步驟s3：判斷當前井穴測量是否達到10次，若未達到10次，則進入步驟s10；若達到10次，則進入步驟s4；

步驟s4：對當前井穴測量的10次數據進行處理，去掉一個最大值和一個最小值，將剩下的8個值的平均值作為當前井穴的測量數據；

步驟s5：當前井穴測量完成，保存當前井穴測量數據；

步驟s6：判斷所有井穴是否都測量完畢，若未測量完畢，進入步驟s8；若測量完畢，進入步驟s7；

步驟s7：發出長聲響信號，診斷結束，進入步驟s10；

步驟s8：發出短聲響信號，進入步驟s9；

步驟s9：準備按各井穴所編的序號測量下一個井穴，進入步驟s10；

步驟s10：檢查是否收到pc機的通信命令；

步驟s10：判斷是否收到pc機命令幀，若未收到命令幀，則進入步驟s2；若收到命令幀，則進入步驟s12處理命令幀數據，智能單元根據不同的pc機命令進行相應的操作，例如：確定增益、正式測量、更換井穴、查閱結論、讀產品標識，然後進入步驟s2；

程序重複步驟s2～s12，周而復始，循環運行。

其中，步驟s1的初始化程序包括如下步驟：

步驟s101：配置i/o埠；

步驟s102：配置adc模數轉換器參數；

步驟s103：配置dac數模轉換器參數；

步驟s104：配置定時器參數；

步驟s105：串口初始化，配置串口通信參數；

步驟s106：配置定時器及串口中斷；

步驟s107：清空各井穴的數據；

步驟s108：配置蜂鳴器在完成井穴測量後發出提示；

步驟s109：設定初始增益，輸出dac數據；

步驟s110：設置工作模式為自動測試，即在正式測平工作狀態下，當檢測到電極探頭離開井穴時自動進入下一個井穴測量。

請進一步參看圖5，步驟s2的測量井穴數據子程序包括如下步驟：

步驟s201：選擇當前井穴；

步驟s202：adc測量並讀出數據；

步驟s203：根據adc測量的數據，判斷探針是否接觸井穴，若探針未接觸井穴，則子程序返回；若探針接觸到井穴，則進入步驟s204；

步驟s204：判斷井穴數據是否在合適範圍，若在合適範圍內，則進入步驟s206；若不在合適範圍內，則進入步驟s205；

步驟s205：自動調整增益；

步驟s206：保存當前測量數據；子程序返回。

用辨經測平診斷儀進行診斷時，需要先在計算機（pc機）上安裝配套的辨經測平診斷儀軟體。正式檢測前，先通過usb數據線將辨經測平診斷儀與計算機的usb接口進行連接，在計算機上運行辨經測平診斷儀軟體（pc機軟體），將粘膠電極片作為公共電極，粘膠電極片粘貼在被測試者兩眉間的「印堂」穴直上一寸處的「額中」穴。開始檢測時，點擊pc機軟體中的「正式測平」按鈕，根據操作提示將電極探頭沾溼放在相應的部位，測量人體井穴的電信號，每自動測量完成一個井穴時辨經測平診斷儀發出一短暫的聲響，同時發光二極體閃亮一下，提示測量下一井穴。依次測量左手少陽、商陽、中衝、關衝、少衝、少澤，右手少陽、商陽、中衝、關衝、少衝、少澤，左足隱白、大敦、厲兌、竅陰、內至陰、至陰，右足隱白、大敦、厲兌、竅陰、內至陰、至陰。當24個井穴全部測量完畢時，辨經測平診斷儀發出一長聲響，表明診斷結束。

在pc機軟體界面上，勾選「自動選擇井穴」時，每自動測量完成一個井穴時會自動提示測量下一井穴，也可以手動選擇井穴。不管是自動還是手動選擇井穴，在pc機軟體界面上，對測量的井穴，會給出具體的井穴位置信息。

點擊pc機軟體「測平診斷」標籤中的「查閱結論」按鈕，可以看到測平診斷結論，如果計算機屏幕出現提示，請按照提示進行操作。

點擊pc機軟體中的「保存結論」按鈕，可以將測平診斷結論保存到pc機中。

點擊pc機軟體中的「列印結論」按鈕，可以列印測平診斷結論。

點擊pc機軟體中的「井穴數據」標籤，可以查看各井穴的測量數據。

點擊pc機軟體中的「查看使用說明」按鈕，可以查看辨經測平診斷儀的使用說明。

點擊pc機軟體中的「十二經虛實症狀說明」按鈕，可以查看十二經虛實症狀說明。

根據測平診斷結論，確定測試者要求所治疾病有關的病理經絡，選定經穴，補虛瀉實。經治療後，再次進行測平，可看到病理經絡逐步趨向平衡，病情亦即逐步好轉。