手穴诊疗仪设计原理

2008-07-13 17:50:30来源: 电子产品世界
  摘要

  “手穴诊疗仪”主要为提供个人使用,一般使用者只要利用连接本仪器之穴位探棒,即可自行寻找手掌上之穴位,当寻找到手掌上的穴位时,使用者会感到穴位探棒传来的刺激感,同时“手穴诊疗仪”会对该穴位进行判读,透过内建的显示屏幕告知使用者一个客观的指标,以此了解该穴位所对应的人体器官是否建康。

  除了诊察穴道的功用,“手穴诊疗仪”能够利用不同频率的电流输出,而得到中医针灸之效果,此功能尽需要一般使者即能够自行操作,不但没有危险性,更不需要冒风险到坊间找其它民俗医疗。

  “手穴诊疗仪”将设计超迷你的体积,ALL IN ONE的功能,让使用者轻松带着走,无论是火车上或是飞机上随时随地可以使用,就像一位随行的个人医生。
  
  研究动机

  针灸是中国历代祖先最具智慧的医疗方式,但碍于一般人对于针灸不甚了解,且国内有许多不合格的针灸医师,若让不合格的医师诊疗,恐有疑虑。有研究证实人体穴道位置,其实可以经由施以微小电流,而由皮肤上电阻的变化来测定穴位所在。而由穴位上电阻的变化,也可以用来观察人体五脏六腑的机能是否正常。因此,为了国人的安全与健康,我们着手创作安全、方便又实用的“手穴诊疗仪”,并经由测试者的反应实验,验证五脏六腑的机能与相对应穴位所在处电阻的变化是否有密切关系,同时也可验证于坊间书籍有关手穴位置及相关理论基础是否正确。

  三大要素—气、穴道、经络

  请试着按摩自己的手掌,找一找和身体各位位相对应的部份。被按摩的部位会慢慢地温热起来,心情也愈来愈愉快,不是吗?接着,拇指用力,连续按压手掌的每一处,是不是觉得有些地方按起来很痛,而有些地方虽然会痛,却很舒服呢?接下来,请试着搓揉自己的手,或双手相互摩擦,当手渐渐热起来的时候,令人谄异的是情绪也随之沉静下来。

  只是摸一摸双手、按一按手掌、搓一搓掌心而已,为什么就会产生这些变化呢?实际上,这些可以用东方医学来解释。

  第一、每一个人的手掌都和妈妈的手掌一样,可以产生“气”。

  第二、手上有很多“穴道”。

  第三、手是众多“经络”的聚集处。

  经络、穴道集中在双手

  三大要素中的经络和穴道,并非只有手上才有。人体大约有二千多个穴道和二十多条经络。其中,分布最多的部位就是手和脚。随意按一下手,有时候会按到一些有特殊压痛感的地方,按照东方医学的说法,就是按到了“穴道”。穴道和体内的某个脏器相连结,而负责连接两处的线,就是“经络”。东方医学认为,人体体内的路经为穴道→经络→脏器。换句话说,体内的脏器和体表的皮肤之间布满了各种网络,而网络上的线就是经络,点就是穴道。

  穴道和内脏之间的健康通信

  有网络就会有情报交换的事实发生,脏器和穴道之间也是一样。某个脏器若发生机能异常,就会透过经络,反应在穴道上;相反的,如果穴道受到剌激,该剌激也会透过经络传给脏器。运用这个原理所研究出来的,正是东方医学的“针灸、指压及穴道疗法”。简单地说,该疗法就是“适当地剌激穴道,以调整脏器的机能,消除身体的疼痛”。
  
  工作原理

  本作品“手穴诊疗仪”将利用盛群生产之MCU HT46R24作为系统核心,以HT46R24单芯片与一些周边电路来产生一个与人体脉动相符的脉冲,利用此脉冲来刺激手掌上的穴位,人体神经可感受到此刺激感,即可达成初步的寻找穴位功能。再利用HT46R24的A/D转换器对人体受刺激的反应进行判读,再将判读结果由显示屏幕显示告知使用者该穴位之反应状况,即达成诊断之功能。另外利用HT46R24与一些周边电路产生一与人体脉动相符的变动脉冲,可对固定穴位进行刺激,即达成类针灸的电疗效果。

  因此我们的“手穴诊疗仪”是采用HT46R24 MCU产生微小电流脉波经过手掌穴道,藉由比对判读穴道的反应电流值,透过LCD显示屏显示诊疗穴位的健康程度。


  
  功能、特色

  “手穴诊疗仪”主要为提供个人使用,一般使用者只要利用连接本仪器之穴位探棒,即可自行寻找手掌上之穴位,当寻找到手掌上的穴位时,使用者会感到穴位探棒传来的刺激感,同时“手穴诊疗仪”会对该穴位进行判读,透过内建的LCD屏幕告知使用者该穴位所对应的人体器官是否建康。

  “手穴诊疗仪”可分为诊疗模式与保健模式。诊疗模式利用穴位探棒提供固定的电流波动,经由“手穴诊疗仪”判读后,使用者可从内建的显示屏幕了解自己点的穴位健康状况,同时若判读不健康会自动提醒使用者。保健模式则可利用穴位探棒或贴片提供不规则的电流波动,在医师的指导之下可自行针对特定穴位进行电疗按摩,可比拟针灸的效果。

  “手穴诊疗仪”设计成迷你的体积,让使用者可以轻松带着走,无论是火车上或是飞机上随时随地可以使用,就像一位随行的个人医生。
诊疗模式

  —可针对不同使用者改变设定

  —依照不同体质改变输出大小

  —显示稳定客观的健康度

  相对健康度 = ( ( 量测点 - 归零点 ) / AD_TOTAL ) × 100

  AD_TOTAL = 基准点 - 归零点

  保健模式

  —使用保健贴片治疗与解除酸痛感

  —利用音乐不断改变输出的微小电流

  —随时随地享受按摩的乐趣
 
  作品结构

  硬件部分

  主要使用的HT46R24单芯片的功能有:

  — PWM:输出到滤波电路,做为DAC控制输出Level

  — TMR:控制诊疗与保健模式输出频率

  — ADC:侦测人体反应电流与电阻(多次撷取后平均)操作按键扫描,利用电阻分压

  — WDT:预防未知的硬件损毁(如 LCD、EEPROM)

  — I2C:存取外部EEPROM,储存选项设定

  — I/O:数据传递、控制LCD与组件电源管理

  — Calculate:最高可达 32 Bit。计算A/D量测的结果以供显示健康度。计算Level大小以供设定PWM宽度

  软件部分

  设计方式

  本作品“手穴诊疗仪”采用盛群半导体所生产的Holtek HT46R24微控制器作为本系统核心。HT46R24具备8K OTP程序内存及384个Byte一般数据存储器,提供程序撰写者应用于较大及较复杂数据之处理有更大的弹性应用空间。配备40个I/O pin可供设计者应用于多输入及输出控制的装置,如外部按键输入控制、直接驱动LED显示,或控制外部开关组件如TRIAC、Relay等。提供8 通道10位分辨率A/D转换输入作为监测外部模拟信号之用途。搭配不同Sensor可应用于侦测如电池电压、电流、温度、湿度、压力、明暗度等功能。搭载4通道8位 PWM高频载波输出,以直接存取内部Register就能控制PWM Duty Cycle,使PWM之使用相当方便。PWM输出更可应用于控温、调速、定电压、定电流等控制。HT46R24亦提供下列功能:I2C bus串行界面(Salve),使用者在On Board Communication应用方面能更方便。PFD(Program Frequency Divider)可产生精确的频率输出,应用于音频产生,可直接驱动Buzzer等发音组件。LVR(Low Voltage Reset)用于侦测系统电压,若系统电压低于LVR值时系统将产生重置,以避免系统工作电压低于操作电压可能造成的不稳定状态。

  我们应用了重要的ADC功能用来侦测电流的变动,利用PWM控制输出的电流大小与控制感应电路的OPA电压,另外使用I2C Bus存取EEPROM,充份的利用Holtek HT46R24 MCU的功能。

  在制作过程中不断的测试与修正错误,所遇到的设计瓶颈都能够一一排除,至今不论是硬件电路或是软件之设计均已经非常稳定。在制作前所订定的功能都有完成设计,甚至还加入了新的功能。在多次的改版之下,至今的成品令我们相当的满意。
  
  结语

  我们希望能基于本作品“手穴诊疗仪”的功能之下,在未来研发出能够自动辨别手掌穴位的仪器,让一般不了解如何寻找手掌位的民众能够在家中自行对自己的身体健康做更深入的检测,以此帮助更多的群众。(本文选自台湾《零组件》杂志)
  
  参考文献:

  1.  水鸟丈雄,神奇手掌按摩疗法,轻舟出版社,1998

  2.  钟启仁,HT46xx微控制器理论与实务实典,全华科技图书股份有限公司(2004)

  3.  蔡朝洋,单芯片微电脑原理与应用,全华科技图书股份有限公司(1998)

  4.  邓锦城,8051单芯片实作宝典,益众信息有限公司(1996)

  5.  柯南,全能电路设计之Protel PCB 99 SE,台科大图书股份有限公司(2002)

  6.  伍孝鹏,实用数字IC线路设计,全华科技图书股份有限公司(1995)

关键字:频率  输出  穴位  电阻  安全  摩擦

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0713/article_158.html
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