專利名稱：通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
經(jīng)絡(luò)是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論之一，盡管到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)經(jīng)絡(luò)的物理形態(tài)，但是通過聲、光、電、輻射等方法間接證實(shí)經(jīng)絡(luò)的存在，其中通過測(cè)量電信號(hào)的方式獲得人體經(jīng)絡(luò)的信息是一個(gè)最熱門的方向。如劉浩興的發(fā)明專利CN1167643A采用電脈沖信號(hào)刺激人體身體表面，通過人體各個(gè)部位的不同主觀感覺來判斷病理情況，但是需要人的主觀感受配合，容易出現(xiàn)似是而非的情況，對(duì)于聾啞患者則失去使用意義。另外該儀器產(chǎn)生的刺激信號(hào)一般高達(dá)100V甚至更高，使人產(chǎn)生不適的感覺，且容易對(duì)刺激產(chǎn)生耐受性。張成等的實(shí)用新型專利CN2317810Y設(shè)計(jì)了一塊計(jì)算機(jī)板卡來采集人體穴位的伏安特性獲得人體經(jīng)絡(luò)信息，由于需要打開機(jī)箱插入計(jì)算機(jī)板卡，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種通用串行總線(USB)接口人體阻抗檢測(cè)儀，采用單片機(jī)測(cè)量人體表面在低壓正弦波激勵(lì)下的阻抗，并通過USB接口供電及與個(gè)人電腦或者掌上電腦通訊。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下它包括電源電路、正弦波發(fā)生電路、檢測(cè)電極、信號(hào)切換電路、交直流轉(zhuǎn)換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及其外圍電路、USB接口電路組成。其中電源電路與正弦波發(fā)生電路、信號(hào)切換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路、USB接口電路相連；檢測(cè)電極分別與正弦波發(fā)生電路、信號(hào)切換電路、人體相連；信號(hào)切換電路與檢測(cè)電極、電源電路、單片機(jī)及外圍電路、交直流轉(zhuǎn)換電路相連；交直流轉(zhuǎn)換電路與信號(hào)切換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路相連；AD轉(zhuǎn)換電路與電源電路、交直流轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路相連；單片機(jī)及其外圍電路與電源電路、AD轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路相連；USB接口電路與電源電路、單片機(jī)及外圍電路相連。
本實(shí)用新型采用低壓正弦波作為測(cè)量信號(hào)，通過串連在測(cè)量回路上的采樣電阻獲得流經(jīng)人體的交流電流并將其轉(zhuǎn)換成直流電壓，由單片機(jī)測(cè)量該直流電壓間接得到人體阻抗；阻抗測(cè)量結(jié)果通過USB接口傳送到個(gè)人電腦或者掌上電腦上，由計(jì)算機(jī)軟件顯示出測(cè)量結(jié)果并分析。供電利用USB接口；在信號(hào)切換電路的配合下，可以一次測(cè)量人體多個(gè)部位的阻抗。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是它采用單片機(jī)測(cè)量人體體表在低壓正弦波激勵(lì)下的阻抗，單片機(jī)把測(cè)量結(jié)果通過USB接口傳送到個(gè)人電腦或者掌上電腦進(jìn)行分析并顯示分析結(jié)果。由于采用幅值較小的正弦波信號(hào)，人體沒有任何不適反應(yīng)，短期內(nèi)可重復(fù)測(cè)量。測(cè)量裝置設(shè)計(jì)為便攜式，利用USB接口供電。在具有信號(hào)切換電路的情況下，可以一次測(cè)量人體體表多個(gè)部位的阻抗。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為電源電路圖；圖3為正弦波發(fā)生電路圖；圖4為檢測(cè)電極圖；圖5為信號(hào)切換電路；圖6為交直流轉(zhuǎn)換電路圖；圖7為AD轉(zhuǎn)換電路圖；圖8為單片機(jī)及外圍電路圖；圖9為USB接口電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型它包括電源電路1、正弦波發(fā)生電路2、檢測(cè)電極3、信號(hào)切換電路4、交直流轉(zhuǎn)換電路5、AD轉(zhuǎn)換電路6、單片機(jī)及其外圍電路7、USB接口電路8組成。其中電源電路1與正弦波發(fā)生電路2、信號(hào)切換電路4、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路7、USB接口電路8相連；檢測(cè)電極3分別與正弦波發(fā)生電路2、信號(hào)切換電路4、人體相連；信號(hào)切換電路4與檢測(cè)電極3、電源電路1、單片機(jī)及外圍電路7、交直流轉(zhuǎn)換電路5相連；交直流轉(zhuǎn)換電路5與信號(hào)切換電路4、AD轉(zhuǎn)換電路6、單片機(jī)及外圍電路7相連；AD轉(zhuǎn)換電路6與電源電路1、交直流轉(zhuǎn)換電路5、單片機(jī)及外圍電路7相連；單片機(jī)及其外圍電路7與電源電路1、AD轉(zhuǎn)換電路6、USB接口電路8相連；USB接口電路與電源電路1、單片機(jī)及外圍電路7相連。
如圖2所示，電源電路1包括升穩(wěn)壓芯片MAX5027 IC1，電容C1 C2，二極管D1，電感L1；該電路將5V電壓變換為直流+30V。
如圖3所示，正弦波發(fā)生電路2，包括含有電阻R1、R2、R3，電容C3的集成電路ICL8038 IC2。電阻R4、R5、R6、R7，一個(gè)運(yùn)算放大器LM358 IC3。通過接入不同的電阻R1、R2和電容C3集成電路ICL8038可以產(chǎn)生一個(gè)從0.001HZ到300kHZ的正弦波信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過一個(gè)運(yùn)算放大器放大后輸出到檢測(cè)電極。
如圖4所示，檢測(cè)電極3的輸入端ACOut與正弦波發(fā)生電路2相連，輸出端ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4與信號(hào)切換電路4相連。
如圖5所示，信號(hào)切換電路4，包括八通道多路轉(zhuǎn)換器集成電路74HC4051IC5。圖中的ACin引腳與交直流轉(zhuǎn)換電路5相連，輸入端ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4與測(cè)試電極3相連?？刂贫薈ONA、CONB與單片機(jī)及外圍電路7相連。
如圖6所示，交直流轉(zhuǎn)換電路5，包括電阻R8、R9、R10，二極管D3與電容C4構(gòu)成的一個(gè)半波整流電路；輸入端ACIn與信號(hào)切換電路4相連。輸出端AN0與AD轉(zhuǎn)換電路6相連，控制端RA1與單片機(jī)及外圍電路7相連；本電路將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)。
如圖7所示，AD轉(zhuǎn)換電路6包括AD轉(zhuǎn)換集成電路ADC0831 IC10。輸入端AN0與交直流轉(zhuǎn)換電路5相連，引腳SCK、DO端與單片機(jī)及外圍電路7相連。
如圖8所示，單片機(jī)及外圍電路7，包括83C751單片機(jī)IC8，晶體振蕩器Y1與電容C6、C7組成的時(shí)鐘電路，電阻R11與電容C5組成的復(fù)位電路。引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與USB接口電路8相連。引腳(SCK、DO)與AD轉(zhuǎn)換電路6相連。引腳(CONA、CONB)與信號(hào)切換電路4相連。
如圖9所示，USB接口電路8，包括USB接口芯片PDIUSBD12 IC12，電阻R20、R21 R23、R24、R25、R26，晶體振蕩器Y2與電容C10、C11組成的時(shí)鐘電路。引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與單片機(jī)及外圍電路7相連。
單片機(jī)及外圍電路7中所包含的單片機(jī)是其他公司生產(chǎn)的不同型號(hào)的單片機(jī)；單片機(jī)及外圍電路7與AD轉(zhuǎn)換電路6合并，選用內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)；單片機(jī)及外圍電路7與USB接口電路8合并，選用內(nèi)置USB接口的單片機(jī)；單片機(jī)及外圍電路7、AD轉(zhuǎn)換電路6、USB接口電路8合并，選用內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換電路與USB接口的單片機(jī)。
通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀的使用將檢測(cè)電極固定在人體體表上，通過計(jì)算機(jī)經(jīng)USB接口下發(fā)開始命令，檢測(cè)開始。期間依照計(jì)算機(jī)軟件的提示可以更換檢測(cè)部位。檢測(cè)全部完成后，計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)顯示測(cè)量與分析結(jié)果。
權(quán)利要求1 通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀，其特征在于它包括電源電路(1)、正弦波發(fā)生電路(2)、檢測(cè)電極(3)、信號(hào)切換電路(4)、交直流轉(zhuǎn)換電路(5)、AD轉(zhuǎn)換電路(6)、單片機(jī)及其外圍電路(7)、USB接口電路(8)組成；其中電源電路(1)與正弦波發(fā)生電路(2)、信號(hào)切換電路(4)、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路(7)、USB接口電路(8)相連；檢測(cè)電極(3)分別與正弦波發(fā)生電路(2)、信號(hào)切換電路(4)、人體相連；信號(hào)切換電路(4)與檢測(cè)電極(3)、電源電路(1)、單片機(jī)及外圍電路(7)、交直流轉(zhuǎn)換電路(5)相連；交直流轉(zhuǎn)換電路(5)與信號(hào)切換電路(4)、AD轉(zhuǎn)換電路(6)、單片機(jī)及外圍電路(7)相連；AD轉(zhuǎn)換電路(6)與電源電路(1)、交直流轉(zhuǎn)換電路(5)、單片機(jī)及外圍電路(7)相連；單片機(jī)及其外圍電路(7)與電源電路(1)、AD轉(zhuǎn)換電路(6)、USB接口電路(8)相連；USB接口電路與電源電路(1)、單片機(jī)及外圍電路(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀，其特征在于1)電源電路(1)包括升穩(wěn)壓芯片MAX5027，電容(C1、C2)，二極管(D1)，電感(L1)；2)正弦波發(fā)生電路(2)包括含有電阻(R1、R2、R3)，電容(C3)的ICL8038集成電路(IC2)；電阻(R4、R5、R6、R7)，一個(gè)LM358運(yùn)算放大器(IC3)；3)檢測(cè)電極(3)其輸入端(ACOut)與正弦波發(fā)生電路(2)相連，輸出端(ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4)與信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(4)相連；4)信號(hào)切換電路(4)包括八通道多路轉(zhuǎn)換器集成電路74HC4051(IC5)，輸出端(ACin)引腳與交直流轉(zhuǎn)換電路(5)相連，輸入端(ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4)與測(cè)試電極(3)相連，控制端(CONA、CONB)與單片機(jī)及外圍電路7相連；5)交直流轉(zhuǎn)換電路(5)包括電阻(R8、R9、R10)，二極管(D3)與電容(C4)構(gòu)成的一個(gè)半波整流電路；輸入端(ACIn)與信號(hào)切換電路(4)相連，輸出端(AN0)與AD轉(zhuǎn)換電路6相連，控制端(RA1)與單片機(jī)及外圍電路(7)相連；6)AD轉(zhuǎn)換電路(6)包括AD轉(zhuǎn)換集成電路ADC0831(IC10)，輸入端(AN0)與交直流轉(zhuǎn)換電路(5)相連，時(shí)鐘輸入端(SCK)與數(shù)據(jù)輸出端(DO)與單片機(jī)及外圍電路(7)相連；7)單片機(jī)及外圍電路(7)包括83C751單片機(jī)(IC8)，晶體振蕩器(Y1)與電容(C6、C7)組成的時(shí)鐘電路，電阻(R11)與電容(C5)組成的復(fù)位電路；其引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與USB接口電路(8)相連，引腳(SCK、DO)與AD轉(zhuǎn)換電路(6)相連，引腳(CONA、CONB)端與信號(hào)切換電路(4)相連；8)USB接口電路(8)包括USB接口芯片PDIUSBD12(IC12)，電阻(R20、R21 R23、R24、R25、R26)，晶體振蕩器(Y2)與電容(C10 C11)組成的時(shí)鐘電路，其引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與單片機(jī)及外圍電路(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀，其特征在于單片機(jī)及外圍電路(7)與AD轉(zhuǎn)換電路(6)合并，選用內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀，其特征在于單片機(jī)及外圍電路(7)與USB接口電路(8)合并，選用內(nèi)置USB接口的單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀，其特征在于單片機(jī)及外圍電路(7)、AD轉(zhuǎn)換電路(6)、USB接口電路(8)合并，選用內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換電路與USB接口的單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種通用串行總線接口人體阻抗檢測(cè)儀。包括電源電路與正弦波發(fā)生電路、信號(hào)切換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路、USB接口電路相連；檢測(cè)電極分別與正弦波發(fā)生電路、信號(hào)切換電路、人體相連；信號(hào)切換電路與單片機(jī)及外圍電路、交直流轉(zhuǎn)換電路相連；交直流轉(zhuǎn)換電路與AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及外圍電路相連；AD轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)及外圍電路相連；單片機(jī)及其外圍電路與USB接口電路相連。它采用單片機(jī)測(cè)量人體體表在低壓正弦波激勵(lì)下的阻抗，單片機(jī)把測(cè)量結(jié)果通過USB接口傳送到個(gè)人電腦或者掌上電腦進(jìn)行分析并顯示分析結(jié)果。測(cè)量裝置設(shè)計(jì)為便攜式，利用USB接口供電。在具有信號(hào)切換電路的情況下，可以一次測(cè)量人體體表多個(gè)部位的阻抗。
文檔編號(hào)A61B5/053GK2654035SQ0325535
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者李江 申請(qǐng)人:李江