專利名稱：通用串行總線接口人體阻抗檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通用串行總線接口人體阻抗檢測儀。
背景技術：
經絡是我國傳統醫(yī)學的基礎理論之一，盡管到目前為止還沒有發(fā)現經絡的物理形態(tài)，但是通過聲、光、電、輻射等方法間接證實經絡的存在，其中通過測量電信號的方式獲得人體經絡的信息是一個最熱門的方向。如劉浩興的發(fā)明專利CN1167643A采用電脈沖信號刺激人體身體表面，通過人體各個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，容易出現似是而非的情況，對于聾啞患者則失去使用意義。另外該儀器產生的刺激信號一般高達100V甚至更高，使人產生不適的感覺，且容易對刺激產生耐受性。張成等的實用新型專利CN2317810Y設計了一塊計算機板卡來采集人體穴位的伏安特性獲得人體經絡信息，由于需要打開機箱插入計算機板卡，使用不方便。

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


圖1為本實用新型的結構原理框圖；圖2為電源電路圖；圖3為正弦波發(fā)生電路圖；圖4為檢測電極圖；圖5為信號切換電路；圖6為交直流轉換電路圖；圖7為AD轉換電路圖；圖8為單片機及外圍電路圖；圖9為USB接口電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型它包括電源電路1、正弦波發(fā)生電路2、檢測電極3、信號切換電路4、交直流轉換電路5、AD轉換電路6、單片機及其外圍電路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、信號切換電路4、AD轉換電路、單片機及外圍電路7、USB接口電路8相連；檢測電極3分別與正弦波發(fā)生電路2、信號切換電路4、人體相連；信號切換電路4與檢測電極3、電源電路1、單片機及外圍電路7、交直流轉換電路5相連；交直流轉換電路5與信號切換電路4、AD轉換電路6、單片機及外圍電路7相連；AD轉換電路6與電源電路1、交直流轉換電路5、單片機及外圍電路7相連；單片機及其外圍電路7與電源電路1、AD轉換電路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、R7，一個運算放大器LM358 IC3。通過接入不同的電阻R1、R2和電容C3集成電路ICL8038可以產生一個從0.001HZ到300kHZ的正弦波信號，該信號經過一個運算放大器放大后輸出到檢測電極。
如圖4所示，檢測電極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與信號切換電路4相連。
如圖5所示，信號切換電路4，包括八通道多路轉換器集成電路74HC4051IC5。圖中的ACin引腳與交直流轉換電路5相連，輸入端ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4與測試電極3相連。控制端CONA、CONB與單片機及外圍電路7相連。
如圖6所示，交直流轉換電路5，包括電阻R8、R9、R10，二極管D3與電容C4構成的一個半波整流電路；輸入端ACIn與信號切換電路4相連。輸出端AN0與AD轉換電路6相連，控制端RA1與單片機及外圍電路7相連；本電路將交流信號轉換成直流電壓信號。
如圖7所示，AD轉換電路6包括AD轉換集成電路ADC0831 IC10。輸入端AN0與交直流轉換電路5相連，引腳SCK、DO端與單片機及外圍電路7相連。
如圖8所示，單片機及外圍電路7，包括83C751單片機IC8，晶體振蕩器Y1與電容C6、C7組成的時鐘電路，電阻R11與電容C5組成的復位電路。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轉換電路6相連。引腳(CONA、CONB)與信號切換電路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組成的時鐘電路。引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與單片機及外圍電路7相連。
單片機及外圍電路7中所包含的單片機是其他公司生產的不同型號的單片機；單片機及外圍電路7與AD轉換電路6合并，選用內置AD轉換電路的單片機；單片機及外圍電路7與USB接口電路8合并，選用內置USB接口的單片機；單片機及外圍電路7、AD轉換電路6、USB接口電路8合并，選用內置AD轉換電路與USB接口的單片機。
通用串行總線接口人體阻抗檢測儀的使用將檢測電極固定在人體體表上，通過計算機經USB接口下發(fā)開始命令，檢測開始。期間依照計算機軟件的提示可以更換檢測部位。檢測全部完成后，計算機軟件自動顯示測量與分析結果。
權利要求1 通用串行總線接口人體阻抗檢測儀，其特征在于它包括電源電路(1)、正弦波發(fā)生電路(2)、檢測電極(3)、信號切換電路(4)、交直流轉換電路(5)、AD轉換電路(6)、單片機及其外圍電路(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)、信號切換電路(4)、AD轉換電路、單片機及外圍電路(7)、USB接口電路(8)相連；檢測電極(3)分別與正弦波發(fā)生電路(2)、信號切換電路(4)、人體相連；信號切換電路(4)與檢測電極(3)、電源電路(1)、單片機及外圍電路(7)、交直流轉換電路(5)相連；交直流轉換電路(5)與信號切換電路(4)、AD轉換電路(6)、單片機及外圍電路(7)相連；AD轉換電路(6)與電源電路(1)、交直流轉換電路(5)、單片機及外圍電路(7)相連；單片機及其外圍電路(7)與電源電路(1)、AD轉換電路(6)、USB接口電路(8)相連；USB接口電路與電源電路(1)、單片機及外圍電路(7)相連。
2.根據權利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測儀，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LM358運算放大器(IC3)；3)檢測電極(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)與信號轉換電路(4)相連；4)信號切換電路(4)包括八通道多路轉換器集成電路74HC4051(IC5)，輸出端(ACin)引腳與交直流轉換電路(5)相連，輸入端(ACIn1、ACIn2、ACIn3、ACIn4)與測試電極(3)相連，控制端(CONA、CONB)與單片機及外圍電路7相連；5)交直流轉換電路(5)包括電阻(R8、R9、R10)，二極管(D3)與電容(C4)構成的一個半波整流電路；輸入端(ACIn)與信號切換電路(4)相連，輸出端(AN0)與AD轉換電路6相連，控制端(RA1)與單片機及外圍電路(7)相連；6)AD轉換電路(6)包括AD轉換集成電路ADC0831(IC10)，輸入端(AN0)與交直流轉換電路(5)相連，時鐘輸入端(SCK)與數據輸出端(DO)與單片機及外圍電路(7)相連；7)單片機及外圍電路(7)包括83C751單片機(IC8)，晶體振蕩器(Y1)與電容(C6、C7)組成的時鐘電路，電阻(R11)與電容(C5)組成的復位電路；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轉換電路(6)相連，引腳(CONA、CONB)端與信號切換電路(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)組成的時鐘電路，其引腳(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、EOT、WR、RD)與單片機及外圍電路(7)相連。
3.根據權利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測儀，其特征在于單片機及外圍電路(7)與AD轉換電路(6)合并，選用內置AD轉換電路的單片機。
4.根據權利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測儀，其特征在于單片機及外圍電路(7)與USB接口電路(8)合并，選用內置USB接口的單片機。
5.根據權利要求1所述的通用串行總線接口人體阻抗檢測儀，其特征在于單片機及外圍電路(7)、AD轉換電路(6)、USB接口電路(8)合并，選用內置AD轉換電路與USB接口的單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種通用串行總線接口人體阻抗檢測儀。包括電源電路與正弦波發(fā)生電路、信號切換電路、AD轉換電路、單片機及外圍電路、USB接口電路相連；檢測電極分別與正弦波發(fā)生電路、信號切換電路、人體相連；信號切換電路與單片機及外圍電路、交直流轉換電路相連；交直流轉換電路與AD轉換電路、單片機及外圍電路相連；AD轉換電路與單片機及外圍電路相連；單片機及其外圍電路與USB接口電路相連。它采用單片機測量人體體表在低壓正弦波激勵下的阻抗，單片機把測量結果通過USB接口傳送到個人電腦或者掌上電腦進行分析并顯示分析結果。測量裝置設計為便攜式，利用USB接口供電。在具有信號切換電路的情況下，可以一次測量人體體表多個部位的阻抗。
文檔編號A61B5/053GK2654035SQ0325535
公開日2004年11月10日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權日2003年7月3日
發(fā)明者李江 申請人:李江