经络导通仪

　　1　电刺激经络导通仪的硬件系统

　　电刺激经络导通仪的硬件系统主要由控制单元,电源与升压电路,输出控制阵列和独立的穴位控测电路四部分组成,其整体框架如图1所示。

　　控制单元

　　控制单元的主要工作是读取按键信息、显示参数、控制脉冲变压器驱动脉冲的占空比和控制各通道刺激输出。该部分采用51系列SST89E554RC单片机,片上40Kflash存储器,并具有在线编程功能。

　　键盘读入与参数显示部分采用串行专用键盘显示接口芯片HD7279A,其具有自主动态扫描的功能,尽可能的减少了占用MCU的时间。HD7279A和MCU之间进行串行通讯。为了节省制板空间,便于功能扩充,占空比调整、通道选择及脉冲调制部分采用大规模可编程逻辑器件(CPLD) EPM7064SLC84210,采用Verilog语言设计,开发环境为MAX PLUSⅡ。电源与升压电路　采用串联电源管理芯片7805产生稳定5伏电源供给控制单元的MCU和CPLD。升压电路产生正负110伏刺激电压经过开关作用的高压三极管作用在人体上。对于脉冲储能升压电路,采用脉冲变压器作为能量储存和传输器件,驱动脉冲的频率、占空比、变压器初次级的变比共同决定了升压电路的输出能力。为了维持恒压输出能力,输出刺激脉冲频率不能过高,经络导通刺激频率低于50赫兹,仪器在这个频率范围里能够保证恒压输出。仪器采用变压器隔离Buck2Boost型单端反激式变换器实现升压作用[1]。输出控制阵列单元　输出控制阵列作为刺激电源和皮肤电极的接口,主要负责刺激脉冲极性、宽度的控制,各个通道相对独立,其输出时序关系根据治疗要求程序控制。因为各个通道都有独立输出双向矩形波的能力,就相当于分时段的把升压后的刺激电源施加在电极上。本文采用耦合变压器来实现刺激高压和控制信号的隔离。其原理图如图2所示。

　　穴位探测电路

　　穴位探测是根据人体穴位点低阻高导的特性实现的,也是利用客观的手段定位穴位最直接的方法[2]。研究者发现大部分穴位都具有低阻高电导的性质,这种性质也表现的经络线上和非经络区域。在已知穴位大致位置的前提下,利用独立的穴位探测电路来进一步定位。穴位探测电路如图3所示,采用直流电桥探测穴位点,R1、R2、R3阻值为100KΩ, R6/R4=3,用LM324构成前级放大,输出信号与固定电位比较,比较器输出控制两个发光二极管的切换。当比较器输出高电平时,红色发光管D2点亮,反之若为低电平时,则蓝色发光管D1点亮,因此两个发光管的亮灭标志了电桥输出信号与参考电位的比较结果。调节电位器VAR,改变比较器的参考电压,就能比较皮肤不同部位的直流电阻大小,得到皮肤低阻点位置实现穴位定位。