手穴診療儀設(shè)計(jì)

“手穴診療儀”主要為提供個(gè)人使用，一般使用者只要利用連接本儀器之穴位探棒，即可自行尋找手掌上之穴位，當(dāng)尋找到手掌上的穴位時(shí)，使用者會(huì)感到穴位探棒傳來(lái)的刺激感，同時(shí)“手穴診療儀”會(huì)對(duì)該穴位進(jìn)行判讀，透過(guò)內(nèi)建的顯示屏幕告知使用者一個(gè)客觀的指標(biāo)，以此了解該穴位所對(duì)應(yīng)的人體器官是否建康。

除了診察穴道的功用，“手穴診療儀”能夠利用不同頻率的電流輸出，而得到中醫(yī)針灸之效果，此功能盡需要一般使者即能夠自行操作，不但沒(méi)有危險(xiǎn)性，更不需要冒風(fēng)險(xiǎn)到坊間找其它民俗醫(yī)療。

“手穴診療儀”將設(shè)計(jì)超迷你的體積，ALL IN ONE的功能，讓使用者輕松帶著走，無(wú)論是火車(chē)上或是飛機(jī)上隨時(shí)隨地可以使用，就像一位隨行的個(gè)人醫(yī)生。

研究動(dòng)機(jī)

針灸是中國(guó)歷代祖先最具智慧的醫(yī)療方式，但礙于一般人對(duì)于針灸不甚了解，且國(guó)內(nèi)有許多不合格的針灸醫(yī)師，若讓不合格的醫(yī)師診療，恐有疑慮。有研究證實(shí)人體穴道位置，其實(shí)可以經(jīng)由施以微小電流，而由皮膚上電阻的變化來(lái)測(cè)定穴位所在。而由穴位上電阻的變化，也可以用來(lái)觀察人體五臟六腑的機(jī)能是否正常。因此，為了國(guó)人的安全與健康，我們著手創(chuàng)作安全、方便又實(shí)用的“手穴診療儀”，并經(jīng)由測(cè)試者的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證五臟六腑的機(jī)能與相對(duì)應(yīng)穴位所在處電阻的變化是否有密切關(guān)系，同時(shí)也可驗(yàn)證于坊間書(shū)籍有關(guān)手穴位置及相關(guān)理論基礎(chǔ)是否正確。

三大要素—氣、穴道、經(jīng)絡(luò)

請(qǐng)?jiān)囍茨ψ约旱氖终?，找一找和身體各位位相對(duì)應(yīng)的部份。被按摩的部位會(huì)慢慢地溫?zé)崞饋?lái)，心情也愈來(lái)愈愉快，不是嗎？接著，拇指用力，連續(xù)按壓手掌的每一處，是不是覺(jué)得有些地方按起來(lái)很痛，而有些地方雖然會(huì)痛，卻很舒服呢？接下來(lái)，請(qǐng)?jiān)囍耆嘧约旱氖?，或雙手相互摩擦，當(dāng)手漸漸熱起來(lái)的時(shí)候，令人諂異的是情緒也隨之沉靜下來(lái)。

只是摸一摸雙手、按一按手掌、搓一搓掌心而已，為什么就會(huì)產(chǎn)生這些變化呢？實(shí)際上，這些可以用東方醫(yī)學(xué)來(lái)解釋。

第一、每一個(gè)人的手掌都和媽媽的手掌一樣，可以產(chǎn)生“氣”。

第二、手上有很多“穴道”。

第三、手是眾多“經(jīng)絡(luò)”的聚集處。

經(jīng)絡(luò)、穴道集中在雙手

三大要素中的經(jīng)絡(luò)和穴道，并非只有手上才有。人體大約有二千多個(gè)穴道和二十多條經(jīng)絡(luò)。其中，分布最多的部位就是手和腳。隨意按一下手，有時(shí)候會(huì)按到一些有特殊壓痛感的地方，按照東方醫(yī)學(xué)的說(shuō)法，就是按到了“穴道”。穴道和體內(nèi)的某個(gè)臟器相連結(jié)，而負(fù)責(zé)連接兩處的線，就是“經(jīng)絡(luò)”。東方醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體體內(nèi)的路經(jīng)為穴道→經(jīng)絡(luò)→臟器。換句話(huà)說(shuō)，體內(nèi)的臟器和體表的皮膚之間布滿(mǎn)了各種網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)上的線就是經(jīng)絡(luò)，點(diǎn)就是穴道。

穴道和內(nèi)臟之間的健康通信

有網(wǎng)絡(luò)就會(huì)有情報(bào)交換的事實(shí)發(fā)生，臟器和穴道之間也是一樣。某個(gè)臟器若發(fā)生機(jī)能異常，就會(huì)透過(guò)經(jīng)絡(luò)，反應(yīng)在穴道上；相反的，如果穴道受到剌激，該剌激也會(huì)透過(guò)經(jīng)絡(luò)傳給臟器。運(yùn)用這個(gè)原理所研究出來(lái)的，正是東方醫(yī)學(xué)的“針灸、指壓及穴道療法”。簡(jiǎn)單地說(shuō)，該療法就是“適當(dāng)?shù)刎菁ぱǖ?，以調(diào)整臟器的機(jī)能，消除身體的疼痛”。

工作原理

本作品“手穴診療儀”將利用盛群生產(chǎn)之MCU HT46R24作為系統(tǒng)核心，以HT46R24單芯片與一些周邊電路來(lái)產(chǎn)生一個(gè)與人體脈動(dòng)相符的脈沖，利用此脈沖來(lái)刺激手掌上的穴位，人體神經(jīng)可感受到此刺激感，即可達(dá)成初步的尋找穴位功能。再利用HT46R24的A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)人體受刺激的反應(yīng)進(jìn)行判讀，再將判讀結(jié)果由顯示屏幕顯示告知使用者該穴位之反應(yīng)狀況，即達(dá)成診斷之功能。另外利用HT46R24與一些周邊電路產(chǎn)生一與人體脈動(dòng)相符的變動(dòng)脈沖，可對(duì)固定穴位進(jìn)行刺激，即達(dá)成類(lèi)針灸的電療效果。

因此我們的“手穴診療儀”是采用HT46R24 MCU產(chǎn)生微小電流脈波經(jīng)過(guò)手掌穴道，藉由比對(duì)判讀穴道的反應(yīng)電流值，透過(guò)LCD顯示屏顯示診療穴位的健康程度。

功能、特色

“手穴診療儀”主要為提供個(gè)人使用，一般使用者只要利用連接本儀器之穴位探棒，即可自行尋找手掌上之穴位，當(dāng)尋找到手掌上的穴位時(shí)，使用者會(huì)感到穴位探棒傳來(lái)的刺激感，同時(shí)“手穴診療儀”會(huì)對(duì)該穴位進(jìn)行判讀，透過(guò)內(nèi)建的LCD屏幕告知使用者該穴位所對(duì)應(yīng)的人體器官是否建康。

“手穴診療儀”可分為診療模式與保健模式。診療模式利用穴位探棒提供固定的電流波動(dòng)，經(jīng)由“手穴診療儀”判讀后，使用者可從內(nèi)建的顯示屏幕了解自己點(diǎn)的穴位健康狀況，同時(shí)若判讀不健康會(huì)自動(dòng)提醒使用者。保健模式則可利用穴位探棒或貼片提供不規(guī)則的電流波動(dòng)，在醫(yī)師的指導(dǎo)之下可自行針對(duì)特定穴位進(jìn)行電療按摩，可比擬針灸的效果。

“手穴診療儀”設(shè)計(jì)成迷你的體積，讓使用者可以輕松帶著走，無(wú)論是火車(chē)上或是飛機(jī)上隨時(shí)隨地可以使用，就像一位隨行的個(gè)人醫(yī)生。

.診療模式

—可針對(duì)不同使用者改變?cè)O(shè)定

—依照不同體質(zhì)改變輸出大小

—顯示穩(wěn)定客觀的健康度

相對(duì)健康度 = ( ( 量測(cè)點(diǎn) - 歸零點(diǎn) ) / AD_TOTAL ) × 100

AD_TOTAL = 基準(zhǔn)點(diǎn) - 歸零點(diǎn)

保健模式

—使用保健貼片治療與解除酸痛感

—利用音樂(lè)不斷改變輸出的微小電流

—隨時(shí)隨地享受按摩的樂(lè)趣

作品結(jié)構(gòu)

硬件部分

主要使用的HT46R24單芯片的功能有：

— PWM：輸出到濾波電路，做為DAC控制輸出Level

— TMR：控制診療與保健模式輸出頻率

— ADC：偵測(cè)人體反應(yīng)電流與電阻(多次擷取后平均)操作按鍵掃描，利用電阻分壓

— WDT：預(yù)防未知的硬件損毀(如 LCD、EEPROM)

— I2C：存取外部EEPROM，儲(chǔ)存選項(xiàng)設(shè)定

— I/O：數(shù)據(jù)傳遞、控制LCD與組件電源管理

— Calculate：最高可達(dá) 32 Bit。計(jì)算A/D量測(cè)的結(jié)果以供顯示健康度。計(jì)算Level大小以供設(shè)定PWM寬度

軟件部分

設(shè)計(jì)方式

本作品“手穴診療儀”采用盛群半導(dǎo)體所生產(chǎn)的Holtek HT46R24微控制器作為本系統(tǒng)核心。HT46R24具備8K OTP程序內(nèi)存及384個(gè)Byte一般數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，提供程序撰寫(xiě)者應(yīng)用于較大及較復(fù)雜數(shù)據(jù)之處理有更大的彈性應(yīng)用空間。配備40個(gè)I/O pin可供設(shè)計(jì)者應(yīng)用于多輸入及輸出控制的裝置，如外部按鍵輸入控制、直接驅(qū)動(dòng)LED顯示，或控制外部開(kāi)關(guān)組件如TRIAC、Relay等。提供8 通道10位分辨率A/D轉(zhuǎn)換輸入作為監(jiān)測(cè)外部模擬信號(hào)之用途。搭配不同Sensor可應(yīng)用于偵測(cè)如電池電壓、電流、溫度、濕度、壓力、明暗度等功能。搭載4通道8位 PWM高頻載波輸出，以直接存取內(nèi)部Register就能控制PWM Duty Cycle，使PWM之使用相當(dāng)方便。PWM輸出更可應(yīng)用于控溫、調(diào)速、定電壓、定電流等控制。HT46R24亦提供下列功能：I2C bus串行界面(Salve)，使用者在On Board Communication應(yīng)用方面能更方便。PFD(Program Frequency Divider)可產(chǎn)生精確的頻率輸出，應(yīng)用于音頻產(chǎn)生，可直接驅(qū)動(dòng)Buzzer等發(fā)音組件。LVR(Low Voltage Reset)用于偵測(cè)系統(tǒng)電壓，若系統(tǒng)電壓低于LVR值時(shí)系統(tǒng)將產(chǎn)生重置，以避免系統(tǒng)工作電壓低于操作電壓可能造成的不穩(wěn)定狀態(tài)。

我們應(yīng)用了重要的ADC功能用來(lái)偵測(cè)電流的變動(dòng)，利用PWM控制輸出的電流大小與控制感應(yīng)電路的OPA電壓，另外使用I2C Bus存取EEPROM，充份的利用Holtek HT46R24 MCU的功能。

在制作過(guò)程中不斷的測(cè)試與修正錯(cuò)誤，所遇到的設(shè)計(jì)瓶頸都能夠一一排除，至今不論是硬件電路或是軟件之設(shè)計(jì)均已經(jīng)非常穩(wěn)定。在制作前所訂定的功能都有完成設(shè)計(jì)，甚至還加入了新的功能。在多次的改版之下，至今的成品令我們相當(dāng)?shù)臐M(mǎn)意。

結(jié)語(yǔ)

我們希望能基于本作品“手穴診療儀”的功能之下，在未來(lái)研發(fā)出能夠自動(dòng)辨別手掌穴位的儀器，讓一般不了解如何尋找手掌位的民眾能夠在家中自行對(duì)自己的身體健康做更深入的檢測(cè)，以此幫助更多的群眾。