手穴診療儀

　　摘要

　　“手穴診療儀”主要為提供個人使用，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，當尋找到手掌上的穴位時，使用者會感到穴位探棒傳來的刺激感，同時“手穴診療儀”會對該穴位進行判讀，透過內(nèi)建的顯示屏幕告知使用者一個客觀的指標，以此了解該穴位所對應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，不但沒有危險性，更不需要冒風險到坊間找其它民俗醫(yī)療。

　　“手穴診療儀”將設計超迷你的體積，ALL IN ONE的功能，讓使用者輕松帶著走，無論是火車上或是飛機上隨時隨地可以使用，就像一位隨行的個人醫(yī)生。
　　
　　研究動機

　　針灸是中國歷代祖先最具智慧的醫(yī)療方式，但礙于一般人對于針灸不甚了解，且國內(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。有研究證實人體穴道位置，其實可以經(jīng)由施以微小電流，而由皮膚上電阻的變化來測定穴位所在。而由穴位上電阻的變化，也可以用來觀察人體五臟六腑的機能是否正常。因此，為了國人的安全與健康，我們著手創(chuàng)作安全、方便又實用的“手穴診療儀”，并經(jīng)由測試者的反應實驗，驗證五臟六腑的機能與相對應穴位所在處電阻的變化是否有密切關系，同時也可驗證于坊間書籍有關手穴位置及相關理論基礎是否正確。

　　三大要素—氣、穴道、經(jīng)絡

　　請試著按摩自己的手掌，找一找和身體各位位相對應的部份。被按摩的部位會慢慢地溫熱起來，心情也愈來愈愉快，不是嗎？接著，拇指用力，連續(xù)按壓手掌的每一處，是不是覺得有些地方按起來很痛，而有些地方雖然會痛，卻很舒服呢？接下來，請試著搓揉自己的手，或雙手相互摩擦，當手漸漸熱起來的時候，令人諂異的是情緒也隨之沉靜下來。

　　只是摸一摸雙手、按一按手掌、搓一搓掌心而已，為什么就會產(chǎn)生這些變化呢？實際上，這些可以用東方醫(yī)學來解釋。

　　第一、每一個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”的聚集處。

　　經(jīng)絡、穴道集中在雙手

　　三大要素中的經(jīng)絡和穴道，并非只有手上才有。人體大約有二千多個穴道和二十多條經(jīng)絡。其中，分布最多的部位就是手和腳。隨意按一下手，有時候會按到一些有特殊壓痛感的地方，按照東方醫(yī)學的說法，就是按到了“穴道”。穴道和體內(nèi)的某個臟器相連結(jié)，而負責連接兩處的線，就是“經(jīng)絡”。東方醫(yī)學認為，人體體內(nèi)的路經(jīng)為穴道→經(jīng)絡→臟器。換句話說，體內(nèi)的臟器和體表的皮膚之間布滿了各種網(wǎng)絡，而網(wǎng)絡上的線就是經(jīng)絡，點就是穴道。

　　穴道和內(nèi)臟之間的健康通信

　　有網(wǎng)絡就會有情報交換的事實發(fā)生，臟器和穴道之間也是一樣。某個臟器若發(fā)生機能異常，就會透過經(jīng)絡，反應在穴道上；相反的，如果穴道受到剌激，該剌激也會透過經(jīng)絡傳給臟器。運用這個原理所研究出來的，正是東方醫(yī)學的“針灸、指壓及穴道療法”。簡單地說，該療法就是“適當?shù)刎菁ぱǖ?，以調(diào)整臟器的機能，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產(chǎn)生一個與人體脈動相符的脈沖，利用此脈沖來刺激手掌上的穴位，人體神經(jīng)可感受到此刺激感，即可達成初步的尋找穴位功能。再利用HT46R24的A/D轉(zhuǎn)換器對人體受刺激的反應進行判讀，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狀況，即達成診斷之功能。另外利用HT46R24與一些周邊電路產(chǎn)生一與人體脈動相符的變動脈沖，可對固定穴位進行刺激，即達成類針灸的電療效果。

　　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)過手掌穴道，藉由比對判讀穴道的反應電流值，透過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，當尋找到手掌上的穴位時，使用者會感到穴位探棒傳來的刺激感，同時“手穴診療儀”會對該穴位進行判讀，透過內(nèi)建的LCD屏幕告知使用者該穴位所對應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，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的穴位健康狀況，同時若判讀不健康會自動提醒使用者。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，在醫(yī)師的指導之下可自行針對特定穴位進行電療按摩，可比擬針灸的效果。

　　“手穴診療儀”設計成迷你的體積，讓使用者可以輕松帶著走，無論是火車上或是飛機上隨時隨地可以使用，就像一位隨行的個人醫(yī)生。
診療模式

　　—可針對不同使用者改變設定

　　—依照不同體質(zhì)改變輸出大小

　　—顯示穩(wěn)定客觀的健康度

　　相對健康度 = ( ( 量測點 - 歸零點 ) / AD_TOTAL ) × 100

　　AD_TOTAL = 基準點 - 歸零點

　　保健模式

　　—使用保健貼片治療與解除酸痛感

　　—利用音樂不斷改變輸出的微小電流

　　—隨時隨地享受按摩的樂趣
 
　　作品結(jié)構

　　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：偵測人體反應電流與電阻(多次擷取后平均)操作按鍵掃描，利用電阻分壓

　　— WDT：預防未知的硬件損毀(如 LCD、EEPROM)

　　— I2C：存取外部EEPROM，儲存選項設定

　　— I/O：數(shù)據(jù)傳遞、控制LCD與組件電源管理

　　— Calculate：最高可達 32 Bit。計算A/D量測的結(jié)果以供顯示健康度。計算Level大小以供設定PWM寬度

　　軟件部分

　　設計方式

　　本作品“手穴診療儀”采用盛群半導體所生產(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Byte一般數(shù)據(jù)存儲器，提供程序撰寫者應用于較大及較復雜數(shù)據(jù)之處理有更大的彈性應用空間。配備40個I/O pin可供設計者應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LED顯示，或控制外部開關組件如TRIAC、Relay等。提供8 通道10位分辨率A/D轉(zhuǎn)換輸入作為監(jiān)測外部模擬信號之用途。搭配不同Sensor可應用于偵測如電池電壓、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之使用相當方便。PWM輸出更可應用于控溫、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應用方面能更方便。PFD(Program Frequency Divider)可產(chǎn)生精確的頻率輸出，應用于音頻產(chǎn)生，可直接驅(qū)動Buzzer等發(fā)音組件。LVR(Low Voltage Reset)用于偵測系統(tǒng)電壓，若系統(tǒng)電壓低于LVR值時系統(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)。

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

　　在制作過程中不斷的測試與修正錯誤，所遇到的設計瓶頸都能夠一一排除，至今不論是硬件電路或是軟件之設計均已經(jīng)非常穩(wěn)定。在制作前所訂定的功能都有完成設計，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?shù)臐M意。
　　
　　結(jié)語

　　我們希望能基于本作品“手穴診療儀”的功能之下，在未來研發(fā)出能夠自動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自己的身體健康做更深入的檢測，以此幫助更多的群眾。（本文選自臺灣《零組件》雜志）
　　
　　參考文獻：

　　1.  水鳥丈雄，神奇手掌按摩療法，輕舟出版社，1998

　　2.  鐘啟仁，HT46xx微控制器理論與實務實典，全華科技圖書股份有限公司(2004)

　　3.  蔡朝洋，單芯片微電腦原理與應用，全華科技圖書股份有限公司(1998)

　　4.  鄧錦城，8051單芯片實作寶典，益眾信息有限公司(1996)

　　5.  柯南，全能電路設計之Protel PCB 99 SE，臺科大圖書股份有限公司(2002)

　　6.  伍孝鵬，實用數(shù)字IC線路設計，全華科技圖書股份有限公司(1995)