專(zhuān)利名稱(chēng)：微機(jī)針灸教學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將微型計(jì)算機(jī)與針灸經(jīng)穴模型聯(lián)為一體的針灸教學(xué)裝置。
以針灸臨床教學(xué)為目的的教學(xué)儀器的開(kāi)發(fā)，目前主要有電子針灸經(jīng)穴模型和子午流注鐘。前者采用單片計(jì)算機(jī)或單板計(jì)算機(jī)作為控制機(jī)構(gòu)，用發(fā)光二極管標(biāo)志穴位，通過(guò)有規(guī)律地控制發(fā)光點(diǎn)的亮滅，形象地再現(xiàn)經(jīng)絡(luò)循行的有穴路徑，并通過(guò)代碼輸入，對(duì)穴位位置及疾病配穴進(jìn)行查詢(xún)；后者則依中醫(yī)子午流注、靈龜八法等按時(shí)開(kāi)穴規(guī)律，自動(dòng)定時(shí)地顯示人體經(jīng)氣流注的時(shí)間規(guī)律。目前已有的這些技術(shù)在滿足針灸教學(xué)實(shí)用方面還存在著如下不足①由于單片機(jī)容量的限制，其機(jī)載知識(shí)容量遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要；②僅用穴位發(fā)光點(diǎn)的亮滅所能體現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容畢竟有限，許多要靠文字描述的相關(guān)知識(shí)無(wú)法提供；③由于單片機(jī)、單板機(jī)操作界面的限制，不僅目前的使用方式很不方便，許多進(jìn)一步的功能亦無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型正是基于現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足而設(shè)計(jì)的。其目的是向針灸教學(xué)。單位和臨床醫(yī)生提供一種功能完備、知識(shí)系統(tǒng)全面、使用方便的形象直觀的實(shí)用化教學(xué)裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由微型計(jì)算機(jī)與人體經(jīng)穴模型兩部分通過(guò)串行口和通訊線路聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。微型計(jì)算機(jī)主要完成各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容的查詢(xún)、顯示，并隨查詢(xún)內(nèi)容的變換，與人體經(jīng)穴模型實(shí)時(shí)通訊，控制模型上標(biāo)志穴位點(diǎn)的發(fā)光管的亮滅。
人體經(jīng)穴模型設(shè)計(jì)成一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的智能外設(shè)，即配有標(biāo)準(zhǔn)接口、帶有內(nèi)部CPU和監(jiān)控程序的獨(dú)立設(shè)備。經(jīng)穴模型可包括體穴模型和耳穴模型，穴位部位安裝發(fā)光二極管，分陰經(jīng)穴、陽(yáng)經(jīng)穴、經(jīng)外奇穴和耳穴，發(fā)光管可用不同顏色。發(fā)光管選用無(wú)底座凸臺(tái)(或凸臺(tái)不顯著)的外形結(jié)構(gòu)，自每一發(fā)光管引兩根線與矩陣控制板相聯(lián)，實(shí)時(shí)接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的控制命令和參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行譯碼，矩陣控制板則隨時(shí)掃描譯碼后的數(shù)據(jù)，實(shí)施對(duì)模型穴位點(diǎn)亮滅的控制。
本實(shí)用新型智能經(jīng)穴模型部分的主控制器由單片計(jì)算機(jī)、8D鎖存器、可編程邏輯器件構(gòu)成，監(jiān)控程序固化在可編程邏輯器件中，由一電平轉(zhuǎn)換器完成RS232C電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換，接收自微型計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)控制指令。總線驅(qū)動(dòng)器將單片機(jī)的輸出口線驅(qū)動(dòng)后，作為矩陣控制板的數(shù)據(jù)總線，譯碼器的輸出線作為8D鎖存器的片選信號(hào)，8D寄存器和反向器結(jié)合在一起，在數(shù)據(jù)總線和數(shù)條選通線的配合下，形成多條獨(dú)立的可控口線，其中m條作為矩陣板的縱線，n條作為矩陣板的橫線，從而形成了m＊n的矩陣，最多可有m＊n個(gè)可控制點(diǎn)。
監(jiān)控程序在此硬件基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)主要功能①接收和解釋自微機(jī)上層軟件發(fā)送的控制命令。智能控制器采用中斷方式響應(yīng)上層軟件發(fā)送信息的請(qǐng)求信號(hào)，一旦響應(yīng)后，改用查詢(xún)方式實(shí)現(xiàn)二者之間的信息傳送。②實(shí)現(xiàn)對(duì)所有穴位點(diǎn)任意亮滅組合狀態(tài)的控制。在此，本實(shí)用新型采用了掃描與鎖存相結(jié)合的排掃描方式和穴位點(diǎn)顯示緩沖區(qū)映象技術(shù)。排掃描方式即把全部控制點(diǎn)排成m＊n的矩陣，借助8D鎖存器的鎖存功能，每次點(diǎn)亮最多n個(gè)穴位點(diǎn)，分m次掃描全部穴位點(diǎn)，這樣就構(gòu)成了占空比為1／m的排掃描方式。顯示緩沖區(qū)映象技術(shù)，就是在數(shù)據(jù)存貯器RAM中開(kāi)辟一區(qū)域，將人體經(jīng)穴模型上的每一個(gè)穴位點(diǎn)與其中的每一存貯單元建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。這樣，某個(gè)穴位點(diǎn)的亮滅，就是把與之對(duì)應(yīng)的RAM單元置0或置1，監(jiān)控程序根據(jù)微機(jī)上層軟件發(fā)送來(lái)的控制命令和參數(shù)，設(shè)置顯示映象區(qū)的狀態(tài)，而掃描程序只需依次讀取顯示映象區(qū)各穴位映象點(diǎn)的取值，按一定的時(shí)序以排掃方式輸出到矩陣板上，即完成了對(duì)各穴位點(diǎn)亮滅的控制。
本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)①使用幾乎所有微型計(jì)算機(jī)都配備的RS232C接口作為微機(jī)與人體經(jīng)穴模型的接口，從而很好地解決了系統(tǒng)與硬件環(huán)境的兼容性問(wèn)題；②人體經(jīng)穴模型內(nèi)部帶有CPU和監(jiān)控程序，這樣當(dāng)計(jì)算機(jī)把控制命令和參數(shù)輸入通訊接口后，就可繼續(xù)自身工作，而控制器的監(jiān)控程序能自動(dòng)翻譯來(lái)自微機(jī)上層軟件的控制參數(shù)的含義，實(shí)施相應(yīng)的控制，充分讓出了微機(jī)CPU供上層軟件使用；③模型上穴位發(fā)光管亮滅的控制采用了掃描與鎖存相結(jié)合的排掃描方式，即保證了人肉眼視覺(jué)中的點(diǎn)亮效果，又減少了硬件開(kāi)銷(xiāo)和功耗；④采用顯示緩沖區(qū)映象技術(shù)，雖然多開(kāi)銷(xiāo)了一些內(nèi)存單元，但使整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)清楚、穩(wěn)定可靠、易于擴(kuò)充；⑤模型上發(fā)光管采用無(wú)底座凸臺(tái)的外形結(jié)構(gòu)，保證了在模型拼接封裝好后，可無(wú)破壞地進(jìn)行維修。
以下是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例


圖1是針灸經(jīng)穴模型的結(jié)構(gòu)圖。它由人體模型①、耳穴模型②和底座③三部分構(gòu)成。模型上穴位分陰經(jīng)穴、陽(yáng)經(jīng)穴、經(jīng)外奇穴和耳穴，分別采用紅、綠、橙(或黃)顏色的發(fā)光管標(biāo)志④，所有發(fā)光二極管的正負(fù)極聯(lián)結(jié)在安裝于底座內(nèi)部的矩陣板上，供控制器控制用?？刂破饕喟惭b于模型的底座內(nèi)，通過(guò)RS232C接口，與計(jì)算機(jī)相連。
圖2是控制器的硬件原理圖。MCS－51系列單片機(jī)8031和74LS373、2716構(gòu)成控制器的主控單元。MC1489完成由RS232C電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換，用以接收自上層軟件發(fā)送來(lái)的控制命令和參數(shù)，加上地線，配之RS232C接口，共同完成微機(jī)與人體經(jīng)穴模型間的通訊。7.4LS244將8031 P1口的8條口線驅(qū)動(dòng)后，作為矩陣控制板的8D總線，3－8譯碼器74LS138的其中7條輸出線作為7塊8D鎖存器的片選信號(hào)，74LS273和74LS06組合在一起，在8D總線和7條選通線的配合下，形成56條獨(dú)立的可控口線。
控制器對(duì)上負(fù)責(zé)接收由微機(jī)上層軟件傳來(lái)的控制命令與參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行譯碼后確定所需執(zhí)行的操作，對(duì)下通過(guò)對(duì)56條可控口線的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有穴位發(fā)光點(diǎn)的亮或滅的控制。
圖3是矩陣板的硬件原理圖。其中縱向16條，橫向40條，從而形成16＊40的矩陣，最多可以有640個(gè)控制點(diǎn)。自每一點(diǎn)交叉的兩條線分別與模型上發(fā)光二級(jí)管的正負(fù)極聯(lián)接。控制器引出的56條口線，16條分別聯(lián)接于矩陣板的16條縱線，40條聯(lián)接于矩陣板的40條橫線。
以此硬件結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，于單片機(jī)80C31的內(nèi)部RAM中，劃出640個(gè)單元作為顯示緩沖映象區(qū)，其監(jiān)控程序以中斷方式實(shí)時(shí)接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的控制指令，用以設(shè)置顯示映象區(qū)的狀態(tài)，其掃描程序則將此映象區(qū)的內(nèi)容，通過(guò)掃描與鎖存相結(jié)合的排掃描技術(shù)，映射到矩陣板上，從而完成了對(duì)穴位點(diǎn)任意亮滅組合狀態(tài)的控制。
權(quán)利要求1.一種針灸臨床教學(xué)裝置，其特征在于，它由微型計(jì)算機(jī)和人體經(jīng)穴模型兩部分，通過(guò)串行通訊口和通訊線路聯(lián)結(jié)構(gòu)成，經(jīng)穴模型的穴位部位安裝發(fā)光二級(jí)管，發(fā)光管的亮滅由一智能控制器控制。
2.如權(quán)利要求1所述的針灸臨床教學(xué)裝置，其特征在于上述的智能控制器由單片計(jì)算機(jī)、8D鎖存器、可編程邏輯器件構(gòu)成，由一電平轉(zhuǎn)換器完成RS232C電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換，接收自微型計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的控制指令，總線驅(qū)動(dòng)器將單片機(jī)的輸出口線作為8D鎖存器的片選信號(hào)，8D寄存器和反向器結(jié)合在一起，在數(shù)據(jù)總線和數(shù)條選通線的配合下，形成多條獨(dú)立的可控口線，其中m條作為矩陣板的縱線，n條作為矩陣板的橫線，從而形成m＊n的矩陣，最多可有m＊n個(gè)控制點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述臨床教學(xué)裝置，其特征在于上述的智能控制器對(duì)所有穴位點(diǎn)任意亮滅組合狀態(tài)的控制，采用了掃描與鎖存相結(jié)合的排掃描方式。
4.如權(quán)利要求1所述的針灸臨床教學(xué)裝置，其特征在于上述的智能控制器運(yùn)用了顯示緩沖區(qū)映象技術(shù)，在RAM開(kāi)辟了一區(qū)域，將模型上每一穴位點(diǎn)與其中的每一單元建立了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，智能控制器的監(jiān)控程序以中斷方式實(shí)時(shí)接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的控制指令，用以設(shè)置顯示映象區(qū)的狀態(tài)，并將此映象區(qū)的內(nèi)容，通過(guò)排掃描技術(shù)，映射到矩陣板上。
5.如權(quán)利要求1所述的針灸臨床教學(xué)裝置，其特征在于用于標(biāo)志穴位的發(fā)光管，選用無(wú)底座凸臺(tái)或凸臺(tái)不顯著的外形結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種可用于中醫(yī)針灸教學(xué)的輔助裝置。該裝置由微型計(jì)算機(jī)和智能人體經(jīng)穴模型兩部分構(gòu)成，二者通過(guò)串行通訊接口及通訊線路聯(lián)結(jié)，經(jīng)穴模型上的穴位由發(fā)光二極管標(biāo)志，其控制器以中斷方式實(shí)時(shí)接收微機(jī)高層軟件傳來(lái)的控制命令和參數(shù)，經(jīng)譯碼后，控制模型上穴位點(diǎn)的亮滅，以此將微機(jī)屏幕文字顯示與模型形象直觀的指示相結(jié)合，為針灸的臨床教學(xué)提供了一種實(shí)用而有效的教學(xué)設(shè)備。
文檔編號(hào)G09B23/28GK2127198SQ91232418
公開(kāi)日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1991年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月21日
發(fā)明者袁冰, 趙曉軍, 畢嶺松 申請(qǐng)人:北京海淀綠島新技術(shù)研究所