CN106137193B

CN106137193B - 人体生物电导多值模拟器

Info

Publication number: CN106137193B
Application number: CN201610615681.1A
Authority: CN
Inventors: 路双双
Original assignee: Prolung Biotech Wuxi Co ltd
Current assignee: Prolung Biotech Wuxi Co ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: CN106137193A

Abstract

本发明公开一种人体生物电导多值模拟器，包括测量电阻电路、人体点位模拟回路、可调并联电阻电路、回路选择控制电路以及延时控制电路；所述测量电阻电路的一端与人体点位模拟回路的一端、生物电导扫描仪的电极的连接，所述测量电阻电路的另一端与生物电导扫描仪的探头、可调并联电阻电路中所有并联电阻的一端连接，所述人体点位模拟回路的另一端与延时控制电路、回路选择控制电路连接；所述可调并联电阻电路中所有并联电阻的另一端连接延时控制电路。本发明能够迅速、准确的模拟出生物电导扫描仪测量人体时的点位，实现对生物电导扫描仪的全面评测。

Description

人体生物电导多值模拟器

技术领域

本发明涉及生物电导扫描领域，尤其涉及一种人体生物电导多值模拟器。

背景技术

生物电导扫描仪是一个由计算机控制的电导系统，由器械主体、数据采集探测器、参考电极及计算机的硬件和软件系统组成。该生物电导扫描仪由普罗朗生物技术有限公司研发。生物电导扫描仪有三个功能组分：检测与数据部分、分析与处理部分、结果与报告部分。生物电导扫描仪工作时通过在体表安置的可移动探测器上的探头和参考电极测定得到特定部位的电导率。测量一段时间得到两点之间的一个数据集作为时间函数，然后从所获得数据集中的属性值与预先确定的属性阈值进行比较；还包括测量一个基准点与一组多个测量点之间的电导性，从而获得针对该基准点的多个数据集，然后用多个数据集的多个属性值与预先决定的属性阈值进行比较，最后来诊断肿瘤患者的肺部组织和细胞损伤的大小和类别。为了确保生物电导扫描仪的测定结果可靠，具备高的确诊率、检出率，在生物电导扫描仪投入使用之前，需要对其性能进行测试，因此亟需一种能够模拟人体各个测量点位状况的仪器，模拟测量电阻，实现对生物电导扫描仪的全面评测。

发明内容

本发明的目的在于通过一种人体生物电导多值模拟器，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种人体生物电导多值模拟器，其包括测量电阻电路、人体点位模拟回路、可调并联电阻电路、回路选择控制电路以及延时控制电路；所述测量电阻电路的一端与人体点位模拟回路的一端、生物电导扫描仪的电极的连接，所述测量电阻电路的另一端与生物电导扫描仪的探头、可调并联电阻电路中所有并联电阻的一端连接，所述人体点位模拟回路的另一端与延时控制电路、回路选择控制电路连接；所述可调并联电阻电路中所有并联电阻的另一端连接延时控制电路。

特别地，所述人体点位模拟回路通过继电器电路与回路选择控制电路连接。

特别地，所述测量电阻电路包括电阻R21；所述人体点位模拟回路包括但不限于第一支路、第二支路及第三支路，所述第一支路包括依次串接的电阻R9、电阻R20及输出端COM1，所述第二支路包括依次串接的电阻R6、电阻R12、电阻R19及输出端COM2，所述第三支路包括依次串接的电阻R5、电阻R11、电阻R18及输出端COM3；所述第一支路、第二支路及第三支路分别通过第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路连接回路选择控制电路；所述可调并联电阻电路包括但不限于电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述延时控制电路包括单片机U2、电阻R17、开关按钮K1、发光二极管L2、开关按钮K3、发光二极管L3、晶振Y2、电容C3、电容C7、电阻R4A-电阻R4H；所述第一支路、第二支路及第三支路的输出端COM1、输出端COM2、输出端COM3连接第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路的一端，第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路的另一端连接电阻R21的输出端Q1，电阻R21的另一端与电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端连接，电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的另一端分别连接单片机U2的P1.1-P1.7口，单片机U2的P1.0口连接于第一支路、第二支路及第三支路；所述电阻R17的一端连接单片机U2的P2.7口、开关按钮K1的一端，电阻R17的另一端与发光二极管L2串接后接地；所述发光二极管L3的一端、开关按钮K3的一端连接单片机U2的P2.6口，发光二极管L3的另一端与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与开关按钮K3的另一端连接后接地；所述晶振Y2的一端、电容C3的一端与单片机U2的XTAL1口连接，晶振Y2的另一端、电容C7的一端与单片机U2的XTAL2口连接，电容C3的另一端与电容C7的另一端连接后接地；所述电阻R4A-电阻R4H的一端分别与单片机U2的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端。

特别地，所述回路选择控制电路包括单片机U1、晶振Y1、电容C2、电容C3、电阻R1A-电阻R1H、电容C4；所述晶振Y1的一端、电容C2的一端与单片机U1的XTAL1口连接，晶振Y1的另一端、电容C6的一端与单片机U1的XTAL2口连接，电容C2的另一端与电容C6的另一端连接后接地；所述电阻R1A-电阻R1H的一端分别与单片机U1的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端；所述电容C4的一端连接电源端，另一端与单片机U1的接地端GND连接后接地。

特别地，所述第一继电器电路包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3，所述继电器并接在二极管D3两端，所述PNP型三极管M3的基极连接单片机U1的P0.0口，发射极连接电源，集电极连接二极管D3、继电器RELAY3；继电器RELAY3的一端连接第一支路的输出端COM1，另一端与电容C5的一端、单片机U2的接地端GND连接后接地，电容C5的另一端与单片机U2的电源端VCC接电源；所述第二继电器电路包括PNP型三极管M2、二极管D2、继电器RELAY3；所述第三继电器电路包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3；所述第二继电器电路、第三继电器电路与第一继电器电路的电路结构相同。

特别地，所述单片机U1和单片机U2均采用AT89S52芯片。

本发明提出的人体生物电导多值模拟器能够迅速、准确的模拟出生物电导扫描仪测量人体时的点位，实现对生物电导扫描仪的全面评测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的人体生物电导多值模拟器结构图；

图2为本发明实施例提供的人体生物电导多值模拟器的基本原理示意图；

图3A、3B为本发明实施例提供的人体生物电导多值模拟器的电路结构图；

图4为本发明实施例提供的单片机U1的控制流程图；

图5为本发明实施例提供的单片机U2的控制流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的人体生物电导多值模拟器结构图。

本实施例中人体生物电导多值模拟器100具体包括测量电阻电路101、人体点位模拟回路102、可调并联电阻电路103、回路选择控制电路104以及延时控制电路105；所述测量电阻电路101的一端与人体点位模拟回路102的一端、生物电导扫描仪的电极106的连接，所述测量电阻电路101的另一端与生物电导扫描仪的探头107、可调并联电阻电路103中所有并联电阻的一端连接，所述人体点位模拟回路102的另一端与延时控制电路105、回路选择控制电路104连接；所述可调并联电阻电路103中所有并联电阻的另一端连接延时控制电路105。在本实施例中所述人体点位模拟回路102通过继电器电路108与回路选择控制电路104连接。

如图2所示，图2为本发明实施例提供的人体生物电导多值模拟器100的基本原理示意图，图中电阻R_测代表测量电阻电路101，电阻R_回代表人体点位模拟回路102，与电阻R_回并联的电阻均指可调并联电阻电路103中的并联电阻，P10-P14为延时控制电路105中单片机U2的端口，1代表高电平，0代表低电平，P10-P14口的通电初始值均高电平，然后逐个给单片机U2的P11、P12、P13、P14口的电平置零，逐渐将对应的电阻并联，电路阻值逐渐变小，经过R_测的电流是逐渐增大的，生物电导扫描仪的电极和探头之间测量的信号将逐渐增大，单片机U2控制P11、P12、P13、P14并联的时间就能产生生物电导扫描仪测量时上升所需的时间T，控制电阻R_回的阻值可以调节回路电流大小同时达到调节生物电导扫描仪测量的MAX值，生物电导扫描仪的rise＝MAX/T，这样就可以模拟出生物电导扫描仪测量人体时的一个点位。为了模拟62个点位，需在电阻R_回处并联61个不同阻值的电阻，并且每个电阻串联继电器，通过另一个单片机控制继电器闭合断开选择要模拟的点位回路。

具体的，如图3A、3B所示，所述测量电阻电路101包括电阻R21；所述人体点位模拟回路102包括但不限于第一支路、第二支路及第三支路，所述第一支路包括依次串接的电阻R9、电阻R20及输出端COM1，所述第二支路包括依次串接的电阻R6、电阻R12、电阻R19及输出端COM2，所述第三支路包括依次串接的电阻R5、电阻R11、电阻R18及输出端COM3；所述第一支路、第二支路及第三支路分别通过第一继电器电路108、第二继电器电路108、第三继电器电路108连接回路选择控制电路104；所述可调并联电阻电路103包括但不限于电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述延时控制电路105包括单片机U2、电阻R17、开关按钮K1、发光二极管L2、开关按钮K3、发光二极管L3、晶振Y2、电容C3、电容C7、电阻R4A-电阻R4H；所述第一支路、第二支路及第三支路的输出端COM1、输出端COM2、输出端COM3连接第一继电器电路108、第二继电器电路108、第三继电器电路108的一端，第一继电器电路108、第二继电器电路108、第三继电器电路108的另一端连接电阻R21的输出端Q1，电阻R21的另一端与电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端连接，电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的另一端分别连接单片机U2的P1.1-P1.7口，单片机U2的P1.0口连接于第一支路、第二支路及第三支路；所述电阻R17的一端连接单片机U2的P2.7口、开关按钮K1的一端，电阻R17的另一端与发光二极管L2串接后接地；所述发光二极管L3的一端、开关按钮K3的一端连接单片机U2的P2.6口，发光二极管L3的另一端与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与开关按钮K3的另一端连接后接地；所述晶振Y2的一端、电容C3的一端与单片机U2的XTAL1口连接，晶振Y2的另一端、电容C7的一端与单片机U2的XTAL2口连接，电容C3的另一端与电容C7的另一端连接后接地；所述电阻R4A-电阻R4H的一端分别与单片机U2的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端。所述回路选择控制电路104包括单片机U1、晶振Y1、电容C2、电容C3、电阻R1A-电阻R1H、电容C4；所述晶振Y1的一端、电容C2的一端与单片机U1的XTAL1口连接，晶振Y1的另一端、电容C6的一端与单片机U1的XTAL2口连接，电容C2的另一端与电容C6的另一端连接后接地；所述电阻R1A-电阻R1H的一端分别与单片机U1的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端；所述电容C4的一端连接电源端，另一端与单片机U1的接地端GND连接后接地。所述第一继电器电路108包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3，所述继电器并接在二极管D3两端，所述PNP型三极管M3的基极连接单片机U1的P0.0口，发射极连接电源，集电极连接二极管D3、继电器RELAY3；继电器RELAY3的一端连接第一支路的输出端COM1，另一端与电容C5的一端、单片机U2的接地端GND连接后接地，电容C5的另一端与单片机U2的电源端VCC接电源；所述第二继电器电路108包括PNP型三极管M2、二极管D2、继电器RELAY3；所述第三继电器电路108包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3；所述第二继电器电路108、第三继电器电路108与第一继电器电路108的电路结构相同。

在本实施例中所述单片机U1和单片机U2均采用AT89S52芯片。单片机U2为控制延时T的芯片，单片机U1为控制选择回路的芯片。单片机U2中P2.6接开关按钮K1用于下一个点位延时程序选择，P2.7接开关按钮K3用于触发当前测试信号，P1口的连接如上面工作原理中所述，其他端口连接都是单片机的最小系统部件和电源部件。单片机U1中P1.0口接开关按钮用于选择下一条点位回路，P0、P2、P3口、P1口都接三极管用于控制继电器断开闭合，从而达到选择点位回路。工作时，当人体生物电导多值模拟器100用于模拟62个人体测量点位时，单片机U1的控制流程如图4所示，单片机U2的控制流程如图5所示。其中，AT89S52芯片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

本发明的技术方案能够迅速、准确的模拟出生物电导扫描仪测量人体时的点位，实现对生物电导扫描仪的全面评测。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种人体生物电导多值模拟器，其特征在于，包括测量电阻电路、人体点位模拟回路、可调并联电阻电路、回路选择控制电路以及延时控制电路；所述测量电阻电路的一端与人体点位模拟回路的一端、生物电导扫描仪的电极的连接，所述测量电阻电路的另一端与生物电导扫描仪的探头、可调并联电阻电路中所有并联电阻的一端连接，所述人体点位模拟回路的另一端与延时控制电路、回路选择控制电路连接；所述可调并联电阻电路中所有并联电阻的另一端连接延时控制电路；

所述人体点位模拟回路通过继电器电路与回路选择控制电路连接；

所述测量电阻电路包括电阻R21；所述人体点位模拟回路包括但不限于第一支路、第二支路及第三支路，所述第一支路包括依次串接的电阻R9、电阻R20及输出端COM1，所述第二支路包括依次串接的电阻R6、电阻R12、电阻R19及输出端COM2，所述第三支路包括依次串接的电阻R5、电阻R11、电阻R18及输出端COM3；所述第一支路、第二支路及第三支路分别通过第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路连接回路选择控制电路；所述可调并联电阻电路包括但不限于电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述延时控制电路包括单片机U2、电阻R17、开关按钮K1、发光二极管L2、开关按钮K3、发光二极管L3、晶振Y2、电容C3、电容C7、电阻R4A-电阻R4H；所述第一支路、第二支路及第三支路的输出端COM1、输出端COM2、输出端COM3连接第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路的一端，第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路的另一端连接电阻R21的输出端Q1，电阻R21的另一端与电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端连接，电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R13、电阻R2、电阻R3、电阻R4的另一端分别连接单片机U2的P1.1-P1.7口，单片机U2的P1.0口连接于第一支路、第二支路及第三支路；所述电阻R17的一端连接单片机U2的P2.7口、开关按钮K1的一端，电阻R17的另一端与发光二极管L2串接后接地；所述发光二极管L3的一端、开关按钮K3的一端连接单片机U2的P2.6口，发光二极管L3的另一端与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与开关按钮K3的另一端连接后接地；所述晶振Y2的一端、电容C3的一端与单片机U2的XTAL1口连接，晶振Y2的另一端、电容C7的一端与单片机U2的XTAL2口连接，电容C3的另一端与电容C7的另一端连接后接地；所述电阻R4A-电阻R4H的一端分别与单片机U2的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端；

所述回路选择控制电路包括单片机U1、晶振Y1、电容C2、电容C3、电阻R1A-电阻R1H、电容C4；所述晶振Y1的一端、电容C2的一端与单片机U1的XTAL1口连接，晶振Y1的另一端、电容C6的一端与单片机U1的XTAL2口连接，电容C2的另一端与电容C6的另一端连接后接地；所述电阻R1A-电阻R1H的一端分别与单片机U1的P0.0-P0.7口连接，另一端接电源端；所述电容C4的一端连接电源端，另一端与单片机U1的接地端GND连接后接地。

2.根据权利要求1所述的人体生物电导多值模拟器，其特征在于，所述第一继电器电路包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3，所述继电器RELAY3并接在二极管D3两端，所述PNP型三极管M3的基极连接单片机U1的P0.0口，发射极连接电源，集电极连接二极管D3、继电器RELAY3；继电器RELAY3的一端连接第一支路的输出端COM1，另一端与电容C5的一端、单片机U2的接地端GND连接后接地，电容C5的另一端与单片机U2的电源端VCC接电源；所述第二继电器电路包括PNP型三极管M2、二极管D2、继电器RELAY3；所述第三继电器电路包括PNP型三极管M3、二极管D3、继电器RELAY3；所述第二继电器电路、第三继电器电路与第一继电器电路的电路结构相同。

3.根据权利要求2所述的人体生物电导多值模拟器，其特征在于，所述单片机U1和单片机U2均采用AT89S52芯片。