專利名稱：一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系統(tǒng)的制作方法
一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系統(tǒng)
技 術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于中醫(yī)理療器具，特別是涉及一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
建國(guó)以來，拔罐療法有了新的發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大了拔罐療法的應(yīng)用范圍，已經(jīng)成為 針灸等中醫(yī)治療中的一種基本療法。但是，在拔罐醫(yī)療實(shí)踐中如何根據(jù)病情合理、準(zhǔn)確地控制拔罐負(fù)壓、溫度以及走罐 的緩急和面積等技法尚無量化標(biāo)準(zhǔn)可循，因此拔罐療法的效果在很大程度上與施治醫(yī)生的 經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。為了改變拔罐療法無量化標(biāo)準(zhǔn)可循的狀況，人們進(jìn)行了不懈的努力，也取得 了一定的積極效果。授權(quán)公告號(hào)CN1025938C的發(fā)明專利《自動(dòng)調(diào)壓經(jīng)穴拔罐按摩治療儀》公開了一種 拔罐內(nèi)的負(fù)壓大小可依病情需要設(shè)定、在一定范圍內(nèi)自動(dòng)交替變換，進(jìn)而產(chǎn)生類似在經(jīng)絡(luò) 穴位上進(jìn)行有節(jié)律的負(fù)壓按摩的技術(shù)方案。該治療儀采用負(fù)壓表顯示負(fù)壓值大小。授權(quán)公告號(hào)CN101361693B的發(fā)明專利《一種穴位按摩蒸熏成套理療裝置及其使 用方法》公開了一種集電控拔罐、刮痧、按摩及蒸熏為一體的穴位按摩蒸熏成套理療裝置， 包括理療裝置控制盒、中空刮痧盅、中空按摩盅和中空蒸熏罩；理療裝置控制盒裝有電路 板、直流電機(jī)、真空泵；在中空蒸熏罩中涉及了溫度傳感器。公開號(hào)CN 101843927A的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種電子拔罐器》公開了以下技術(shù)方案， 包括帶有抽氣孔的至少一個(gè)真空罐，抽氣孔內(nèi)有空氣閥，還包括與真空罐配合的抽氣裝置， 抽氣裝置為電子真空槍，電子真空槍中設(shè)置有相互連接的真空泵和氣體緩沖室，氣體緩沖 室設(shè)有與真空罐的抽氣孔配合的導(dǎo)管，氣體緩沖室分別連接壓力傳感器和壓力安全閥，電 子真空槍中還設(shè)有電連接的顯示屏、電路板和電池，電路板還電連接真空泵和壓力傳感器。上述幾種拔罐理療器具中就拔罐負(fù)壓值而言一般能夠設(shè)定并且也能達(dá)到所要求 的負(fù)壓值，但負(fù)壓值的設(shè)定是否合理、準(zhǔn)確仍然取決于施治醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于其它使用者無 指導(dǎo)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)?拔罐理療師進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)時(shí)操作指導(dǎo)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案本電子拔罐系統(tǒng)包括拔罐、真空泵、溫 度傳感器、壓力傳感器，特征是，本系統(tǒng)由電子拔罐器、無線接收/發(fā)射控制器和監(jiān)控分析 計(jì)算機(jī)組成，所述電子拔罐器的罐體設(shè)有按鍵開關(guān)和單向進(jìn)氣閥，罐體中設(shè)有微型真空泵、 控制電路板和鋰離子電池電源，所述控制電路板設(shè)有超低功耗的微控制器、用于檢測(cè)走罐 時(shí)罐體移動(dòng)速度和罐體旋轉(zhuǎn)角度的加速度傳感器、用于檢測(cè)罐內(nèi)負(fù)壓值的壓力傳感器和用 于非接觸檢測(cè)皮膚溫度即罐內(nèi)溫度的溫度傳感器，各傳感器的檢測(cè)模擬量值經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換及總線輸至微控制器，所述微控制器還連接有真空泵啟動(dòng)控制電路、無線通信電路、開關(guān)機(jī) 邏輯控制電路、充電管理電路和串行通信接口電路，所述按鍵的開關(guān)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)輸至微控制 器作為真空泵啟動(dòng)程序控制關(guān)機(jī)控制命令，所述開關(guān)機(jī)邏輯控制電路由線性穩(wěn)壓器、或邏 輯輸入電路構(gòu)成，按鍵開關(guān)長(zhǎng)按信號(hào)、充電狀態(tài)信號(hào)和微控制器的電源使能信號(hào)分別連接 于或邏輯各輸入端，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的開機(jī)、充電時(shí)開機(jī)和節(jié)能自動(dòng)關(guān)機(jī)控制；所述微控制器將罐 內(nèi)溫度、負(fù)壓、罐體移動(dòng)速度和旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量值，并連同其ID編碼作為單罐數(shù)據(jù) 信息經(jīng)由無線通信電路定時(shí)發(fā)射，所述無線接收/發(fā)射控制器由微控制器、無線通信電路、 USB接口和電池電源構(gòu)成，該無線接收/發(fā)射控制器實(shí)時(shí)接收各電子拔罐器的單罐數(shù)據(jù)信 息并經(jīng)由其USB接口傳遞于監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)，所述監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)設(shè)置專家數(shù)據(jù)庫(kù)、比對(duì) 與校驗(yàn)處理軟件和患者數(shù)據(jù)庫(kù)，比對(duì)與校驗(yàn)處理軟件將單罐信息與專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類數(shù)據(jù)的 比對(duì)與校驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)換為用于指導(dǎo)施治醫(yī)生處理的語音信號(hào)輸出。本發(fā)明還可以采取以下技術(shù)措施所述電子拔罐器的罐體由螺紋連接的上罐體和下罐體構(gòu)成，上罐體中設(shè)置微型真 空泵、控制電路板和鋰離子電池電源，下罐體端部設(shè)有帶過孔的隔板。所述加速度傳感器是三軸加速度傳感器。所述按鍵開關(guān)長(zhǎng)按信號(hào)時(shí)間為1-2秒。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于本系統(tǒng)的電子拔罐器具有數(shù)據(jù)采集和無線傳輸功 能，采集的數(shù)據(jù)能夠記錄于監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)，這一過程不僅能夠準(zhǔn)確反映施治醫(yī)生的技法， 也可以作為建立專家數(shù)據(jù)庫(kù)的手段之一。本系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)與專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類數(shù)據(jù) 進(jìn)行比對(duì)與校驗(yàn)并轉(zhuǎn)換為語音信號(hào)輸出，因此使拔罐療法有了來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累得出的 量化標(biāo)準(zhǔn)，量化標(biāo)準(zhǔn)包括拔罐的力度和走罐的速度、罐體角度的掌握等。本系統(tǒng)產(chǎn)生的量化 標(biāo)準(zhǔn)有利于大批量的培養(yǎng)拔罐人才，有利于開展拔罐理療的連鎖經(jīng)營(yíng)模式，更有利于讓患 者知道自己的病癥是否得到了有效的治療。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)先進(jìn)成熟的突出優(yōu) 點(diǎn)ο


附圖1是本系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。附圖2是電子拔罐器結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。附圖3是電子拔罐器原理框圖。附圖4是MOSFET開關(guān)電路原理圖。附圖5是開關(guān)機(jī)邏輯控制電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示實(shí)施例，本系統(tǒng)由電子拔罐器、無線接收/發(fā)射控制器和監(jiān)控分析計(jì)算 機(jī)組成，本系統(tǒng)的各電子拔罐器分別通過各自的無線通信電路與監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)配置的無 線接收/發(fā)射控制器構(gòu)成實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞的無線通信網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示，圖1實(shí)施例的電子拔罐 器的罐體由螺紋連接的上罐體1-1和下罐體 1-2構(gòu)成。上罐體1-1設(shè)有按鍵開關(guān)2和單向進(jìn)氣閥6，上罐體1-1中設(shè)置微型真空泵4、控 制電路板3和可充電鋰離子電池電源5，上罐體1-1還設(shè)有微型真空泵的排氣孔(未示出)。下罐體1-2端部設(shè)有帶過孔的隔板1-3，電子拔罐器的罐體由上、下罐體構(gòu)成的目的是便于 下罐體1-2的消毒處理。微型真空泵選用GMPC-I型微型氣泵，適合鋰電池供電系統(tǒng)，負(fù)壓 可達(dá)-50 _65kp，流量 0. 5 3L/min 體積小 50 X 22 X 31mm。如圖3所示，圖2中的控制電路板3設(shè)有超低功耗的微控制器、用于檢測(cè)走罐時(shí)罐 體移動(dòng)速度和罐體旋轉(zhuǎn)角度的加速度傳感器、用于檢測(cè)罐內(nèi)負(fù)壓值的壓力傳感器和用于非 接觸檢測(cè)皮膚溫度即罐內(nèi)溫度的溫度傳感器，各傳感器的檢測(cè)模擬量值經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換及總 線輸至微控制器。實(shí)施例的微控制器選用采 用CorteX-M3內(nèi)核的32位超低功耗STM32L系列。加速 度傳感器采用飛思卡爾數(shù)字3軸加速度傳感器MMA7455L。壓力傳感器采用高精度單芯片絕 對(duì)壓力傳感器，如德國(guó)BOSCH公司的BMP085高精度絕對(duì)壓力傳感器，傳感器內(nèi)部集成溫度 傳感器，可以對(duì)壓力精度進(jìn)行校準(zhǔn)。溫度傳感器采用高精度溫度傳感器AD7416，用于測(cè)量因 皮膚升溫引起的拔罐內(nèi)溫度變化，該溫度是專家數(shù)據(jù)庫(kù)的重要數(shù)據(jù)之一。如圖3所示，微控制器還連接有真空泵啟動(dòng)控制電路、無線通信電路、開關(guān)機(jī)邏輯 控制電路、充電管理電路和串行通信接口電路。由于本系統(tǒng)的微型真空泵采用直流6V額定電壓供電，而可充電鋰離子電池電源 電壓最高為4. 2V，因此設(shè)置真空泵啟動(dòng)控制電路。該電路由P溝道MSOFET開關(guān)和LM2621 升壓電路組成，P溝道MSOFET開關(guān)如圖4所示。圖4中，鋰離子電池電源電壓a端接入，P 端接微控制器的浮空控制輸出端，當(dāng)P端為低電平時(shí)MOSFET管Q可以完全導(dǎo)通，電池電壓 接至升壓電路輸入端，升壓電路將電池電壓升壓到6V為真空泵提供工作電壓。當(dāng)P端為浮 空狀態(tài)時(shí)，P端被電阻Rl上拉到電池電壓，MOSFET管Q完全截止，真空泵失去工作電壓。在 電子拔罐器為非負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，微控制器的浮空控制輸出端為浮空狀態(tài)。圖4中電容Cl、C2 是濾波電容。在電子拔罐器使用狀態(tài)下，圖2所示的按鍵開關(guān)2的點(diǎn)動(dòng)信號(hào)輸至微控制器作為 真空泵啟動(dòng)并由微控制器的程序控制關(guān)機(jī)，點(diǎn)動(dòng)操作按鍵開關(guān)用于增加罐內(nèi)負(fù)壓。若降低 罐內(nèi)負(fù)壓或起罐停止理療，按下圖2所示的單向進(jìn)氣閥6即可。如圖5所示，開關(guān)機(jī)邏輯控制電路由TPS76930線性穩(wěn)壓器、或邏輯輸入電路構(gòu)成， 或邏輯輸入電路由二極管Dl、D2、D3，電阻R2和電容C3組成。按鍵開關(guān)長(zhǎng)按信號(hào)、充電狀 態(tài)信號(hào)和微控制器的電源使能信號(hào)依次連接于或邏輯各輸入端a、b、c。當(dāng)按鍵開為1-2秒 的長(zhǎng)按信號(hào)或充電管理電路為充電狀態(tài)時(shí)，圖5中d端的4. 2V鋰離子電池電源電壓經(jīng)線性 穩(wěn)壓器穩(wěn)定在3V給系統(tǒng)供電，微控制器延時(shí)1秒后將電源使能信號(hào)設(shè)置為低電平實(shí)現(xiàn)開 機(jī)。當(dāng)微控制器的電源使能信號(hào)為高電平時(shí)，此時(shí)如果沒有按鍵按下且不在充電狀態(tài)下，線 性穩(wěn)壓器停止工作，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)，起到省電的作用。如圖3所示的無線通信電路在微控制器控制下將罐內(nèi)溫度、負(fù)壓、罐體移動(dòng)速度 和旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)字量值、并連同其ID編碼作為單罐數(shù)據(jù)信息定時(shí)予以發(fā)射。無線通信電路 采用CC2500邦定模塊實(shí)現(xiàn)Zigbee無線通信，模塊通過SPI接口和系統(tǒng)進(jìn)行通信，并配合接 收中斷引腳實(shí)現(xiàn)微控制器對(duì)數(shù)據(jù)包的快速接收。如圖3所示的充電管理電路采用USB兼容的充電管理IC為鋰電池進(jìn)行充電，該充 電IC具有充電狀態(tài)輸出信號(hào)，該信號(hào)通過二極管連接到開關(guān)機(jī)邏輯控制電路的或邏輯輸 入電路。
如圖3所示的串行通信接口實(shí)現(xiàn)微控制器的軟件升級(jí)和系統(tǒng)設(shè)置，下載專家數(shù)據(jù)等。圖1所示的無線接收/發(fā)射控制器由微控制器、無線通信電路、USB接口和電池電 源構(gòu)成，該無線接收/發(fā)射控制器分時(shí)接收各電子拔罐器的單罐數(shù)據(jù)信息并經(jīng)由其USB接 口傳遞于監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)，所述監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)設(shè)置專家數(shù)據(jù)庫(kù)、比對(duì)與校驗(yàn)處理軟件和 患者數(shù)據(jù)庫(kù)，比對(duì)與校驗(yàn)處理軟件將單罐信息與專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類數(shù)據(jù)的比對(duì)與校驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn) 換為用于指導(dǎo)施治醫(yī)生處理的語音信號(hào)輸出。專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類舉例如下表所示(數(shù)據(jù)省略)
權(quán)利要求
1.一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系統(tǒng)，包括拔罐、真空泵、溫度傳感器、壓力 傳感器，其特征在于本系統(tǒng)由電子拔罐器、無線接收/發(fā)射控制器和監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)組 成，所述電子拔罐器的罐體設(shè)有按鍵開關(guān)和單向進(jìn)氣閥，罐體中設(shè)有微型真空泵、控制電路 板和鋰離子電池電源，所述控制電路板設(shè)有超低功耗的微控制器、用于檢測(cè)走罐時(shí)罐體移 動(dòng)速度和罐體旋轉(zhuǎn)角度的加速度傳感器、用于檢測(cè)罐內(nèi)負(fù)壓值的壓力傳感器和用于非接觸 檢測(cè)皮膚溫度即罐內(nèi)溫度的溫度傳感器，各傳感器的檢測(cè)模擬量值經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換及總線輸 至微控制器，所述微控制器還連接有真空泵啟動(dòng)控制電路、無線通信電路、開關(guān)機(jī)邏輯控制 電路、充電管理電路和串行通信接口電路，所述按鍵的開關(guān)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)輸至微控制器作為真 空泵啟動(dòng)程序控制關(guān)機(jī)控制命令，所述開關(guān)機(jī)邏輯控制電路由線性穩(wěn)壓器、或邏輯輸入電 路構(gòu)成，按鍵開關(guān)長(zhǎng)按信號(hào)、充電狀態(tài)信號(hào)和微控制器的電源使能信號(hào)分別連接于或邏輯 各輸入端，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的開機(jī)、充電時(shí)開機(jī)和節(jié)能自動(dòng)關(guān)機(jī)控制；所述微控制器將罐內(nèi)溫度、 負(fù)壓、罐體移動(dòng)速度和旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量值，并連同其ID編碼作為單罐數(shù)據(jù)信息經(jīng)由 無線通信電路定時(shí)發(fā)射，所述無線接收/發(fā)射控制器由微控制器、無線通信電路、USB接口 和電池電源構(gòu)成，該無線接收/發(fā)射控制器實(shí)時(shí)接收各電子拔罐器的單罐數(shù)據(jù)信息并經(jīng)由 其USB接口傳遞于監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)，所述監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)設(shè)置專家數(shù)據(jù)庫(kù)、比對(duì)與校驗(yàn)處 理軟件和患者數(shù)據(jù)庫(kù)，比對(duì)與校驗(yàn)處理軟件將單罐信息與專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類數(shù)據(jù)的比對(duì)與校 驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)換為用于指導(dǎo)施治醫(yī)生處理的語音信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子拔罐系統(tǒng)，其特征在于所述電子拔罐器的罐體由螺紋 連接的上罐體和下罐體構(gòu)成，上罐體中設(shè)置微型真空泵、控制電路板和鋰離子電池電源，下 罐體端部設(shè)有帶過孔的隔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子拔罐系統(tǒng)，其特征在于所述加速度傳感器是三軸加速 度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子拔罐系統(tǒng)，其特征在于所述按鍵開關(guān)長(zhǎng)按信號(hào)時(shí)間為 1-2 秒。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于無線通信傳感網(wǎng)絡(luò)的電子拔罐系統(tǒng)，由電子拔罐器、無線接收/發(fā)射控制器和監(jiān)控分析計(jì)算機(jī)組成，所述電子拔罐器的罐體設(shè)有按鍵開關(guān)和單向進(jìn)氣閥，罐體中設(shè)有微型真空泵、控制電路板和鋰離子電池電源，所述控制電路板設(shè)有微控制器、加速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、真空泵啟動(dòng)控制電路、無線通信電路、開關(guān)機(jī)邏輯控制電路、充電管理電路和串行通信接口電路。本系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)與專家數(shù)據(jù)庫(kù)分類數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)與校驗(yàn)并轉(zhuǎn)換為語音信號(hào)輸出，因此使拔罐療法有了來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累得出的量化標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)先進(jìn)成熟的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61M1/00GK102091357SQ20101061585
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者仇偉軍, 付均如 申請(qǐng)人:仇偉軍, 付均如