盧莉蓉，王小明，李慧賢，霍晨晨

(長治醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，山西 長治 046000)

0 引言

視疲勞是眼部、環(huán)境、全身器質(zhì)性或精神心理等因素綜合作用，從而導(dǎo)致的眼部主觀癥狀的一種綜合征，屬于心身醫(yī)學(xué)范疇，也稱眼疲勞綜合癥[1]。由于電子設(shè)備的普及以及長時(shí)間的超負(fù)荷工作，眼睛無法得到有效的放松，隨之而造成的各種眼部疾病使人們苦不堪言，因此一款按摩眼罩就顯得尤為重要。合理的眼部休息方式，能夠很好的緩解視疲勞，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)和工作效率，文獻(xiàn)通過對大量樣本實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，得到了常用緩解視疲勞的三種方法眼保健操、視遠(yuǎn)近物交替、閉目休息中，最佳方法為眼保健操[1]。但是，隨著社會的飛速發(fā)展，人們生活的節(jié)奏越來越快，大都不會用一些時(shí)間做眼保健操。

在省時(shí)省力的前提下，滿足人們對緩解視疲勞、預(yù)防眼部疾病的問題，迫切需要一種能夠進(jìn)行眼部保健的理療儀。云南玉溪研制了LCQ-A型眼部保健理療儀，已經(jīng)在鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院通過了臨床試用，并顯示能很好的改善視疲勞癥狀[2]。但其造價(jià)高、攜帶使用不方便。為此，我們設(shè)計(jì)并制作了一款價(jià)格成本低，使用攜帶方便，可供大眾消費(fèi)使用的多功能按摩眼罩。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

設(shè)計(jì)方案主要包含感溫模塊[3-5]、定時(shí)模塊以及充氣震動模塊三大模塊，其中感溫模塊[3]選擇使用STC89C51單片機(jī)作為主控模塊，DS18B20作為傳感器，LCD1602液晶作為顯示器件。

圖1是感溫模塊硬件框圖。感溫模塊實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前溫度，按鍵按下時(shí)會處理相應(yīng)的按鍵子函數(shù)，當(dāng)溫度超出設(shè)定范圍時(shí)會發(fā)生控制相應(yīng)的繼電器吸合和報(bào)警。圖2是按摩眼罩模塊結(jié)構(gòu)流程圖。其中充氣震動模塊可自主選擇充氣、震動以及充氣震動三種工作模式。而充氣震動模塊可根據(jù)個(gè)人需求自由調(diào)節(jié)，當(dāng)啟動充氣模式時(shí)，系統(tǒng)將會為眼罩內(nèi)的氣囊進(jìn)行充氣，以更好地包裹眼部，在感覺舒適時(shí)可關(guān)閉充氣模式；當(dāng)啟動震動模塊時(shí)，眼罩兩側(cè)的電機(jī)震動，起到按摩的效果；當(dāng)啟動充氣震動模式時(shí)，將會達(dá)到以上兩種效果。

圖1 感溫模塊硬件框圖

圖2 按摩眼罩模塊流程圖

1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)電路原理圖如圖3。

該按摩眼罩與市場上現(xiàn)有的同類型眼罩相比，其創(chuàng)新性在于，當(dāng)充氣震動模塊處于正常工作的狀態(tài)下時(shí)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)動以達(dá)到震動按摩的效果，與此同時(shí)，充氣泵會對氣囊進(jìn)行充氣，使得眼罩可以對眼部進(jìn)行最大程度的包裹，從而對眼部進(jìn)行全方位的按摩。感溫模塊可以對眼罩進(jìn)行加熱，并且用戶可由自身需求對所需溫度進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，以此來避免眼罩局部溫度過高或偏低所帶來的不適。當(dāng)眼罩實(shí)時(shí)溫度超過用戶所設(shè)置的閾值時(shí)，感溫模塊會立即發(fā)出警報(bào)聲，同時(shí)系統(tǒng)會控制繼電器進(jìn)行加熱或停止工作。定時(shí)模塊可由用戶自身需求進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)定時(shí)結(jié)束時(shí)，模塊發(fā)出提示音，以此來提醒用戶結(jié)束使用。

圖3 系統(tǒng)電路原理圖

1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

圖4是感溫模塊測溫流程圖。

圖4 感溫模塊測溫流程圖

溫控系統(tǒng)的主要程序如下：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char //宏定義

#define LCD1602 P0

sbit SET=P3^1; //定義調(diào)整鍵

sbit DEC=P3^2; //定義減少鍵

sbit ADD=P3^3; //定義增加鍵

sbit BUZZ=P3^6; //定義蜂鳴器

sbit ALAM=P1^2;//定義燈光報(bào)警

sbit ALAM1=P1^4;

sbit DQ=P3^7; //定義DS18B20總線I/O

sbit RS = P2^7;

sbit EN = P2^6;

bit shanshuo_st; //閃爍間隔標(biāo)志

bit beep_st; //蜂鳴器間隔標(biāo)志

uchar x=0; //計(jì)數(shù)器

uchar code tab1[]={"Now Tem: . C "};

uchar code tab2[]={"TH: C TL: C"};

uint c;

uchar Mode=0; //狀態(tài)標(biāo)志

signed char TH=40; //上限報(bào)警溫度，默認(rèn)值為40

signed char TL=10; //下限報(bào)警溫度，默認(rèn)值為10

2 評測與結(jié)論

將電路按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行連接，接通電源使得眼罩進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。打開感溫模塊，將所需求的上限溫度設(shè)置為35 ℃，定時(shí)設(shè)置5 min。請?bào)w驗(yàn)者進(jìn)行佩戴體驗(yàn)，將充氣震動模塊打開，在充氣效果達(dá)到理想情況時(shí)，停止充氣模式，使震動模式單獨(dú)工作。體驗(yàn)者能明顯感受熱敷及震動按摩的效果，眼部疲勞得到了明顯的緩解。1) 有效改善眼部組織的微循環(huán)，為眼部組織提供更多的養(yǎng)料，以促進(jìn)眼部組織的新陳代謝以及改善細(xì)胞活性；2) 一定程度上可以達(dá)到活血化瘀、疏通經(jīng)絡(luò)等作用，全面改善眼部組織的內(nèi)部環(huán)境，使得眼部組織的免疫力得到有效提升；3) 在一定程度上可以緩解視疲勞綜合癥，防止以及緩解當(dāng)代青少年近視、白內(nèi)障、視力疲勞等眼部疾??；4) 在一定程度上可以消除眼袋，淡化眼角皺紋。