本发明涉及一种利用基因编码序列控制调光玻璃透光率，使采光窗具有养生保健功能的装置，属于生物反馈型医疗器械。
技术背景
中国传统医学把生命的存在和运动概括为“精、气、神”。精乃精华、精髓之意，是生命之本，是物质存在。现代医学证明，一个精子或卵子细胞，虽不构成完整生命体，却携带全部遗传基因，是生命的精华所在，即决定生命体在宏观和微观上形态、结构和功能，由dna分子结构所组成的基因编码。气的涵义是“气流”、“气息”之意，它表明人体内存在复杂的信息传递过程和通道。中医之所谓“正气内存，邪不可干；邪之所奏，其气必虚”，不仅辩证地论述了内因和外因的关系，更揭示了人体内信息传递的事实及其重要作用。“神”则意指“神情”、“神态”，既表示控制中枢和意念的活动，又反映各生理参数的表象及自我感觉。一个人被先天赋予的健全的精华不是一种简单静止的客观存在，而是包含着复杂的检测与调整的控制过程。在此控制过程中，要受到各种外来因素的作用和干扰，并以特定的输出影响环境，稳定是相对的，在不稳定中通过调节达到稳定才是健康的生命状态。作为中医治病和养生的调节阴、阳平衡的学说，正是这一客观过程的体现。
古今中外有许多通过人为干预实现养生治病的案例，无论是通过气功外气还是催眠师的诱导，都推定为信息传递的结果，是气功师或催眠师将自身特定的基因编码，通过通常认为是经调制的红外光传递到被施功者，干预了被施功者的信息流通和控制过程。然而，由于施功者功力良莠不齐，且属于不可复制的稀缺资源，成为信息医学的瓶颈。
本发明的目的在于，找到一种技术方法，利用被调制的太阳光作为传递健康人dna信息的载体，使生活在被此阳光照射室内的人员接受健康人dna信息的反馈，达到养生保健和治疗疾病的效果。
本发明的实质在于，将健康人特定的dna片段(例如哺乳动物的每一细胞中至少有100万个基因。但其中极大部分为重复序列，而非重复的序列中，编码肽链的基因估计不超过10万个。)中的碱基对编码，按腺嘌呤(a)、胞嘧啶(c)、鸟嘌呤(g)和胸腺嘧啶(t)四种碱基的分子量(或电泳迁移率)表示的量化权重存放在微处理器的flash存贮单元中，在微处理器时钟作用下，依次提取，经d/a转换后，成为控制调光玻璃透光率的模拟电压，则室内采光中携带了健康人dna信息。
技术实现要素：
本发明在结构上分为三部分，即机体部分、软件部分和电气部件。
1.机体部分
本发明的机体是一个替代建筑物采光窗玻璃的调光玻璃(市售产品)，其阳光透射率由加在电气输入端的交流电压控制，公知的技术手段是该控制电压相对稳定不变，使之成为可开关的电子窗帘。本发明中该控制电压被转换为按基因编码序列量化的时段，在每次中断中，按基因编码量化权重，电子窗帘的开放占空比各有不同，从而使透射光携带健康人特定基因编码信息。在该调光玻璃上开辟一块约占总面积1/20的无调光膜的全透明区，用于贴敷薄膜型太阳能光电池板，为电气部件供电。
2.软件部分
本发明的软件框图如图1所示。在微处理器初始化中，配置某定时器为自动重装载方式，且按所选时钟频率计算得出定时器初值并保存在相应寄存器，确保每0.1秒发生中断。与此同时，启动数模(d/a)转换器dac数据更新，并清零单稳触发端(此处所指单稳是一个电压-脉冲宽度转换电路，后详述)。
在中断子程序中，主要执行的指令为movca，@a+pc，即将存贮在flash中的基因代码字节送往累加器，作为d/a转换的依据，并得以d/a转换寄存器输出的模拟电压更新。在中断子程序的开始，还依单稳触发端置位，启动电压一脉冲宽度转换电路。与更新的d/a转换器输出的模拟电压相应宽度的方波，在单稳电路输出端生成。该方波的后沿，因被i/o口线i/ob检测到，经适当延时，又使单稳触发端所在i/o口线i/oa再次清零，准备进行下一次电压-脉冲宽度转换。
根据dna碱基分子量：a-313.23，t-304.2，c-289.18，g-329.21，归一化处理后，取其立方值做为基因编码权重，得出：d/a转换器输出的模拟电压转换后，单稳输出方波宽度分别为：a-26ms，t-23ms，c-20ms，g-30ms。由于调光玻璃由暗到透的上电激发时间小于5ms，由透到暗的液晶无序还原时间小于50ms，在每次中断(100ms)中，可完成按基因编码顺序调节的透光过程。
受到指令movca，@a+pc中地址偏移量最大为256的限制，读取基因编码的顺序由地址偏移量指针ro决定，当r0递增至零(256)时，读取基因编码被指向下一个256个编码区块，直到提取编码至最后的区块，循环往复。
3.电气部件
本发明的电气部件是以微处理器最小系统为主体的控制电路板，采用具有64kbytes闪烁存贮器(用于固化程序指令和基因编码)的新一代单片微型计算机。包括微处理器初始化、编码提取，延时和d/a转换等指令所占存贮器空间不足1kbbytes，其余63kbytes的存储空间全部用来写入经量化的基因编码。按基因编码提取率10次/秒计算，当基因编码写满存贮空间时，每约100分钟循环一次，反复无限。
控制电路板的供电电源由前述薄膜型太阳能光电池提供。无需充电电池，日落后该电路板停止工作，调光玻璃处在不透明的关断状态。
本发明电气部件原理图如图2所示。
微处理器u1接入12mhz晶振(crystal)，d/a转换寄存器输出的模拟电压自daco端输出，做为电压一脉冲宽度转换单稳的比较电压，经二极管d3连接到运算放大器u2反向输入端。u1的p0.0在初始化程序中已设置为输出端口i/oa，由程序指令输出带上升沿的单稳触发脉冲，经c1，r2构成的微分电路，触发单稳电路u2的准稳态过程(微分电路时间常数远小于最小的单稳电路生成的方波宽度20ms)。在i/oa触发脉冲作用下，u2输出端产生负向跳变，使c2经r3，r4的并联电路充电，u1同向端电压呈指数曲线上升。当该同向端电压大于daco输出的比较电压时，单稳的准稳态结束，u2输出稳定的高电平，完成与比较电压数值相应的脉冲宽度转换过程。c2充电过程的非线性特性，使单稳输出脉冲宽度与daco输出的比较电压也非线性关系。为得到前述对应各碱基的单稳输出方波宽度，通过试验可得到相应的比较电压数值，用来决定程序代码中，表达各碱基的代码数值。
u3构成反向器，其输出经限流电阻r5被连接到光耦可控硅双向开关u4ylp181gb的发光管输入端，在正向方波驱动下，使调光玻璃p受到500hz逆变器t泵浦，完成在单稳产生脉宽的时段内，调光玻璃由暗到透的激发转换。
500hz逆变器t是由公知技术构成的电气部件，靠前述在调光玻璃上开窗的太阳能电池板s生成的6v直流电压供电，保证所输出的交流正弦电压可为调光玻璃提供所需功率(通常小于8瓦/平方米)。
单稳电路u2的输出端还接向在初始化程序中设定的单稳输出检测端i/ob。检测到单稳电路进入准稳态后，经延时数微秒，程序使单稳触发端i/oa清零，以备下一次中断中，重复上述工作过程。
附图说明
附图1：软件框图
1-a微处理器初始化，制订中断周期为0.1秒及i/o口线；
1-b在中断中提取基因编码并按特定权重生成相应脉宽的方波；
1-c判断是否已中断256次，若不足则继续等待下次中断；
1-d若中断已足256次，则切换到下一个基因编码存贮空间等待中断，循环往复。
附图2：用基因编码控制调光玻璃透光率的生物反馈装置电气部件原理图
u1-signal微处理器c80f023；
u2-单电源四运算放大器lm324(3/4)，用做构成有比较电压输入的单稳电路；
u3-单电源四运算放大器lm324(4，/4)，用做构成反相器；
s-在调光玻璃上开窗的太阳能电池板，用做整机供电电源；
t-500hz逆变器，用作调光玻璃的激发电源；
p-液晶覆膜调光玻璃；
u4-光耦可控硅双向开关，用做接通调光玻璃激发电源；
u5-3.3v稳压芯片，生成微处理器供电电源vdd；
vcc-由5v齐纳稳压管生成的5v直流电源，作为微处理器上拉电源和运算放大器供电电源；
j1jtag-微处理器与上位机通讯接口，用于写入程序和基因序列编码。
实施方式
附图2是本发明典型实施例的电原理图，对其具体实施方式做以下说明：
实施本发明的中心环节是制造一块主线路板，包括按原理图合理设计的pcb印制版图，选择高质量元器件、先进的电子安装工艺和进行必要的调试。线路板上安装的微处理器芯片为第三代带有大规模flashrom的c8051f023，其flashrom为64kbytes。以其完备的定时器、d/a转换和输入输出端口灵活配置的功能，完全胜任本发明微机最小系统的要求，并具有足够高的性价比。
线路中的运算放大器采用单电源供电的4运放芯片lm324，实际运用中只使用其中两个运放，尚有硬件扩展空间。
太阳能电池板生成的6v直流电通过3.3v降压芯片u5和5v稳压管分别生成vdd(3.3v)和vcc(5v)，对微处理器和单稳等电路供电。
500hz逆变器按市售50hz逆变器产品订制改造，提高交流输出频率，为的是在低至20ms的调光玻璃加电激励中，确保有多个正弦波周期，完成液晶分子排列由暗变透的转换。
利用微处理器jtag接口j1与上位机通讯，可方便写入驱动程序和选定的基因编码。鉴于已公布的人类基因编码序列片段有不同的生理表达，本仪器通过jtag接口与上位机通讯可易于变换所选基因片段。