DIY emg sensors ar mikrokontrolleri un bez tā: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Laipni lūdzam zināšanu apmaiņas pamācību platformā. Šajā pamācībā es apspriedīšu, kā izveidot pamata emg shēmu un tajā iesaistīto matemātisko aprēķinu. Jūs varat izmantot šo shēmu, lai novērotu muskuļu impulsu izmaiņas, vadības servo, kā kursorsviru, motora ātruma regulatoru, gaismu un daudzas šādas ierīces. Pirmais attēls norāda shēmu, kas izstrādāta ltspice programmatūrā, otrais attēls norāda ltspice simulācijas izvadi, kad tiek ievadīta ievade un trešais attēls norāda izvadi, ja nav ievadīts.

Piegādes

OBLIGĀTĀS SASTĀVDAĻAS

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

REZISTORS

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1.5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

DIODES -X3

KAPACITORS -22 nf (555 TIMER IC)

KAPACITORS -1U -X3

ELEKTROLĪTISKAIS KAPACITORS -1U (IZEJĀ)

1. darbība. Emg būvniecībā iesaistītie soļi

1 Instrumentu pastiprinātāja dizains

2 Augstas caurlaides filtrs

3 Pus tilta viļņu taisngriezis

4 Izlīdzināšanas ķēde

(neobligāti)

5 pwm signālu ģenerators. (Lai izslēgtu mikrokontrolleru).

2. darbība: INSTRUMENTĀCIJAS Pastiprinātājs

1 Instrumentu pastiprinātājs

Šajā solī mums ir nepieciešami trīs Lm741 ic. Pirms ķēdes izveidošanas pievienojiet akumulatoru, kā parādīts 1. attēlā

sarkans norāda pozitīvu 9v un melns norāda -9v un zaļie vadi kā zemējums

Tagad nākamais posms ir diferenciālā pastiprinātāja izgatavošana. Paņemiet vienu Lm741 ic pieslēgšanas tapu 7 uz pozitīvo un 4. tapu uz negatīvu (ne zemi). Paņemiet 10 k rezistoru, lai savienotu starp 2 un 6 no lm741 ic. Paņemiet otro lm741, lai savienojums būtu tāds pats kā pirmais Lm741 ic. Tagad pievienojiet 500 omu rezistoru, vienu 500 omu rezistora spailes pirmajam Lm741 ic apgriežamajam spailim un otro 500 omu rezistora spaili otrajam Lm741 ic apgriežamajam spailim, kā parādīts 2. attēlā

Instrumentu pastiprinātāja dizains

Šajā posmā mums ir jāpārved pirmā Lm741 ic izeja uz vienu 1k rezistora spaili un otru rezistora 1k spaili uz trešās Lm741 ic apgriešanas spaili, līdzīgi kā otrā Lm741 ic izeja uz vienu rezistora 1k spaili un otru rezistora 1k spaili uz trešās Lm741 ic neinvertējošo spaili. Pievienojiet 1k rezistoru starp trešās Lm741 ic invertējošo spaili un trešās Lm741 ic 6. tapu un 1k rezistoru starp trešās Lm741 ic neinvertējošo spaili un zemi (nav negatīvs). Tas pabeidz instrumentu dizainu pastiprinātājs

Instrumentu pastiprinātāja pārbaude

Paņemiet divus signālu ģeneratorus. Iestatiet 1. signāla ģeneratora ieeju kā 0,1 mv 100 hz (ur vēlaties izmēģināt dažādas vērtības), līdzīgi iestatiet otrā signāla ģeneratora ieeju kā 0,2 mv 100 Hz. 1. signāla ģeneratora pozitīvā tapa līdz pirmā LM741 ic un negatīvās tapas 3. tapai līdz zemei, līdzīgi pozitīvs 2. signāla ģeneratora tapa līdz otrā LM741 ic 3. tapai un negatīvā tapa pie zemes

aprēķins

instrumentālā pastiprinātāja ieguvums

guvums = (1+ (2*R1)/Rf)*R2/R3

šeit

Rf = 500 omi

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1 mv

V2 = 0,2 mv

diferenciālā pastiprinātāja izeja = V2 -V1 = 0.2mv -0.1mv = 0.1mv

guvums = (1+ (2*10k)/500)*1k/1k = 41

instrumentu pastiprinātāja izeja = diferenciālā pastiprinātāja izeja*pastiprinājums

instrumentu pastiprinātāja izeja = 0,1 mv * 41 = 4,1 v

Un osciloskopa izeja ir no 4V no pīķa līdz maksimumam 4. attēlā, kas secināts, izmantojot simulācijas programmatūru, tāpēc dizains ir pareizs, un mēs turpinām nākamo soli

3. darbība: HIGH PASS FILTER

Augstas caurlaidības filtra konstrukcija

Šajā posmā mums ir jāizstrādā augstas caurlaidības filtrs, lai izvairītos no nevajadzīga sprieguma, ko rada troksnis. Lai nomāktu troksni, mums ir jāizstrādā 50 Hz frekvences filtrs, lai izvairītos no nevajadzīga trokšņa, ko rada akumulators

būvniecība

Paņemiet instrumentu pastiprinātāja izeju un pievienojiet to vienam 1u kondensatora galam, un cits kondensatora gals ir savienots ar vienu 15 k rezistora galu un otru 15k rezistora galu ar 4. Lm741 ic apgriezto spaiļu ieeju. ir iezemēts. Tagad paņemiet 300k rezistoru, lai savienotu starp 4. un 2. lpp. Lm741 ic

aprēķins

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

augstfrekvences filtra izslēgšanas frekvence

Fh = 1/2 (pi)*R1*C1

Fh = 1/2 (pi)*15k*1u = 50Hz

augstas caurlaidības filtra ieguvums

Ah = -Rf/R1

Ah = -300k/15k = 20

tāpēc izeja no instrumentu pastiprinātāja tiek nodota kā ieeja augstfrekvences filtram, kas pastiprinās signālu 20 reizes un signāls zem 50 Hz tiek vājināts

4. solis: IZSLĒGŠANAS ĶĒDE

Izlīdzināšanas ķēde

Mikrokontrolleris pieņem nolasīšanu no 0 līdz 5 V (jebkurš cits mikrokontrollera noteiktais spriegums). Jebkurš cits nolasījums, kas nav norādīts noteiktā vērtējumā, var dot neobjektīvu rezultātu, tāpēc perifērijas ierīce, piemēram, servo, led, motors var nedarboties pareizi. Tāpēc divpusējais signāls ir jāpārveido par vienu vienpusējs signāls. Lai to panāktu, mums jāizveido pusviļņu brigde taisngriezis (vai pilna viļņa tilta taisngriezis)

Būvniecība

Augstas caurlaidības filtra izeja tiek dota uz 1. diodes pozitīvo galu, 1. diodes negatīvais gals ir savienots ar 2. diodes negatīvo galu. 2. diodes pozitīvais gals ir iezemēts. Izeja tiek ņemta no negatīvo beigu diodes krustojuma. Tagad izeja izskatās kā sinusa viļņa iztaisnota izeja. Mēs nevaram tieši dot mikrokontrolleru, lai kontrolētu perifērijas ierīces, jo izeja joprojām mainās pusviļņu sin formātā. Mums ir nepieciešams iegūt nemainīgu līdzstrāvas signālu diapazonā no 0 līdz 5 V. To var panākt, izmantojot dodot izeju no pusviļņu taisngrieža uz pozitīvo 1uf kondensatora galu un kondensatora negatīvo galu ir iezemēts

KODS:

#iekļaut

Servo myservo;

int potpin = 0;

anulēts iestatījums ()

{

Sērijas sākums (9600);

myservo.attach (13);

}

tukša cilpa ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

val = karte (val, 0, 1023, 0, 180);

myservo.write (val);

kavēšanās (15);

Serial.println (val);

}

5. darbība: BEZ MIKROVADĪBAS VERSIJAS (IZVĒLES)

Tie, kuriem ir apnicis aurdino programmēšana vai kuriem nepatīk programmēšana, neuztraucieties. Mums ir risinājums. Aurdino izmanto impulsa platuma modulācijas tehniku, lai palaistu perifērijas ierīci (servo, LED, motoru). Mums ir jāprojektē tas pats. pwm signāls svārstās no 1ms līdz 2,5ms. Šeit 1 ms norāda vismazāko vai izslēgto signālu un 2,5 ms norāda, ka signāls ir pilnībā ieslēgts. Laika periodā var izmantot, lai kontrolētu citus perifērās ierīces parametrus, piemēram, LED spilgtuma, servo leņķa, motora ātruma utt

Būvniecība

mums ir nepieciešams savienot izvadi no izlīdzināšanas ķēdes uz vienu 5.1k rezistora galu un otru galu uz paralēlu 220k savienojumu un diode vienu punktu. viens paralēli savienota 220k un diode gals ir savienots ar 555 taimera 7.tapu un citu 2.tapa tapu 555 taimeris ic. 4. un 8. taustiņš no 555 taimera ir savienots ar 5 voltiem, un 1. tapa ir iezemēta. Kondensators 22nf un 0,1 uf ir savienots starp tapu 2 un zemi. Izeja tiek ņemta no 555 taimera trešās tapas

Apsveicam, ka esat veiksmīgi izslēdzis mikrokontrolleri

6. darbība: KĀ LIETOT CIRKU