Направи си сам Емг сензор със и без микроконтролер: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Добре дошли в платформата за преподаване на споделяне на знания. В тази инструкция ще обсъдя как да направя основна схема EMG и зад математическите изчисления, включени в нея. Можете да използвате тази схема, за да наблюдавате вариациите на мускулния импулс, управляващото серво, като джойстик, регулатора на скоростта на двигателя, светлината и много други такива. и третата картина показва изход, когато не се дава вход.

Консумативи

НЕОБХОДИМИ КОМПОНЕНТИ

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

РЕЗИСТОР

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1.5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

ДИОДИ -X3

КАПАЦИТОР -22 nf (за 555 TIMER IC)

КАПАЦИТОР -1U -X3

ЕЛЕКТРОЛИТИЧЕН КАПАЦИТОР -1U (НА ИЗХОД)

Стъпка 1: Стъпки, свързани с изграждането на Emg

1 Инструментален усилвател дизайн

2 Високочестотен филтър

3 Токоизправител с половин мост

4 Верига за изглаждане

(по избор)

5 pwm генератор на сигнал. (За изключване на микроконтролера).

Стъпка 2: ИНСТРУМЕНТАЦИОНЕН УСИЛИТЕЛ

1 Инструментален усилвател

В тази стъпка се нуждаем от три Lm741 ic. Преди да включите веригата, свържете батерията, както е показано на фигура 1

червеното показва положителни 9v и черните означават -9v и зелените проводници като земя

Сега следващият етап е да направите диференциален усилвател. Вземете един Lm741 ic свързващ щифт 7 към положителен и щифт 4 към отрицателен (не заземен). Вземете 10k резистор свързване между 2 и 6 от lm741 ic. Вземете втория lm741 направете връзката същата като първата Lm741 ic. Сега добавете резистор от 500 ома, един извод от резистор от 500 ома към първия инвертиращ извод на Lm741 ic и втори извод от резистор от 500 ома към втория инвертиращ извод на Lm741 ic, както е показано на фигура 2

Проектиране на инструментален усилвател

На този етап трябва да вземем изхода на първия Lm741 ic към един извод на 1k резистор и друг терминал на резистор 1k към инвертиращия извод на трети Lm741 ic, по същия начин изходът на втори Lm741 ic към един извод на резистор 1k и друг терминал на резистор 1k към неинвертиращ извод на трети Lm741 ic. Добавете 1k резистор между инвертиращия терминал на трети Lm741 ic и щифт 6 на трети Lm741 ic, и 1k резистор между неинвертиращ терминал на трети Lm741 ic и земя (не отрицателен). Това завършва проектирането на инструменти усилвател

Тестване на инструментален усилвател

Вземете два генератора на сигнала. Задайте първия вход на генератора на сигнали като 0.1mv 100 hz (желаете да опитате различни стойности), подобно задайте входа на втория генератор на сигнал като 0.2mv 100hz. към земята, подобно положителен щифт на 2 -ри генератор на сигнал към извод 3 на втори LM741 ic и отрицателен щифт към земята

изчисление

печалба от инструментален усилвател

печалба = (1+ (2*R1)/Rf)*R2/R3

тук

Rf = 500 ома

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1mv

V2 = 0,2mv

изход на диференциален усилвател = V2 -V1 = 0.2mv -0.1mv = 0.1mv

печалба = (1+ (2*10k)/500)*1k/1k = 41

изход на инструментален усилвател = изход на диференциален усилвател*печалба

изход на инструментален усилвател = 0,1mv * 41 = 4,1v

И изходът на осцилоскоп е 4v пик до пик на фигура 4, изведен чрез софтуер за симулация на cinker cad, следователно дизайнът е правилен и пристъпваме към следващата стъпка

Стъпка 3: HIGH PASS FILTER

Конструкция на високочестотен филтър

На този етап трябва да проектираме високочестотен филтър, за да избегнем ненужното напрежение, генерирано поради шума. За да потиснем шума, трябва да проектираме филтър с честота 50 Hz, за да избегнем ненужния шум от батерията

строителство

Вземете изхода на измервателния усилвател и го свържете към единия край на 1u кондензатор, а другият край на кондензатора е свързан към единия край на 15 k резистор и друг край на 15k резистор към инвертиращия терминален вход на 4 -ти Lm741 ic. е заземен. Сега вземете 300k резистор свързване между щифт 2 и 6 на 4 -ти Lm741 ic

изчисление

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

гранична честота на високочестотен филтър

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

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

усилване на високочестотния филтър

Ah = -Rf/R1

Ah = -300k/15k = 20

така че изходът от инструменталния усилвател се предава като вход към високочестотен филтър, който ще усили сигнала 20 пъти и сигналът под 50 Hz се отслабва

Стъпка 4: ИЗГЛЕЖДАНЕ НА ВЕРИГАТА

Изглаждаща верига

Микроконтролерът приема отчитане от 0 до 5v (всеки друг зададен от микроконтролера напрежение) всеки друг показател, различен от посочения рейтинг, може да даде пристрастен резултат, следователно фериферното устройство като серво, светодиод, мотор може да не работи правилно. Следователно е необходимо да се преобразува двустранен сигнал в едно Страничен сигнал. За да постигнем това, ние трябва да конструираме половин вълнов бригде токоизправител (или пълен вълнов мостов токоизправител)

Строителство

Изходът от високочестотен филтър се дава на положителния край на 1 -ви диод, отрицателният край на 1 -ви диод е свързан към отрицателния край на 2 -ри диод. Положителният край на 2 -ри диод е заземен. Изходът се взема от кръстовището на отрицателните крайни диоди. Сега изходът изглежда като коригиран изход на синусоида. Не можем директно да дадем на микроконтролера за управление на фериферни устройства, тъй като изходът все още варира в половин вълнов грешен формат. Трябва да получим постоянен постоянен сигнал в диапазон от 0 до 5v. Това може да се постигне чрез даващ изход от половин вълнов токоизправител към положителния край на 1uf кондензатор и отрицателният край на кондензатора е заземен

КОД:

#включва

Servo myservo;

int potpin = 0;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

void loop ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

val = карта (val, 0, 1023, 0, 180);

myservo.write (val);

забавяне (15);

Serial.println (val);

}

Стъпка 5: БЕЗ ВЕРСИЯ НА МИКРОКОНТРОЛЕРА (ОПЦИЯ)

Тези, на които им е писнало от програмиране на aurdino или не обичат програмирането без притеснения. Имаме решение за това. Aurdino използва техника за модулация на широчината на импулса, за да работи с периферно устройство (серво, LED, мотор). Трябва да проектираме същото. Aurdino pwm сигнал варира между 1ms и 2.5ms. Тук 1ms показва най -малкия или изключен сигнал, а 2.5ms показва, че сигналът е напълно включен. Между периода може да се използва за управление на други параметри на фериферното устройство като управление на яркостта на светодиода, серво ъгъла, контролиране на скоростта на двигателя и др

Строителство

ние се нуждаем от свързване на изход от изглаждаща верига към единия край на резистор 5.1k и друг край към паралелно свързване на 220k и диод една точка. единият край на паралелно свързан 220k и диод е свързан към щифт 7 от 555 таймер ic и друг точков щифт 2 на 555 таймер ic. Pin 4 и 8 от 555 таймер е свързан към 5 волта и щифт 1. Заземен е. Кондензатор от 22nf и 0.1 uf е свързан между щифт 2 и маса

Поздравления, че успешно изключихте микроконтролера

Стъпка 6: КАК ДА ИЗПОЛЗВАТЕ ВЕРИЯТА