Senzor DIY Emg cu și fără microcontroler: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Bine ați venit pe platforma instructables de partajare a cunoștințelor. În acest instructables voi discuta despre cum să fac circuitul EMG de bază și în spatele calculului matematic implicat în acesta. Puteți utiliza acest circuit pentru a observa variațiile pulsului muscular, pentru a controla servo, ca joystick, controler de viteză a motorului, lumină și multe astfel de aparate. iar a treia imagine indică ieșirea când nu este dată nicio intrare.

Provizii

COMPONENTE NECESARE

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

REZISTENT

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1,5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

DIODE -X3

CAPACITOR -22 nf (pentru 555 TIMER IC)

CAPACITOR -1U -X3

CAPACITOR ELECTROLITIC -1U (LA IEȘIRE)

Pasul 1: Pași implicați în construcția Emg

1 Design amplificator instrumentatie

2 Filtru trece sus

3 Redresor de undă jumătate de punte

4 Circuit de netezire

(opțional)

5 generator de semnal pwm. (Pentru a exclude microcontrolerul).

Pasul 2: AMPLIFICATOR DE INSTRUMENTARE

1 Amplificator de instrumentație

În acest pas avem nevoie de trei Lm741 ic. Înainte de a realiza circuitul conectați bateria așa cum se arată în figura1

roșu indică 9v pozitiv și negru indică -9v și firele verzi ca sol

Acum etapa următoare este de a face un amplificator diferențial. Luați un Lm741 ic conectați pinul 7 la pozitiv și pinul 4 la negativ (nu la masă). Luați rezistența de 10k conectați între 2 și 6 de lm741 ic. Luați al doilea lm741 faceți conexiunea la fel ca prima Lm741 ic. Acum adăugați rezistor de 500 ohmi, un terminal de 500 ohm rezistor la primul terminal inversor al Lm741 ic și al doilea terminal de 500 ohm rezistor la al doilea terminal inversor al Lm741 ic așa cum se arată în figura 2

Proiectarea amplificatorului de instrumentație

În această etapă trebuie să ducem ieșirea primului Lm741 ic la un terminal al rezistorului 1k și un alt terminal al rezistorului 1k la terminalul inversor al celui de-al treilea Lm741 ic, în mod similar, ieșirea celui de-al doilea Lm741 ic la un terminal al rezistorului 1k și un alt terminal al rezistorului 1k la terminalul neinversibil al celui de-al treilea Lm741 ic. Adăugați rezistor 1k între terminalul inversor al celui de-al treilea Lm741 ic și pinul 6 al celui de-al treilea Lm741 ic și rezistorul 1k între terminalul neinversibil al celui de-al treilea Lm741 ic și masă (nu negativ). Aceasta completează proiectarea instrumentelor amplificator

Testarea amplificatorului de instrumentație

Luați două generator de semnal. Setați intrarea primului generator de semnal ca 0.1mv 100 hz (doriți să încercați valori diiferente), setați în mod similar al doilea generator de semnal de intrare ca 0.2mv 100hz. la masă, pinul pozitiv similar al celui de-al doilea generator de semnal la pinul 3 al doilea ic LM741 și pinul negativ la masă

calcul

câștigul amplificatorului de instrumentație

câștig = (1+ (2 * R1) / Rf) * R2 / R3

Aici

Rf = 500 ohmi

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1mv

V2 = 0,2mv

ieșirea amplificatorului diferențial = V2 -V1 = 0.2mv-0.1mv = 0.1mv

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

ieșirea amplificatorului de instrumentație = ieșirea amplificatorului diferențial * câștig

ieșirea amplificatorului de instrumentație = 0,1mv * 41 = 4,1v

Iar ieșirea osciloscopului este de 4v vârf la vârf în figura 4, dedusă prin software-ul de simulare tinker cad, prin urmare proiectarea este corectă și trecem la pasul următor

Pasul 3: FILTRU PASS ÎNALT

Construcție filtru trece sus

În această etapă trebuie să proiectăm un filtru de trecere înaltă pentru a evita tensiunea inutilă produsă din cauza zgomotului

constructie

Luați ieșirea amplificatorului de instrumentație și conectați-l la un capăt al condensatorului 1u și un alt capăt al condensatorului este conectat la un capăt al rezistorului de 15 k și un alt capăt al rezistorului de 15 k la intrarea terminalului inversor al celui de-al 4-lea Lm741 ic. este legat la pământ. Acum luați rezistența de 300k conectați între pinul 2 și 6 al 4-lea Lm741 ic

calcul

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

frecvența de întrerupere a filtrului de trecere înaltă

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

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

câștigul filtrului de trecere înaltă

Ah = -Rf / R1

Ah = -300k / 15k = 20

deci ieșirea de la amplificatorul de instrumentație este transmisă ca intrare la filtrul de trecere înaltă care va amplifica semnalul de 20 de ori și semnalul sub 50 Hz este atenuat

Pasul 4: CIRCUIT DE ÎNALTARE

Circuit de netezire

Microcontrolerul acceptă citirea de la 0 la 5v (orice altă tensiune specificată de microcontroler) orice altă lectură, alta decât cea nominală, poate da rezultate părtinitoare, prin urmare, dispozitivul periferic, cum ar fi servo, led, motorul nu poate funcționa corect. Pentru a realiza acest lucru, trebuie să construim un redresor brigde pe jumătate de undă (sau un redresor pe punte cu undă completă)

Constructie

Ieșirea din filtrul de trecere înaltă este dată capătului pozitiv al primei diode, capătul negativ al primei diode este conectat la capătul negativ al celei de-a doua diode. Capătul pozitiv al celei de-a doua diode este legat la pământ. Ieșirea este preluată de la joncțiunea diodelor finale negative. Acum, ieșirea pare a fi o ieșire rectificată a undei sinusoidale. Nu putem da direct microcontrolerului pentru controlul dispozitivelor periferice, deoarece ieșirea variază încă în format de jumătate de undă sin. oferind ieșire de la jumătatea de undă rectifer la capătul pozitiv al condensatorului 1uf și capătul negativ al condensatorului este împământat

COD:

#include

Servo miservo;

int potpin = 0;

configurare nulă ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

bucla nulă ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

val = hartă (val, 0, 1023, 0, 180);

myservo.write (val);

întârziere (15);

Serial.println (val);

}

Pasul 5: FĂRĂ VERSIUNEA MICRO-CONTROLULUI (OPȚIONAL)

Cei care s-au săturat de programarea aurdino sau nu le place programarea nu vă fac griji. Avem soluție pentru asta. Aurdino folosește tehnica de modulare a lățimii pulsului pentru a rula dispozitivul periferic (servo, led, motor). Trebuie să proiectăm același lucru. semnalul pwm variază între 1ms și 2,5ms. Aici 1 ms indică semnalul cel mai mic sau oprit și 2,5 ms indică semnalul complet pornit. Între perioada de timp poate fi utilizat pentru a controla alți parametri ai dispozitivului periferic, cum ar fi controlul luminozității ledului, unghiul servo, controlul vitezei motorului etc

Constructie

trebuie să conectăm ieșirea de la circuitul de netezire la un capăt al rezistorului 5.1k și un alt capăt la conexiunea paralelă de 220k și diodă un punct. un capăt al paralelului conectat 220k și diodă este conectat la pinul 7 din 555 timer ic și un alt punct pinul 2 al 555 timer ic. Pinul 4 și 8 din 555 timer este conectat la 5 volți și pinul 1 este împământat. Un condensator de 22nf și 0,1 uf este conectat între pinul 2 și masă

Felicitări, ați exclus microcontrolerul

Pasul 6: CUM SĂ UTILIZAȚI CIRCUITUL