DIY Emg Sensor Na May at Walang Micro-controller: 6 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Maligayang pagdating sa platform ng mga magagamit na kaalaman sa pagbabahagi ng kaalaman. Sa mga itinuturo na ito tatalakayin ko kung paano gumawa ng pangunahing emg circuit at sa likod ng pagkalkula ng matematika na kasangkot dito. Maaari mong gamitin ang circuit na ito upang obserbahan ang mga pagkakaiba-iba ng pulso ng kalamnan, kontrolin ang servo, bilang joystick, motor speed controller, ilaw at maraming mga naturang kagamitan. Ipinapahiwatig ng unang larawan ang circuit diagram na idinisenyo sa ltspice software, ang pangalawang larawan ay nagpapahiwatig ng output ng simulation ng ltspice kapag ibinigay ang input at pangatlong larawan ay nagpapahiwatig ng output kapag walang ibinigay na input.

Mga gamit

KINAKAILANGAN NG MGA KOMPONENSA

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

RESISTOR

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1.5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

DIODES -X3

CAPACITOR -22 nf (para sa 555 TIMER IC)

CAPACITOR -1U -X3

ELECTROLYTIC CAPACITOR -1U (SA OUTPUT)

Hakbang 1: Mga Hakbang na Nasasangkot sa Konstruksyon ng Emg

1 Disenyo ng amplifier ng instrumento

2 Mataas na filter ng pass

3 Half na tulay na tagapagwawasto ng alon

4 Smoothening circuit

(opsyonal)

5 pwm signal generator. (Upang maibukod ang microcontroller).

Hakbang 2: INSTRUMENTATION AMPLIFIER

1 Instrumentation amplifier

Sa hakbang na ito kailangan namin ng tatlong Lm741 ic. Bago gumawa ng circuit ikonekta ang baterya tulad ng ipinakita sa figure1

isinasaad ng pula ang positibong 9v at itim na ipahiwatig ang -9v at berdeng mga wire bilang lupa

Ngayon susunod na yugto ay upang gumawa ng kaugalian amplifier. Dalhin ang isang Lm741 ic ikonekta ang pin 7 sa positibo at i-pin ang 4 sa negatibong (hindi ground). Dalhin ang 10k risistor na kumonekta sa pagitan ng 2 at 6 ng lm741 ic. Dalhin ang pangalawang lm741 gawin ang koneksyon bilang pareho sa una Lm741 ic. Ngayon magdagdag ng 500 ohms risistor, isang terminal ng 500 ohm risistor sa unang baligtad na terminal ng Lm741 ic at pangalawang terminal ng 500 ohm risistor sa pangalawang pag-invert ng terminal ng Lm741 ic tulad ng ipinakita sa pigura 2

Disenyo ng amplifier ng kagamitan

Sa yugtong ito kailangan naming kumuha ng output ng unang Lm741 ic sa isang terminal ng 1k risistor at isa pang terminal ng risistor 1k sa pag-invert ng terminal ng pangatlong Lm741 ic, katulad na output ng pangalawang Lm741 ic sa isang terminal ng resistor 1k at isa pang terminal ng resistor 1k sa non inverting terminal ng Third Lm741 ic. Magdagdag ng 1k risistor sa pagitan ng inverting terminal ng ikatlong Lm741 ic at pin 6 ng Third Lm741 ic, at 1k risistor sa pagitan ng hindi invertting na terminal ng pangatlong Lm741 ic at ground (hindi negatibo). Nakumpleto nito ang disenyo ng instrumentation amplifier

Pagsubok ng amplifier ng instrumentation

Kumuha ng dalawang signal generator. Itakda ang 1st signal generator input bilang 0.1mv 100 hz (nais mong subukan ang mga diiferent na halaga), katulad na itinakda ang pangalawang signal generator input bilang 0.2mv 100hz. Positive pin ng 1st signal generator upang i-pin ang 3 ng unang LM741 ic at negatibong pin sa lupa, katulad na positibong pin ng 2nd signal generator upang i-pin ang 3 ng pangalawang LM741 ic at negatibong pin sa lupa

pagkalkula

makakuha ng amplifier ng kagamitan

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

dito

Rf = 500 ohms

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0.1mv

V2 = 0.2mv

output ng kaugalian amplifier = V2 -V1 = 0.2mv-0.1mv = 0.1mv

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

output ng instrumentation amplifier = output ng kaugalian amplifier * makakuha

output ng amplifier ng instrumento = 0.1mv * 41 = 4.1v

At ang output ng oscilloscope ay 4v na rurok sa rurok ng numero 4, naibawas sa pamamagitan ng tinker cad simulation software samakatuwid ang disenyo ay tama at nagpapatuloy kami sa susunod na hakbang

Hakbang 3: MATAAS NA PASS Filter

Mataas na konstruksiyon ng filter na pumasa

Sa yugtong ito kailangan naming mag-disenyo ng mataas na filter ng pass upang maiwasan ang hindi kinakailangang boltahe na ginawa dahil sa ingay. Upang mapigilan ang ingay kailangan naming mag-disenyo ng filter ng 50 Hz dalas upang maiwasan ang hindi kinakailangang ingay ng tunog na ginawa ng baterya

konstruksyon

Kumuha ng output ng instrumentation amplifier at ikonekta ito sa isang dulo ng 1u capacitor at ang isa pang dulo ng capacitor ay konektado sa isang dulo ng 15 k resistor at isa pang dulo ng 15k resistor sa pag-invert ng terminal input ng 4th Lm741 ic. Hindi inverting terminal ng 4th Lm741 ic ay may grounded. Ngayon kumuha ng 300k resistor na kumonekta sa pagitan ng pin 2 at 6 ng 4th Lm741 ic

pagkalkula

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

dalas ng cutoff ng high pass filter

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

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

makakuha ng mataas na filter ng pass

Ah = -Rf / R1

Ah = -300k / 15k = 20

kaya ang output mula sa instrumentation amplifier ay naipasa bilang input sa high pass filter na magpapalakas ng signal ng 20 beses at ang signal sa ibaba 50 Hz ay pinalambing

Hakbang 4: SMOOTHING CIRCUIT

Smoothing circuit

Tumatanggap ang Microcontroller ng pagbabasa mula 0 hanggang 5v (anumang iba pang tinukoy na boltahe ng microcontroller) anumang iba pang pagbabasa na iba pa pagkatapos ay tinukoy na rating ay maaaring magbigay ng bias na resulta samakatuwid ang pheripheral na aparato tulad ng servo, led, motor ay maaaring hindi gumana nang maayos. Samakatuwid kinakailangan upang baguhin ang dobleng panig na signal sa solong panig na signal. Upang makamit ito kailangan nating bumuo ng kalahating alon brigde rectifier (o buong alon tulay na tulay)

Konstruksyon

Ang output mula sa high pass filter ay ibinibigay sa positibong pagtatapos ng 1st diode, ang negatibong pagtatapos ng 1st diode ay konektado sa negatibong pagtatapos ng 2nd diode. Ang positibong pagtatapos ng ika-2 na diode ay na-grounded. Ang output ay kinuha mula sa kantong ng mga negatibong pagtatapos na mga diode. Ngayon ang output ay mukhang wastong output ng sine wave. Hindi namin direktang ibibigay sa microcontroller para sa pagkontrol ng mga aparatong pheripheral dahil ang output ay nag-iiba pa rin sa kalahating alon format ng kasalanan. Kailangan nating makakuha ng pare-pareho na signal ng dc sa saklaw mula 0 hanggang 5v. Maaari itong makamit ng ang pagbibigay ng output mula sa kalahating alon na straightifer hanggang sa positibong pagtatapos ng 1uf capacitor at negatibong pagtatapos ng capacitor ay na-grounded

CODE:

# isama

Servo MyServo;

int potpin = 0;

walang bisa ang pag-setup ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

walang bisa loop ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

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

myservo.write (val);

pagkaantala (15);

Serial.println (val);

}

Hakbang 5: WALANG MICRO-CONTROLLER VERSION (OPSYONAL)

Ang mga sawang sa pag-program ng aurdino o hindi gusto ng pag-program ay walang mga alalahanin. Mayroon kaming solusyon para dito. Gumagamit si Aurdino ng diskarteng modulate ng pulse width upang patakbuhin ang peripheral device (servo, led, motor). Kailangan nating mag-disenyo ng pareho. Aurdino pwm signal ay nag-iiba sa pagitan ng 1ms at 2.5ms. Narito ang 1ms ay nagpapahiwatig ng hindi bababa o naka-off na signal at 2.5ms ay nagpapahiwatig ng signal ay ganap na nasa. Sa pagitan ng tagal ng panahon ay maaaring magamit upang makontrol ang iba pang mga parametre ng pheripheral device tulad ng pagkontrol sa liwanag ng led, anggulo ng servo, pagkontrol ng bilis ng motor atbp

Konstruksyon

kailangan namin ng ikonekta ang output mula sa smoothing circuit sa isang dulo ng 5.1k resistor at isa pang dulo sa parallel na koneksyon ng 220k at diode isang punto. isang dulo ng parallel na konektado 220k at diode ay konektado sa pin 7 ng 555 timer ic at isa pang point pin 2 ng 555 timer ic. Pin 4 at 8 ng 555 timer ay konektado sa 5 volt at pin 1 ay grounded. Ang isang capacitor ng 22nf at 0.1 uf ay konektado sa pagitan ng pin 2 at ground.output ay kinuha mula sa pin tatlo ng 555 timer ic

Binabati kita na matagumpay mong naibukod ang micro controller

Hakbang 6: PAANO GAMITIN ANG CIRCUIT