Sensor Emg DIY Dengan dan Tanpa Pengawal Mikro: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Selamat datang ke platform instruktif perkongsian pengetahuan. Di instruksional ini saya akan membincangkan bagaimana membuat litar emg asas dan di sebalik pengiraan matematik yang terlibat di dalamnya. Anda boleh menggunakan litar ini untuk melihat variasi nadi otot, servo kawalan, sebagai joystick, pengawal kelajuan motor, cahaya dan banyak peralatan seperti itu. Gambar pertama menunjukkan rajah litar yang direka dalam perisian ltspice, gambar kedua menunjukkan output simulasi ltspice ketika input diberikan dan gambar ketiga menunjukkan output apabila tidak ada input yang diberikan.

Bekalan

KOMPONEN DIPERLUKAN

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 (untuk 555 TIMER IC)

MODAL -1U -X3

KAPASITOR ELEKTROLIK -1U (PADA OUTPUT)

Langkah 1: Langkah Terlibat dalam Pembinaan Emg

1 Reka bentuk penguat instrumen

2 Penapis lulus tinggi

3 penerus gelombang jambatan separuh

4 Litar melicinkan

(pilihan)

Penjana isyarat 5 pwm. (Untuk mengecualikan mikrokontroler).

Langkah 2: PENGAMBILAN INSTRUMENTASI

1 Penguat instrumen

Pada langkah ini kita memerlukan tiga ic Lm741. Sebelum membuat litar sambungkan bateri seperti yang ditunjukkan pada gambar1

merah menunjukkan 9v positif dan hitam menunjukkan -9v dan wayar hijau sebagai tanah

Sekarang peringkat seterusnya adalah membuat penguat pembezaan. Ambil satu Lm741 ic menghubungkan pin 7 ke positif dan pin 4 ke negatif (bukan tanah). Ambil 10k perintang sambungkan antara 2 dan 6 lm741 ic. Ambil lm741 kedua membuat sambungannya sama seperti yang pertama Lm741 ic. Sekarang tambahkan perintang 500 ohm, satu terminal perintang 500 ohm ke terminal pembalik pertama Lm741 ic dan terminal kedua perintang 500 ohm ke terminal pembalik kedua Lm741 ic seperti yang ditunjukkan pada gambar 2

Reka bentuk penguat instrumentasi

Pada peringkat ini kita harus mengeluarkan output ic Lm741 pertama ke satu terminal perintang 1k dan terminal perintang 1k yang lain untuk membalikkan terminal ic Lm741 ketiga, juga output ic Lm741 kedua ke satu terminal perintang 1k dan terminal perintang lain 1k ke terminal non-terbalik dari Lm741 Ketiga ic. Tambahkan perintang 1k antara terminal pembalik ic Lm741 ketiga dan pin 6 ic Lm741 Ketiga, dan perintang 1k antara terminal tidak terbalik dari Lm741 ketiga dan tanah (tidak negatif). Ini melengkapkan reka bentuk instrumen penguat

Pengujian penguat instrumentasi

Ambil dua penjana isyarat. Tetapkan input penjana isyarat pertama sebagai 0.1mv 100 hz (anda ingin mencuba nilai berbeza), juga tetapkan input penjana isyarat kedua sebagai 0.2mv 100hz. Pin positif penjana isyarat pertama ke pin 3 ic LM741 pertama dan pin negatif ke tanah, pin positif juga penjana isyarat ke-2 ke pin 3 LM741 kedua ic dan pin negatif ke tanah

pengiraan

keuntungan penguat instrumen

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

di sini

Rf = 500 ohm

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0.1mv

V2 = 0.2mv

keluaran penguat pembezaan = V2 -V1 = 0.2mv-0.1mv = 0.1mv

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

output penguat instrumentasi = output penguat pembezaan * keuntungan

output penguat instrumentasi = 0.1mv * 41 = 4.1v

Dan output osiloskop adalah puncak 4v ke puncak pada gambar 4, disimpulkan melalui perisian simulasi tinker cad oleh itu reka bentuknya betul dan kami terus ke langkah seterusnya

Langkah 3: PENAPIS LULUS TINGGI

Pembinaan penapis lulus tinggi

Pada tahap ini kita harus merancang penapis lulus tinggi untuk mengelakkan voltan yang tidak perlu dihasilkan disebabkan oleh kebisingan. Untuk menekan kebisingan, kita harus merancang penapis frekuensi 50 Hz untuk mengelakkan bunyi bersenandung yang tidak diperlukan yang dihasilkan oleh bateri

pembinaan

Ambil output penguat instrumentasi dan sambungkannya ke satu hujung kapasitor 1u dan hujung kapasitor yang lain disambungkan ke satu hujung perintang 15 k dan hujung perintang 15k yang lain untuk membalikkan input terminal 4m Lm741 ic. Terminal pembalik 4m Lm741 ic dibumikan. Sekarang ambil 300k perintang yang menghubungkan antara pin 2 dan 6 ic Lm741 ke-4

pengiraan

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

frekuensi pemotongan penapis lulus tinggi

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

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

keuntungan penapis lulus tinggi

Ah = -Rf / R1

Ah = -300k / 15k = 20

jadi output dari penguat instrumentasi disalurkan sebagai input ke saringan lulus tinggi yang akan menguatkan isyarat 20 kali dan isyarat di bawah 50 Hz dilemahkan

Langkah 4: PEKELILING SMOOTHING

Litar melicinkan

Mikrokontroler menerima bacaan dari 0 hingga 5v (mana-mana voltan yang ditentukan mikrokontroler lain) bacaan lain selain penarafan yang ditentukan boleh memberikan hasil yang berat sebelah maka peranti pheripheral seperti servo, led, motor mungkin tidak berfungsi dengan baik. Oleh itu, perlu menukar isyarat dua sisi menjadi tunggal isyarat sisi. Untuk mencapai ini, kita perlu membina penerus brigde separuh gelombang (atau penerus jambatan gelombang penuh)

Pembinaan

Keluaran dari saringan lulus tinggi diberikan ke akhir positif dioda 1, hujung negatif dioda 1 dihubungkan ke hujung diod ke-2 negatif. Akhir positif diod ke-2 dibumikan. Keluaran diambil dari persimpangan diod akhir negatif. Sekarang output kelihatan seperti output gelombang sinus yang dilekatkan. Kami tidak dapat memberikan secara langsung kepada mikrokontroler untuk mengawal peranti pheripheral kerana output masih berbeza dalam format sin gelombang separuh. Kita perlu mendapatkan isyarat dc berterusan dalam jarak antara 0 hingga 5v. Ini dapat dicapai dengan memberikan output dari penerus gelombang separuh ke hujung positif kapasitor 1uf dan hujung kapasitor negatif dibumikan

KOD:

#sertakan

Servo myservo;

int potpin = 0;

persediaan tidak sah ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

gelung kosong ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

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

myservo.write (val);

kelewatan (15);

Serial.println (val);

}

Langkah 5: TANPA VERSI PENGAWAL MIKRO (PILIHAN)

Mereka yang bosan dengan pengaturcaraan aurdino atau tidak suka pengaturcaraan tidak perlu risau. Kami mempunyai penyelesaian untuk itu. Urdino menggunakan teknik modulasi lebar nadi untuk menjalankan peranti periferal (servo, led, motor). Kita perlu merancang yang sama. isyarat pwm berbeza antara 1ms dan 2.5ms. Di sini 1ms menunjukkan isyarat paling sedikit atau mati dan 2.5 ms menunjukkan isyarat aktif sepenuhnya. Di antara jangka masa boleh digunakan untuk mengawal parametres peranti pheripal lain seperti mengawal kecerahan led, sudut servo, mengawal kelajuan motor dll

Pembinaan

kita memerlukan penyambungan output dari litar melicinkan ke satu hujung perintang 5.1k dan ujung lain ke sambungan selari 220k dan diod satu titik. satu hujung selari 220k bersambung dan diod disambungkan ke pin 7 dari 555 timer ic dan titik titik lain 2 dari Pemasa 555 ic. Pin 4 dan 8 dari pemasa 555 disambungkan ke 5 volt dan pin 1 dibumikan. Kapasitor 22nf dan 0.1 uf disambungkan antara pin 2 dan tanah. Output diambil dari pin tiga dari pemasa ic 555

Tahniah anda berjaya mengecualikan pengawal mikro

Langkah 6: CARA MENGGUNAKAN LITAR