Muscle-Music With Arduino: 7 Langkah

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

Halo semua, ini Instructables pertama saya, projek ini diilhamkan setelah menonton iklan video Old Spice Muscle Music, di mana kita dapat menyaksikan bagaimana Terry Crews memainkan instrumen yang berbeza dengan isyarat EMG.

Kami merancang untuk memulakan perjalanan ini dengan projek pertama ini, di mana kami menghasilkan isyarat gelombang persegi dengan frekuensi yang berbeza-beza bergantung pada amplitud isyarat EMG yang diperoleh. Kemudian, isyarat ini akan disambungkan ke Speaker untuk memainkan frekuensi tersebut.

Untuk membina projek ini, kami akan menggunakan sebagai teras, Arduino UNO dan MyoWare Muscle Sensor. Sekiranya anda tidak dapat mendapatkan Sensor MyoWare, jangan risau kami akan menerangkan bagaimana membuat sendiri, Ini sedikit rumit tetapi patut dicuba, kerana anda akan belajar BANYAK !!

Baiklah, mari kita mulakan.

Langkah 1: Dapatkan Bahagian yang Diperlukan

Terdapat dua cara untuk membina projek ini: menggunakan sensor MyoWare (Langkah 2 & 3), dan tanpanya (Langkah 4 & 5).

Menggunakan sensor MyoWare lebih mudah kerana ia tidak memerlukan pengetahuan lanjutan mengenai elektronik, ia hampir hanya pasang dan mainkan. Tanpa MyoWare, anda memerlukan pengetahuan mengenai OpAmps, seperti penguatan dan penapisan, serta pembetulan isyarat. Cara ini lebih sukar, tetapi ini membolehkan anda memahami apa yang ada di sebalik litar MyoWare.

Untuk cara MyoWare, kami memerlukan komponen dan alat berikut:

• Sensor Otot MyoWare (Sparkfun)
• Arduino UNO (Amazon)
• Penceramah
• Papan roti
• 22 kabel AWG
• Elektrod 3 x 3M (Amazon)
• Pemutar skru
• 2 x Klip Buaya
• Kabel USB Arduino
• Pelucut Kawat
• 1 x 1000uF (Amazon)

Tanpa MyoWare, anda memerlukan komponen sebelumnya (tanpa MyoWare) dan juga:

• Bekalan Kuasa dengan +12 V, -12 V dan 5 V (anda dapat membuat sendiri dengan PS Komputer seperti yang ditunjukkan dalam Instructables ini)
• Sekiranya kabel AC Bekalan Daya anda adalah kabel 3 serong, anda mungkin memerlukan penyesuai tiga serong / dua serong atau palam penipu. (Kadang-kadang serampang tambahan boleh menghasilkan bunyi yang tidak diingini).
• Multimeter
• Penguat Intrumentasi AD620
• OpAmps 2 x LM324 (atau serupa)
• Diod 3 x 1N4007 (atau serupa)

• Kapasitor

  • Tidak terpolarisasi (boleh menjadi kapasitor seramik, Poliester, dll)

    • 2 x 100 nF
    • 1 x 120 nF
    • 1 x 820 nF
    • 1 x 1.2 uF
    • 1 x 1 uF
    • 1 x 4.7 uF
    • 1 x 1.8 uF

  • Terpolarisasi (Kapasitor elektrolitik)

    2 x 1mF

• Perintang

  • 1 x 100 Ohm
  • 1 x 3.9k Ohm
  • 1 x 5.6k Ohm
  • 1 x 1.2k Ohm
  • 1 x 2.7k Ohm
  • 3 x 8.2k Ohm
  • 1 x 6.8k Ohm
  • 2 x 1k Ohm
  • 1 x 68k Ohm
  • 1 x 20k Ohm
  • 4 x 10k Ohm
  • 6 x 2k Ohm
  • Potensiometer 1 x 10k Ohms

Langkah 2: (Dengan MyoWare) Sediakan Elektrod dan Sambungkannya

Untuk bahagian ini, kami memerlukan MyoWare Sensor dan 3 elektrod.

Sekiranya anda mempunyai elektrod yang besar seperti kita, anda perlu memotong tepi untuk mengurangkan diameternya, jika tidak, ia akan menyekat elektrod lain yang akan menyebabkan gangguan isyarat.

Sambungkan MyoWare seperti yang ditandakan di halaman ke-4 Manual Sensor.

Langkah 3: (Dengan MyoWare) Sambungkan Sensor ke Arduino Board

Papan MyoWare mempunyai 9 Pin: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E dan M. Untuk projek ini, kami hanya memerlukan "+" untuk menyambungkan 5V, "-" untuk Ground dan "SIG" untuk isyarat output, dihubungkan dengan 3 kabel besar (~ 2 kaki).

Seperti disebutkan di atas, pin "+" perlu disambungkan ke pin 5V Arduino, "-" ke GND dan untuk SIG kita memerlukan penapis tambahan untuk mengelakkan perubahan mendadak pada amplitud isyarat.

Untuk pembesar suara, kita hanya perlu menyambungkan wayar Positif ke pin 13 dan Negatif ke GND.

Dan kami bersedia untuk kod !!!

Langkah 4: (Tanpa MyoWare) Bina Litar Pengatur Isyarat

Litar ini disatukan oleh 8 peringkat:

1. Penguat Instrumentasi
2. Penapis lorong rendah
3. Penapis hantaran tinggi
4. Penguat Inverter
5. Penyearah ketepatan gelombang penuh
6. Penapis lulus rendah pasif
7. Penguat Pembezaan
8. Pemotong Selari yang Bias

1. Penguat Instrumentasi

Tahap ini digunakan untuk menguatkan isyarat dengan 500 Gain, dan menghilangkan isyarat 60 Hz yang mungkin ada di dalam sistem. Ini akan memberi kita isyarat dengan amplitud maksimum 200 mV.

2. Penapis lulus rendah

Penapis ini digunakan untuk menghilangkan sebarang isyarat di atas 300 Hz.

3. Penapis lulus tinggi

Penapis ini digunakan untuk mengelakkan sebarang isyarat yang lebih rendah yang dihasilkan 20 Hz dengan pergerakan elektrod semasa memakainya.

4. Penguat Inverter

Dengan penguatan 68, penguat ini akan menghasilkan isyarat dengan amplitud yang bervariasi dari - 8 hingga 8 V.

5. Penyearah ketepatan gelombang penuh

Penyearah ini menukar sebarang isyarat negatif menjadi isyarat positif, meninggalkan kita hanya dengan isyarat positif. Ini berguna kerana Arduino hanya menerima isyarat dari 0 hingga 5 V dalam input Analog.

6. Penapis lulus rendah pasif

Kami menggunakan Kapasitor Elektrolitik 2 x 1000uF untuk mengelakkan perubahan amplitud secara tiba-tiba.

7. Penguat Pembezaan

Selepas tahap 6, kita menyedari bahawa isyarat kita mempunyai ofset 1.5 V, ini bermaksud bahawa isyarat kita tidak boleh turun ke 0 V, hanya hingga 1.5 V, dan maksimum 8 Volt. Penguat Pembezaan akan menggunakan isyarat 1.5 V (diperoleh dengan pembahagi voltan dan 5V, disesuaikan dengan Potensiometer 10k) dan isyarat yang ingin kita ubah dan akan mengembalikan 1.5 V ke isyarat otot, meninggalkan kita dengan isyarat yang indah dengan minimum 0 V dan maksimum daripada 6.5 V.

8. Pemotong Selari yang berat sebelah

Akhirnya, seperti yang telah kita sebutkan sebelumnya, Arduino hanya menerima isyarat dengan amplitud maksimum 5 V. Untuk mengurangkan amplitud Maksimum isyarat kita, kita perlu menghilangkan voltan di atas 5 Volt. Clipper ini akan membantu kita mencapainya.

Langkah 5: (Tanpa MyoWare) Sambungkan Elektrod ke Litar dan Arduino

Elektrod yang diletakkan di bisep adalah Elektrod 1, 2, dan elektrod yang paling dekat dengan siku dikenali sebagai elektrod rujukan.

Elektrod 1 dan 2 disambungkan ke input + dan - AD620 ia tidak kira dalam urutan mana.

Elektrod rujukan disambungkan ke GND.

Isyarat yang disaring terus ke pin A0 Arduino.

** JANGAN LUPA UNTUK MENDAPATKAN GND ARDUINO KE GND PEKELILING **

Langkah 6: Kodnya !

Akhirnya, kod.

1. Yang pertama adalah sapuan frekuensi dari 400 Hz hingga 912 Hz, bergantung pada amplitud isyarat yang diperoleh dari bisep.

2. Yang kedua adalah oktaf ketiga skala walikota C, bergantung pada amplitudnya ia akan memilih nada.

Anda dapat mencari frekuensi di Wikipedia, abaikan perpuluhan

Langkah 7: Keputusan Akhir

Ini adalah hasil yang diperoleh, anda BOLEH mengubah kod untuk memainkan nota yang anda mahukan !!!

Tahap seterusnya projek ini adalah menyatukan beberapa motor stepper, dan jenis penggerak lain untuk memainkan alat muzik. Dan juga Bersenam untuk mendapatkan isyarat yang kuat.

Sekarang jadikan otot anda memainkan MUZIK anda. BERSERONOK!!:)