DIY Emg senzor sa i bez mikrokontrolera: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Dobrodošli na platformu za razmjenu znanja. U ovim instrukcijama ću raspravljati o tome kako napraviti osnovni EMG sklop i iza matematičkog izračuna koji je uključen u to. Ovaj krug možete koristiti za promatranje varijacija mišićnog pulsa, upravljački servo, kao joystick, regulator brzine motora, svjetlo i mnoge druge takve uređaje. Prva slika prikazuje dijagram sklopa koji je dizajniran u softveru ltspice, druga slika prikazuje simulacijski izlaz ltspice kada se unese ulaz i treća slika prikazuje izlaz kada nema unosa.

Pribor

POTREBNE KOMPONENTE

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

OTPORNIK

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1,5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

DIODE -X3

KAPACITOR -22 nf (za 555 TIMER IC)

KAPACITOR -1U -X3

ELEKTROLITIČKI KAPACITOR -1U (NA IZLAZU)

Korak 1: Koraci uključeni u izgradnju Emga

1 Dizajn instrumentacijskog pojačala

2 Visokopropusni filter

3 Ispravljač s pola mosta

4 Krug za zaglađivanje

(izborno)

5 pwm generator signala. (Isključuje mikrokontroler).

Korak 2: INSTRUMENTACIJSKO POJAČALO

1 Instrumentalno pojačalo

U ovom koraku potrebna su nam tri Lm741 ic. Prije nego što sklopite krug, spojite bateriju kao što je prikazano na slici 1

crvena označava pozitivne 9v, a crna označava -9v i zelene žice kao uzemljenje

Sljedeća faza je napraviti diferencijalno pojačalo. Uzmite jedan Lm741 ic spojni pin 7 na pozitivan, a pin 4 na negativni (nije uzemljen). Uzmite 10k otpornik za povezivanje između 2 i 6 lm741 ic. Lm741 ic. Sada dodajte otpornik od 500 ohma, jedan priključak od otpornika od 500 ohma u prvi invertirajući priključak Lm741 ic i drugi priključak otpornika od 500 ohma u drugi pretvarač priključka Lm741 ic, kao što je prikazano na slici 2

Dizajn instrumentacijskog pojačala

U ovoj fazi moramo uzeti izlaz prvog Lm741 ic na jedan priključak 1k otpornika, a drugi terminal otpornika 1k na invertirajući priključak trećeg Lm741 ic, na sličan način izlaz drugog Lm741 ic na jedan priključak otpornika 1k i drugi terminal otpornika 1k na neinvertirajući priključak trećeg Lm741 ic. Dodajte 1k otpornik između invertirajućeg terminala trećeg Lm741 ic i pina 6 trećeg Lm741 ic, i 1k otpornik između neinvertirajućeg terminala trećeg Lm741 ic i mase (nije negativno). Ovo dovršava dizajn instrumentacije pojačalo

Ispitivanje instrumentalnog pojačala

Uzmite dva generatora signala. Postavite prvi ulaz generatora signala kao 0,1mv 100 hz (ako želite isprobati različite vrijednosti), na sličan način postavite ulaz drugog generatora signala kao 0,2mv 100hz. Pozitivni pin prvog generatora signala na pin 3 prvog LM741 ic i negativni pin na masu, slično pozitivan pin drugog generatora signala na pin 3 drugog LM741 ic i negativni pin na masu

proračun

dobitak instrumentacijskog pojačala

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

ovdje

Rf = 500 ohma

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1mv

V2 = 0,2mv

izlaz diferencijalnog pojačala = V2 -V1 = 0.2mv -0.1mv = 0.1mv

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

izlaz instrumentacijskog pojačala = izlaz diferencijalnog pojačala*dobitak

izlaz instrumentacijskog pojačala = 0,1mv * 41 = 4,1v

A izlaz osciloskopa je 4v od vrha do vrha na slici 4, zaključeno kroz softver za simulaciju cinker cad -a, stoga je dizajn ispravan i nastavljamo sa sljedećim korakom

Korak 3: FILTER VISOKOG PROLAZA

Konstrukcija visokopropusnog filtra

U ovoj fazi moramo dizajnirati visokopropusni filtar kako bismo izbjegli nepotreban napon koji nastaje zbog buke. Da bismo potisnuli buku, moramo dizajnirati filtar frekvencije 50 Hz kako bismo izbjegli nepotrebne šumove koje proizvodi baterija

graditeljstvo

Uzmite izlaz instrumentacijskog pojačala i spojite ga na jedan kraj 1u kondenzatora, a drugi kraj kondenzatora spojen je na jedan kraj 15 k otpornika, a drugi kraj 15 k otpornika na invertirajući terminalni ulaz 4. Lm741 ic. je uzemljen. Sada uzmite 300k otpornika spojite između pina 2 i 6 4. Lm741 ic

proračun

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

granična frekvencija visokopropusnog filtra

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

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

pojačanje visokopropusnog filtra

Ah = -Rf/R1

Ah = -300k/15k = 20

pa se izlaz iz instrumentalnog pojačala prenosi kao ulaz na visokopropusni filter koji će pojačati signal 20 puta, a signal ispod 50 Hz je prigušen

Korak 4: GLAZENJE KRUGA

Krug zaglađivanja

Mikrokontroler prihvaća očitanje od 0 do 5 V (bilo koji drugi napon određen mikrokontrolerom). Svako drugo očitanje osim navedene vrijednosti može dati pristran rezultat, pa feriferni uređaj poput servo, LED, motora možda neće raditi ispravno. Stoga je potrebno dvostrani signal pretvoriti u jednostrani obostrani signal. Da bismo to postigli, moramo konstruirati poluvalni brigadni ispravljač (ili ispravljač punovalnog mosta)

Graditeljstvo

Izlaz visokopropusnog filtera daje pozitivnom kraju 1. diode, negativni kraj 1. diode je spojen na negativni kraj 2. diode. Pozitivni kraj 2. diode je uzemljen. Izlaz se uzima s spoja negativnih krajnjih dioda. Sada izlaz izgleda kao ispravljeni izlaz sinusnog vala. Ne možemo izravno dati mikrokontroleru za upravljanje ferifernim uređajima jer se izlaz i dalje razlikuje u poluvalnom formatu sin. Moramo dobiti konstantan dc signal u rasponu od 0 do 5v. To se može postići dajući izlaz iz poluvalnog ispravljača na pozitivan kraj 1uf kondenzatora, a negativni kraj kondenzatora je uzemljen

KODIRATI:

#uključi

Servo myservo;

int potpin = 0;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

void loop ()

{

val = analogRead (potpin);

Serijski.println (val);

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

myservo.write (val);

kašnjenje (15);

Serijski.println (val);

}

Korak 5: BEZ VERZIJE MIKROKONTROLERA (NEOBVEZNO)

Oni kojima je dosta aurdino programiranja ili ne vole programiranje bez brige. Imamo rješenje za to. Aurdino koristi tehniku modulacije širine impulsa za pokretanje perifernih uređaja (servo, LED, motor). Moramo dizajnirati isti. Aurdino pwm signal varira između 1 ms i 2,5 ms. Ovdje 1ms označava najmanji ili isključeni signal, a 2.5ms označava da je signal potpuno uključen. U međuvremenu se može koristiti za upravljanje drugim parametrima ferifernog uređaja, poput kontrole svjetline LED -a, servo kuta, kontrole brzine motora itd

Graditeljstvo

moramo spojiti izlaz iz kruga za zaglađivanje na jedan kraj otpornika od 5.1k, a drugi kraj na paralelnu vezu 220k i diodu na jednoj točki.jedan kraj paralelno spojene 220k i dioda je spojena na pin 7 od 555 timer ic, a druga točka pin 2 555 timer ic. Pin 4 i 8 od 555 timer spojen je na 5 volti, a pin 1 je uzemljen. Kondenzator od 22nf i 0,1 uf spojen je između pina 2 i mase. Izlaz se uzima s pina tri od 555 timer ic

Čestitamo, uspješno ste isključili mikro kontroler

Korak 6: KAKO KORISTITI KRUG