DIY senzor Emg z in brez mikrokrmilnika: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Dobrodošli na platformi za poučevanje z izmenjavo znanja. V teh navodilih bom razpravljal o tem, kako narediti osnovno vezje EMG in za matematičnim izračunom, ki je vključen v to. To vezje lahko uporabite za opazovanje nihanj mišičnega utripa, krmiljenje servo, kot krmilne palice, krmilnika hitrosti motorja, svetlobe in številnih drugih naprav. in tretja slika prikazuje izhod, ko ni vnosa.

Zaloge

POTREBNE KOMPONENTE

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

Upornik

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

ELEKTROLITIČNI KAPACITOR -1U (NA IZHODU)

1. korak: Koraki, vključeni v gradnjo Emga

1 Zasnova instrumentacijskega ojačevalnika

2 Visokoprepustni filter

3 Half bridge wave usmernik

4 Vezje za glajenje

(neobvezno)

5 pwm generator signala (izključiti mikrokrmilnik).

2. korak: INSTRUMENTACIJSKI OJAČALNIK

1 Instrumentacijski ojačevalnik

V tem koraku potrebujemo tri Lm741 ic. Preden vezje priključite na baterijo, kot je prikazano na sliki 1

rdeča označuje pozitivne 9v in črna označuje -9v in zelena žica kot ozemljitev

Naslednja faza je, da naredite diferencialni ojačevalnik. Vzemite en Lm741 ic priključni pin 7 na pozitiven in pin 4 na negativni (ni ozemljen). 10k upor povežite med 2 in 6 lm741 ic. Drugi lm741 povežite tako kot prvi Lm741 ic. Zdaj dodajte drugi upor 500 ohmov, en priključek upora 500 ohmov prvemu invertirnemu priključku Lm741 ic in drugi priključek upora 500 ohmov drugemu obrnjenemu priključku Lm741 ic, kot je prikazano na sliki 2

Zasnova instrumentacijskega ojačevalnika

Na tej stopnji moramo izhod prvega Lm741 ic izvesti na en priključek upora 1k, drugi priključek upora 1k pa na obratni priključek tretjega Lm741 ic, podobno pa izhod drugega Lm741 ic na en priključek upora 1k in še en priključek upora 1k na neinvertirajoči priključek tretjega Lm741 ic. Dodajte 1k upor med obračalnim priključkom tretjega Lm741 ic in zatičem 6 tretjega Lm741 ic ter 1k upor med neinvertirajočim priključkom tretjega Lm741 ic in ozemljitvijo (ne negativno). To zaključuje načrtovanje instrumentacije ojačevalnik

Testiranje instrumentacijskega ojačevalnika

Vzemite dva generatorja signala. Vhod prvega generatorja signala nastavite kot 0,1 mv 100 hz (po želji poskusite različne vrednosti), podobno nastavite vhod drugega generatorja signala kot 0,2 mv 100 hz. Pozitiven zatič prvega generatorja signala na pin 3 prvega LM741 ic in negativni zatič na ozemljitev, podobno pozitiven zatič drugega generatorja signala na zatič 3 drugega LM741 ic in negativni zatič na ozemljitev

izračun

dobiček instrumentacijskega ojačevalnika

dobiček = (1+ (2*R1)/Rf)*R2/R3

tukaj

Rf = 500 ohmov

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1mv

V2 = 0,2mv

izhod diferencialnega ojačevalnika = V2 -V1 = 0,2mv -0,1mv = 0,1mv

dobiček = (1+ (2*10k)/500)*1k/1k = 41

izhod instrumentacijskega ojačevalnika = izhod diferencialnega ojačevalnika*dobiček

izhod instrumentacijskega ojačevalnika = 0,1mv * 41 = 4,1v

In izhod osciloskopa je 4v od vrha do vrha na sliki 4, ugotovljen s programsko opremo za simulacijo cinker cad, zato je zasnova pravilna in nadaljujemo z naslednjim korakom

3. korak: FILTER VISOKEGA POSTOPKA

Konstrukcija visokoprepustnega filtra

Na tej stopnji moramo oblikovati visokoprepustni filter, da se izognemo nepotrebni napetosti, ki nastane zaradi hrupa. Za zatiranje hrupa moramo oblikovati filter s frekvenco 50 Hz, da se izognemo nepotrebnemu šumenju, ki ga proizvaja baterija

Gradnja

Vzemite izhod instrumentacijskega ojačevalnika in ga povežite z enim koncem 1u kondenzatorja, drugi konec kondenzatorja pa z enim koncem 15 k upora in drugim koncem 15 k upora na pretvorni vhod terminala 4. Lm741 ic. Zdaj ozemljite 300k upor med pin 2 in 6 4. Lm741 ic

izračun

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

mejna frekvenca visokoprehodnega filtra

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

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

ojačanje visokoprehodnega filtra

Ah = -Rf/R1

Ah = -300k/15k = 20

tako se izhod iz instrumentacijskega ojačevalnika prenese kot vhod v visokoprepustni filter, ki bo signal ojačal 20 -krat in signal pod 50 Hz oslabi

4. korak: GLAJILNO VOŽJE

Vezje za glajenje

Mikrokrmilnik sprejme odčitavanje od 0 do 5v (kateri koli drug napoved določenega mikrokrmilnika). Vsako drugo odčitavanje, ki ni navedeno, lahko daje pristranski rezultat, zato lahko feriferna naprava, kot sta servo, LED, motor, ne deluje pravilno. Zato je treba dvostranski signal pretvoriti v enosmerni enostranski signal. Če želimo to doseči, moramo zgraditi pol valovni brigdni usmernik (ali polnovlačni mostni usmernik)

Gradnja

Izhod iz visokoprehodnega filtra je na pozitivnem koncu 1. diode, negativni konec 1. diode je priključen na negativni konec 2. diode. Pozitivni konec 2. diode je ozemljen, izhod pa iz spoja negativnih diod. Zdaj je izhod videti kot popravljen izhod sinusnega vala. Ne moremo neposredno dati mikrokrmilniku za krmiljenje ferifernih naprav, ker se izhod še vedno spreminja v polvalovnem formatu sin. Dobiti moramo stalen dc signal v območju od 0 do 5v. To lahko dosežemo z daje izhod iz polvalnega usmernika na pozitivni konec 1uf kondenzatorja in negativni konec kondenzatorja je ozemljen

KODA:

#vključi

Servo myservo;

int potpin = 0;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

void loop ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

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

myservo.write (val);

zamuda (15);

Serial.println (val);

}

5. korak: BREZ VERZIJE MIKRO-UPRAVLJAČA (NEOBVEZNO)

Tisti, ki so naveličani programiranja aurdino ali jim ni všeč programiranje brez skrbi. Za to imamo rešitev. Aurdino uporablja tehniko modulacije širine impulza za zagon perifernih naprav (servo, LED, motor). Istega moramo oblikovati. pwm signal se giblje med 1 ms in 2,5 ms. Tukaj 1ms označuje najmanjši ali izklopljen signal in 2,5ms pomeni, da je signal v celoti vklopljen. Vmesno obdobje lahko uporabite za nadzor drugih parametrov feriferne naprave, kot so nadzor svetlosti LED, servo kota, nadzor hitrosti motorja itd

Gradnja

potrebujemo priključek izhoda iz zglajevalnega vezja na en konec upora 5.1k, drugi konec pa na vzporedno povezavo 220k in diode na eni točki. en konec vzporedno priključenih 220k in dioda je priključena na pin 7 od 555 timer ic in drugo točko pin 2 555 timer ic. Pin 4 in 8 od 555 timerja je priključen na 5 voltov in pin 1 je ozemljen. Kondenzator 22nf in 0,1 uf je priključen med pin 2 in ozemljitvijo

Čestitamo, da ste uspešno izključili mikro krmilnik

6. korak: KAKO UPORABITI VOZILO