DIY emg-andur koos mikrokontrolleriga ja ilma: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere tulemast teadmiste jagamise juhiste platvormile. Selles juhendis arutlen, kuidas teha põhilisi emg -ahelaid ja sellega seotud matemaatilisi arvutusi. Selle vooluahela abil saate jälgida lihaste impulsside variatsioone, juhtida servot, juhtkangi, mootori kiiruse regulaatorit, valgust ja paljusid selliseid seadmeid. Esimene pilt näitab lülitusskeemi, mis on loodud ltspice tarkvaras, teine pilt näitab ltspice simulatsiooni väljundit sisendi andmisel ja kolmas pilt näitab väljundit, kui sisendit pole antud.

Tarvikud

VAJALIKUD KOMPONENDID

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

TAKISTUS

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1,5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

DIOODID -X3

KAPITAATOR -22 nf (555 TIMER IC jaoks)

Kondensaator -1U -X3

ELEKTRÜÜÜTILINE KAPITAATOR -1U (VÄLJUNDIL)

Samm: sammud, mis on seotud Emg

1 Instrumentatsioonivõimendi disain

2 Kõrgepääsfilter

3 Poolsillalaine alaldi

4 Silendusring

(valikuline)

5 pwm signaaligeneraator (mikrokontrolleri välistamiseks).

2. samm: INSTRUMENTATSIOONIVÕIMENDI

1 Instrumentide võimendi

Selles etapis vajame kolme Lm741 ic. Enne vooluringi tegemist ühendage aku, nagu on näidatud joonisel 1

punane näitab positiivset 9v ja must tähistab -9v ja rohelised juhtmed maandusena

Nüüd on järgmine etapp diferentsiaalvõimendi valmistamine. Võtke üks Lm741 ic ühenduskapp 7 positiivseks ja tihvt 4 negatiivseks (mitte maapinnaks). Võtke 10k takisti ühendamiseks lm741 ic 2 kuni 6 vahel. Võtke teine lm741, et ühendus oleks sama nagu esimene Lm741 ic. Nüüd lisage 500 oomi takisti, üks 500 oomi takisti klemm Lm741 ic esimesele inverteerimisklemmile ja teine 500 oomi takisti klemm Lm741 ic teisele inverteerimisklemmile, nagu on näidatud joonisel 2

Instrumentvõimendi disain

Selles etapis peame viima esimese Lm741 ic väljundi 1k takisti ühte klemmi ja teise takisti 1k klemmi kolmanda Lm741 ic inverteerivasse klemmi, sarnaselt teise Lm741 ic väljundi takisti 1k ühte klemmi ja teise takisti 1k klemmi kolmanda Lm741 ic mitte inverteeruvale klemmile. Lisage 1k takisti kolmanda Lm741 ic inverteeriva klemmi ja kolmanda Lm741 ic tihvti 6 vahele ning 1k takisti kolmanda Lm741 ic mittepööramise klemmi ja maa vahele (mitte negatiivne). See lõpetab mõõteriistade disaini võimendi

Instrumentvõimendi testimine

Võtke kaks signaaligeneraatorit. Seadke 1. signaaligeneraatori sisend 0,1 mv 100 Hz (proovige erinevaid väärtusi), samamoodi seadke teine signaaligeneraatori sisend 0,2 mv 100 Hz. 1. signaaligeneraatori positiivne tihvt esimese LM741 ic ja negatiivse tihvti 3 maandusele, teise signaaligeneraatori sarnaselt positiivne tihvt teise LM741 ic kontaktile 3 ja negatiivne tihvt maapinnale

arvutus

instrumendi võimendi võimendus

võimendus = (1+ (2*R1)/Rf)*R2/R3

siin

Rf = 500 oomi

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1 mv

V2 = 0,2 mv

diferentsiaalvõimendi väljund = V2 -V1 = 0.2mv -0.1mv = 0.1mv

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

mõõteriistade võimendi väljund = diferentsiaalvõimendi väljund*võimendus

mõõteriistade võimendi väljund = 0,1 mv * 41 = 4,1 v

Ja ostsilloskoobi väljund on joonisel 4 4v tipust tippu, mis on tuletatud läbi cader simulatsioonitarkvara, seega on disain õige ja jätkame järgmise sammuga

3. samm: HIGH PASS FILTER

Kõrgpääsfiltri ehitus

Praeguses etapis peame projekteerima kõrge läbipääsu filtri, et vältida mürast tekkivat tarbetut pinget. Müra summutamiseks peame projekteerima 50 Hz sagedusega filtri, et vältida aku tekitatud tarbetut suminat

Ehitus

Võtke mõõteriistade võimendi väljund ja ühendage see 1u kondensaatori ühe otsaga ja teine kondensaatori ots on ühendatud 15 k takisti ühe otsaga ja teine 15 k takisti ots neljanda Lm741 ic inverteeriva klemmi sisendiga. 4. Lm741 ic mittepööratud klemm on maandatud. Nüüd võtke 300k takisti, et ühendada 4. Lm741 ic tihvti 2 ja 6 vahel

arvutus

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

kõrgpääsfiltri väljalülitamissagedus

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

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

kõrgpääsfiltri võimendus

Ah = -Rf/R1

Ah = -300k/15k = 20

nii edastatakse mõõteriistade võimendi väljund sisendina kõrgpääsfiltrisse, mis võimendab signaali 20 korda ja signaal alla 50 Hz nõrgeneb

Samm 4: SILUTAV AHV

Silumisring

Mikrokontroller aktsepteerib lugemist vahemikus 0 kuni 5 V (mis tahes muu mikrokontrolleri määratud pinge). Kõik muud näidud, mis ei ole määratud, võivad anda kallutatud tulemuse, mistõttu välisseade, näiteks servo, led, mootor ei pruugi korralikult töötada. Seetõttu on vaja kahepoolne signaal teisendada üheks külgmine signaal. Selle saavutamiseks peame ehitama poollaine brigde alaldi (või täislaine silla alaldi)

Ehitus

Kõrgpääsfiltri väljund antakse 1. dioodi positiivsele otsale, 1. dioodi negatiivne ots on ühendatud teise dioodi negatiivse otsaga. Teise dioodi positiivne ots on maandatud. Väljund võetakse negatiivsete lõppdioodide ristmikust. Nüüd näeb väljund välja siinuslaine parandatud väljund. Me ei saa otse anda mikrokontrollerile välisseadmete juhtimiseks, kuna väljund on endiselt poollaine sinivormingus erinev. Peame saama konstantse alalisvoolu signaali vahemikus 0 kuni 5 V. Seda saab saavutada andes väljundi poollaine alaldist 1uf kondensaatori positiivsele otsale ja kondensaatori negatiivsele otsale on maandatud

KOOD:

#kaasake

Servo myservo;

int potpin = 0;

tühine seadistus ()

{

Seriaalne algus (9600);

myservo.attach (13);

}

tühine tsükkel ()

{

val = analogRead (potpin);

Seeria.println (val);

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

myservo.write (val);

viivitus (15);

Seeria.println (val);

}

5. samm: ILMA MIKRO-KONTROLLERI VERSIOONI (VALIKULINE)

Need, kes on Aurdino programmeerimisest tüdinenud või kellele ei meeldi programmeerimine, muretsege. Meil on sellele lahendus. Aurdino kasutab välisseadme (servo, led, mootor) käitamiseks impulsi laiuse moduleerimise tehnikat. Peame kujundama sama. pwm signaal varieerub vahemikus 1ms kuni 2,5ms. Siin näitab 1 ms vähimat või väljalülitatud signaali ja 2,5 ms näitab, et signaal on täielikult sisse lülitatud. Ajavahemiku jooksul saab juhtida muid välisseadme parameetreid, näiteks juhtida heledust, servonurka, reguleerida mootori kiirust jne

Ehitus

vajame silumisahela väljundi ühendamist 5.1k takisti ühte otsa ja teise otsa 220k ja dioodi ühe punkti paralleelühendusse. üks paralleelselt ühendatud 220k ja dioodi ots on ühendatud 555 taimeriga ic ja teise punktiga 2 555 taimer ic. 555 taimeri tihvtid 4 ja 8 on ühendatud 5 voldiga ja tihvt 1 on maandatud. Tihvti 2 ja maanduse vahele on ühendatud kondensaator 22nf ja 0,1 uf. Väljund võetakse 555 taimer ic kolmest tihvtist

Õnnitleme, et välistasite mikrokontrolleri edukalt

6. toiming: kuidas vooluahelat kasutada