Izomzene Arduino-val: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Üdv mindenkinek, ez az első Instructables, ezt a projektet az Old Spice Muscle Music videoreklám megtekintése után inspiráltuk, ahol megnézhetjük, hogyan játszik Terry Crews különböző hangszereken EMG jelekkel.

Terveink szerint ezzel az első projekttel kezdjük ezt az utat, ahol egy négyzethullámú jelet állítunk elő, amelynek frekvenciája a kapott EMG jel amplitúdójától függően változik. Később ezt a jelet egy hangszóróhoz csatlakoztatják, hogy játsszák ezt a gyakoriságot.

A projekt felépítéséhez magként egy Arduino UNO -t és egy MyoWare izomérzékelőt fogunk használni. Ha nem tud beszerezni egy MyoWare érzékelőt, ne aggódjon, elmagyarázzuk, hogyan kell sajátot készíteni. Ez egy kicsit trükkös, de megéri kipróbálni, mivel SOKAT fog tanulni !!

Nos, kezdjük.

1. lépés: Szerezze be a szükséges alkatrészeket

A projekt létrehozásának két módja van: a MyoWare érzékelő használatával (2. és 3. lépés), és anélkül (4. és 5. lépés).

A MyoWare érzékelő használata egyszerűbb, mert nem igényel speciális ismereteket az elektronikáról, szinte csak plug and play. A MyoWare nélkül bizonyos ismeretekkel kell rendelkeznie az OpAmps -ről, például az erősítésről és a szűrésről, valamint a jel kijavításáról. Ez az út nehezebb, de lehetővé teszi, hogy megértsük, mi van a MyoWare áramkör mögött.

A MyoWare módszerhez a következő összetevőkre és eszközökre van szükségünk:

• MyoWare izomérzékelő (Sparkfun)
• Arduino UNO (Amazon)
• Hangszóró
• Kenyeretábla
• 22 AWG kábel
• 3 x 3M elektróda (Amazon)
• Csavarhúzó
• 2 x Alligátor klip
• Arduino USB kábel
• Huzalcsupaszítók
• 1 x 1000uF (Amazon)

A MyoWare nélkül szüksége lesz a korábbi összetevőkre (MyoWare nélkül), valamint:

• Tápegység +12 V, -12 V és 5 V feszültséggel (saját számítógépet készíthet a PS PS segítségével, amint az ebben az utasításban látható)
• Ha a tápegység hálózati kábele háromágú, akkor szükség lehet egy három- vagy kétágú adapterre vagy csaló dugóra. (Néha ez az extra szár nem kívánt zajt generálhat).
• Multiméter
• Intrumentation erősítő AD620
• OpAmps 2 x LM324 (vagy hasonló)
• Diódák 3 x 1N4007 (vagy hasonló)

• Kondenzátorok

  • Nem polarizált (kerámia kondenzátorok, poliészter stb.)

    • 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

  • Polarizált (elektrolit kondenzátor)

    2 x 1 mF

• Ellenállások

  • 1 x 100 Ohm
  • 1 x 3,9 k ohm
  • 1 x 5,6 k ohm
  • 1 x 1,2 k ohm
  • 1 x 2,7 k ohm
  • 3 x 8,2 k ohm
  • 1 x 6,8 k ohm
  • 2 x 1 k ohm
  • 1 x 68 k ohm
  • 1 x 20 k ohm
  • 4 x 10 k ohm
  • 6 x 2 k ohm
  • 1 x 10 k ohmos potenciométer

2. lépés: (A MyoWare segítségével) Készítse elő az elektródákat és csatlakoztassa őket

Ehhez a részhez szükségünk van a MyoWare szenzorra és 3 elektródára.

Ha nagy elektródákat kapott, mint nekünk, akkor vágja le az éleket, hogy csökkentse az átmérőjét, ellenkező esetben blokkolja a másik elektródát, ami interferenciát okoz.

Csatlakoztassa a MyoWare -t az érzékelői kézikönyv 4. oldalán jelzett módon.

3. lépés: (MyoWare segítségével) Csatlakoztassa az érzékelőt az Arduino táblához

A MyoWare tábla 9 tűvel rendelkezik: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E és M. Ehhez a projekthez csak a " +" -t kell csatlakoztatni az 5V -hoz, " -" a földhöz és a "SIG" -et a kimeneti jel, 3 nagy kábellel (~ 2 láb) csatlakoztatva.

Amint fentebb említettük, a "+" érintkezőt az Arduino 5V-os csatlakozójához, "-" a GND-hez kell csatlakoztatni, a SIG-hez pedig további szűrőre van szükségünk, hogy elkerüljük a jel amplitúdójának hirtelen változását.

A hangszóró esetében csak a pozitív vezetéket kell csatlakoztatnunk a 13 -as érintkezőhöz, a negatívot pedig a GND -hez.

És készen állunk a kódra !!!

4. lépés: (MyoWare nélkül) Építse fel a jel kondicionáló áramkörét

Ez az áramkör 8 szakaszból áll:

1. Műszeres erősítő
2. Aluláteresztő szűrő
3. Magasáramú szűrő
4. Inverter erősítő
5. Teljes hullámú precíziós egyenirányító
6. Passzív aluláteresztő szűrő
7. Differenciálerősítő
8. Elfogult párhuzamos vágó

1. Műszeres erősítő

Ez a szakasz a jel előerősítésére szolgál 500 erősítéssel, és a rendszerben lévő 60 Hz-es jel kiküszöbölésére. Ezzel kapunk egy maximum 200 mV amplitúdójú jelet.

2. Aluláteresztő szűrő

Ez a szűrő minden 300 Hz feletti jel kiküszöbölésére szolgál.

3. Túláteresztő szűrő

Ezt a szűrőt arra használják, hogy elkerüljék a 20 Hz -nél alacsonyabb jelet, amelyet az elektródák viselése közben viselnek.

4. Inverter erősítő

68 erősítés esetén ez az erősítő jelet hoz létre, amelynek amplitúdója - 8 és 8 V között változik.

5. Teljes hullámú precíziós egyenirányító

Ez az egyenirányító minden negatív jelet pozitív jellé alakít, és csak pozitív jelet hagy nekünk. Ez azért hasznos, mert az Arduino csak 0 és 5 V közötti jelet fogad az analóg bemenetekben.

6. Passzív aluláteresztő szűrő

2 x 1000uF elektrolit kondenzátort használunk, hogy elkerüljük a hirtelen amplitúdóváltozásokat.

7. Differenciálerősítő

A 6. szakasz után rájövünk, hogy a jelünk 1,5 V eltolással rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a jelünk nem tud lemenni 0 V -ra, csak 1,5 V -ra és legfeljebb 8 V -ra. A differenciálerősítő a 1,5 V (feszültségosztóval és 5 V -os, 10 k -es potenciométerrel beállítva) és a jel, amelyet módosítani szeretnénk, és az 1,5 V -ot az izomjelre nyugtatja, így egy gyönyörű, minimum 0 V -os és maximális jelzést kapunk 6,5 V.

8. Elfogult párhuzamos vágó

Végül, ahogy korábban említettük, az Arduino csak maximum 5 V amplitúdójú jeleket fogad el. A jel maximális amplitúdójának csökkentése érdekében ki kell küszöbölnünk az 5 volt feletti feszültséget. Ez a Clipper segít elérni ezt.

5. lépés: (MyoWare nélkül) Csatlakoztassa az elektródákat az áramkörhöz és az Arduino -hoz

A bicepszbe helyezett elektródák az 1, 2 elektródák, és a könyökhöz legközelebb álló elektróda referenciaelektródaként ismert.

Az 1 -es és 2 -es elektróda az AD620 + és - bemenetéhez van csatlakoztatva, nem számít, milyen sorrendben.

A referencia elektróda a GND -hez van csatlakoztatva.

A szűrt jel közvetlenül az Arduino A0 érintkezőjére kerül.

** NE felejtse el az ARDUINO GND -jét az áramkör GND -jével összekapcsolni **

6. lépés: A kód !

Végül a kódok.

1. Az első a frekvenciaváltás 400 Hz -től 912 Hz -ig, a bicepszből kapott jel amplitúdójától függően.

2. A második a C polgármester skála harmadik oktávja, az amplitúdótól függően hangot választ.

Megtalálja a gyakoriságokat a Wikipédiában, csak figyelmen kívül hagyja a tizedesjegyeket

7. lépés: Végső eredmények

Ezek az eredmények, akkor módosíthatja a kódot a kívánt hangok lejátszása érdekében !!!

Ennek a projektnek a következő szakasza egyes léptetőmotorok és más típusú hajtóművek integrálása egy hangszer lejátszása érdekében. És az edzést is, hogy erős jeleket kapjon.

Most, hogy az izmok játsszanak valami ZENÉT. ÉREZD JÓL MAGAD!!:)