مستشعر DIY Emg مع أو بدون وحدة تحكم دقيقة: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

مرحبًا بكم في منصة تعليمات مشاركة المعرفة. في هذه التعليمات ، سأناقش كيفية إنشاء دائرة emg الأساسية وخلف الحساب الرياضي المتضمن فيها. يمكنك استخدام هذه الدائرة لمراقبة تغيرات نبض العضلات ، ومضاعفات التحكم ، مثل عصا التحكم ، ووحدة التحكم في سرعة المحرك ، والضوء والعديد من هذه الأجهزة. تشير الصورة الأولى إلى مخطط الدائرة الذي تم تصميمه في برنامج ltspice ، وتشير الصورة الثانية إلى إخراج محاكاة ltspice عند إعطاء الإدخال والصورة الثالثة تشير إلى الإخراج عندما لا يتم إعطاء مدخلات.

اللوازم

المكونات المطلوبة

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

المقاوم

10 كيلو × 2

1 كيلو × 4

500 - X2.5

1.5 ك - X1

15 كيلو × 1

300 كيلو × 1

220 ك - X1

5 كيلو × 1

الديودات - X3

مكثف -22 nf (لـ 555 TIMER IC)

مكثف -1U -X3

مكثف كهربائي - 1 ش (عند الخرج)

الخطوة 1: الخطوات المتبعة في بناء Emg

1 تصميم مكبر للصوت الأجهزة

2 مرشح تمرير عالي

3 مقوم موجة نصف جسر

4 تمليس الدائرة

(اختياري)

مولد إشارة 5 pwm. (لاستبعاد متحكم).

الخطوة الثانية: مكبر الصوت

1 مكبر للصوت الأجهزة

في هذه الخطوة ، نطلب ثلاثة Lm741 ic. قبل عمل الدائرة ، قم بتوصيل البطارية كما هو موضح في الشكل 1

يشير اللون الأحمر إلى 9 فولت موجب والأسود يشير إلى -9 فولت والأسلاك الخضراء كأرضية

الآن المرحلة التالية هي صنع مضخم تفاضلي. خذ واحد Lm741 ic قم بتوصيل دبوس 7 إلى موجب ودبوس 4 إلى سالب (ليس أرضي). خذ المقاوم 10k متصل بين 2 و 6 من lm741 ic. Lm741 ic. الآن أضف 500 أوم المقاوم ، طرف واحد من المقاوم 500 أوم إلى أول طرف مقلوب من Lm741 ic والطرف الثاني من المقاوم 500 أوم إلى الطرف الثاني العكسي Lm741 ic كما هو موضح في الشكل 2

تصميم مضخم الأجهزة

في هذه المرحلة ، يتعين علينا إخراج أول Lm741 ic إلى طرف واحد من المقاوم 1k ومحطة أخرى للمقاوم 1k إلى محطة معكوسة للثالث Lm741 ic ، وبالمثل خرج Lm741 ic الثاني إلى أحد طرفي المقاوم 1k ومحطة أخرى من المقاوم 1k إلى الطرف غير العكسي للثالث Lm741 ic. أضف المقاوم 1k بين الطرف المقلوب للثالث Lm741 ic والطرف 6 من Lm741 ic الثالث ، والمقاوم 1k بين الطرف غير العكسي للثالث Lm741 ic والأرضي (غير سالب) ، وهذا يكمل تصميم الأجهزة المضخم

اختبار مضخم الأجهزة

خذ اثنين من مولدات الإشارة ، اضبط إدخال مولد الإشارة الأول على أنه 0.1mv 100 hz (رغبتك في تجربة قيم متباينة) ، قم بالمثل بتعيين إدخال مولد الإشارة الثاني على أنه 0.2mv 100Hz. على الأرض ، دبوس إيجابي مماثل لمولد الإشارة الثاني إلى دبوس 3 من ثاني LM741 ic ودبوس سالب على الأرض

عملية حسابية

كسب مكبر للصوت الأجهزة

الكسب = (1+ (2 * R1) / Rf) * R2 / R3

هنا

Rf = 500 أوم

R1 = 10 كيلو

R2 = R3 = 1 كيلو

V1 = 0.1 ميجا فولت

V2 = 0.2 ميجا فولت

خرج مكبر الصوت التفاضلي = V2 -V1 = 0.2mv-0.1mv = 0.1mv

الكسب = (1+ (2 * 10 كيلو) / 500) * 1 كيلو / 1 كيلو = 41

خرج مضخم الأجهزة = خرج مكبر الصوت التفاضلي * الكسب

خرج مضخم الأجهزة = 0.1mv * 41 = 4.1v

ومخرج راسم الذبذبات هو 4 فولت من الذروة إلى الذروة في الشكل 4 ، ويتم استنتاجه من خلال برنامج محاكاة tinker cad ومن ثم يكون التصميم صحيحًا وننتقل إلى الخطوة التالية

الخطوة 3: مرشح التمرير العالي

بناء مرشح التمرير العالي

في هذه المرحلة ، يتعين علينا تصميم مرشح تمرير عالي لتجنب الجهد غير الضروري الناتج بسبب الضوضاء. لقمع الضوضاء ، يتعين علينا تصميم مرشح بتردد 50 هرتز لتجنب ضوضاء الطنين غير الضرورية التي تنتجها البطارية

اعمال بناء

خذ إخراج مضخم الأجهزة وقم بتوصيله بطرف واحد من مكثف 1u ويتم توصيل طرف آخر من المكثف بنهاية واحدة من 15 كيلو المقاوم ونهاية أخرى من 15 كيلو المقاوم لإدخال الطرفية العكسية من 4 Lm741 ic. الآن خذ 300 كيلو المقاوم وصل بين دبوس 2 و 6 من 4 Lm741 ic

عملية حسابية

c1 = 1u

R1 = 15 كيلو

R2 = Rf = 300 ألف

تردد القطع لمرشح التمرير العالي

Fh = 1/2 (باي) * R1 * C1

Fh = 1/2 (باي) * 15 كيلو * 1u = 50 هرتز

كسب مرشح التمرير العالي

آه = -Rf / R1

آه = -300 ك / 15 ك = 20

لذلك يتم تمرير الإخراج من مضخم الأجهزة كمدخل لمرشح تمرير عالي والذي سيضخم الإشارة 20 مرة ويتم تخفيف الإشارة أقل من 50 هرتز

الخطوة 4: تجانس الدائرة

دائرة التجانس

يقبل الميكروكونترولر القراءة من 0 إلى 5 فولت (أي جهد محدد آخر لمتحكم دقيق) أي قراءة أخرى قد تعطي نتيجة متحيزة وبالتالي قد لا يعمل الجهاز المحيطي مثل المؤازرة ، والمحرك ، وبالتالي من الضروري تحويل إشارة مزدوجة الوجه إلى واحدة إشارة جانبية لتحقيق ذلك نحتاج إلى بناء مقوم نصف موجة (أو مقوم جسر كامل الموجة)

بناء

يتم إعطاء الإخراج من مرشح التمرير العالي إلى النهاية الإيجابية للديود الأول ، ويتم توصيل الطرف السالب للديود الأول بالنهاية السالبة للديود الثاني. تم تأريض الطرف الموجب للديود الثاني ، ويتم أخذ الخرج من تقاطع الثنائيات الطرفية السالبة. يبدو الإخراج الآن وكأنه خرج مصحح لموجة جيبية. لا يمكننا إعطاء متحكم دقيق للتحكم في الأجهزة الطرفية لأن الإخراج لا يزال متنوعًا في تنسيق نصف موجة الخطيئة. نحتاج إلى الحصول على إشارة ثابتة للتيار المستمر في النطاق من 0 إلى 5 فولت. إعطاء خرج من مقوم نصف موجي إلى نهاية موجبة لمكثف 1 فائق التوهج والطرف السالب للمكثف مؤرض

الشفرة:

#يشمل

مؤازرة myservo

int potpin = 0 ؛

الإعداد باطل()

{

Serial.begin (9600) ؛

myservo.attach (13) ،

}

حلقة فارغة()

{

val = analogRead (بوتبين) ؛

Serial.println (فال) ؛

فال = خريطة (val ، 0 ، 1023 ، 0 ، 180) ؛

myservo.write (فال) ؛

تأخير (15) ؛

Serial.println (فال) ؛

}

الخطوة 5: بدون إصدار وحدة تحكم دقيقة (اختياري)

أولئك الذين سئموا من برمجة aurdino أو لا يحبون البرمجة لا تقلق ، فلدينا حل لذلك ، يستخدم Aurdino تقنية تعديل عرض النبض لتشغيل الجهاز المحيطي (مؤازر ، led ، محرك) ، نحتاج إلى تصميم نفسه. تتراوح إشارة pwm بين 1ms و 2.5ms. هنا تشير 1 مللي ثانية إلى الإشارة الأقل أو إيقاف التشغيل و 2.5 مللي ثانية تشير إلى أن الإشارة قيد التشغيل بالكامل. بين الفترات الزمنية يمكن استخدامها للتحكم في المعلمات الأخرى للجهاز المحيطي مثل التحكم في سطوع الصمام وزاوية المؤازرة والتحكم في سرعة المحرك وما إلى ذلك

بناء

نحتاج إلى توصيل الإخراج من دائرة التسوية بطرف واحد من المقاوم 5.1k ونهاية أخرى للاتصال المتوازي 220k والصمام الثنائي نقطة واحدة. مؤقت 555 ic. Pin 4 و 8 من 555 مؤقت متصل بـ 5 فولت والدبوس 1 مؤرض. مكثف من 22nf و 0.1 uf متصل بين السن 2 والأرضي. الإخراج مأخوذ من الدبوس الثالث من 555 timer ic

تهانينا ، لقد نجحت في استبعاد وحدة التحكم الصغيرة

الخطوة 6: كيفية استخدام الدائرة