Tự làm cảm biến Emg có và không có bộ điều khiển vi mô: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Chào mừng bạn đến với nền tảng hướng dẫn chia sẻ kiến thức. Trong tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ thảo luận về cách tạo mạch emg cơ bản và tính toán toán học liên quan đến nó. Bạn có thể sử dụng mạch này để quan sát các biến thể xung cơ, điều khiển servo, như cần điều khiển, bộ điều khiển tốc độ động cơ, ánh sáng và nhiều thiết bị như vậy. và hình thứ ba cho biết đầu ra khi không có đầu vào nào được đưa ra.

Quân nhu

CÁC THÀNH PHẦN YÊU CẦU

LM741 IC -X 4

NE555 -X 1

KHÁNG SINH

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1,5 nghìn -X1

15K -X1

300 nghìn -X1

220K -X1

5K -X1

DIODES -X3

VỐN -22 nf (đối với IC TIMER 555)

CÔNG SUẤT -1U -X3

CÔNG SUẤT ĐIỆN TỬ -1U (TẠI ĐẦU RA)

Bước 1: Các bước liên quan đến xây dựng Emg

1 Thiết kế bộ khuếch đại dụng cụ đo

2 Bộ lọc thông cao

3 Bộ chỉnh lưu sóng nửa cầu

4 Làm trơn mạch

(không bắt buộc)

Bộ tạo tín hiệu 5 pwm. (Không bao gồm vi điều khiển).

Bước 2: BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG CỤ

1 Bộ khuếch đại thiết bị đo

Trong bước này, chúng tôi yêu cầu ba ic Lm741. Trước khi tạo mạch kết nối pin như trong hình 1

màu đỏ cho biết 9v dương và màu đen cho biết -9v và dây màu xanh lá cây là mặt đất

Bây giờ giai đoạn tiếp theo là tạo bộ khuếch đại vi sai. Lấy một ic Lm741 kết nối chân 7 với dương và chân 4 với âm (không nối đất). Lấy điện trở 10k kết nối giữa 2 và 6 của lm741 ic. Lấy lm741 thứ hai thực hiện kết nối giống như đầu tiên Lm741 ic. Bây giờ thêm điện trở 500 ohms, một đầu nối của điện trở 500 ohm vào đầu nối đảo đầu tiên của ic Lm741 và đầu cuối thứ hai của điện trở 500 ohm vào đầu nối đảo thứ hai của ic Lm741 như trong hình 2

Thiết kế bộ khuếch đại thiết bị đo đạc

Ở giai đoạn này, chúng ta phải đưa đầu ra của ic Lm741 đầu tiên đến một đầu cuối của điện trở 1k và một đầu cuối khác của điện trở 1k đến đầu nối đảo ngược của ic Lm741 thứ ba, đầu ra tương tự của ic Lm741 thứ hai đến một đầu cuối của điện trở 1k và một đầu cuối khác của điện trở 1k đến đầu cuối không đảo của ic Lm741 thứ ba. Thêm điện trở 1k giữa đầu nối đảo của ic Lm741 thứ ba và chân 6 của ic Lm741 thứ ba và điện trở 1k giữa đầu nối không đảo của ic Lm741 thứ ba và đất (không phải âm). Điều này hoàn thành thiết kế thiết bị bộ khuếch đại

Kiểm tra bộ khuếch đại thiết bị đo đạc

Lấy hai bộ tạo tín hiệu. Đặt đầu vào bộ tạo tín hiệu thứ nhất là 0,1mv 100 hz (bạn muốn thử các giá trị khác nhau), tương tự đặt đầu vào bộ tạo tín hiệu thứ hai là 0,2mv 100hz. Chân dương của bộ tạo tín hiệu thứ nhất thành chân 3 của ic LM741 đầu tiên và chân âm nối đất, tương tự chân dương của bộ tạo tín hiệu thứ 2 đến chân 3 của ic LM741 thứ hai và chân âm nối đất

phép tính

đạt được của bộ khuếch đại thiết bị đo

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

ở đây

Rf = 500 ôm

R1 = 10k

R2 = R3 = 1k

V1 = 0,1mv

V2 = 0,2mv

đầu ra của bộ khuếch đại vi sai = V2 -V1 = 0,2mv-0,1mv = 0,1mv

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

đầu ra của bộ khuếch đại thiết bị đo = đầu ra của bộ khuếch đại vi sai * độ lợi

đầu ra của bộ khuếch đại thiết bị đo = 0,1mv * 41 = 4,1v

Và đầu ra của máy hiện sóng là đỉnh 4v đến đỉnh trong hình 4, suy ra thông qua phần mềm mô phỏng cad của tinker, do đó thiết kế là đúng và chúng ta tiến hành bước tiếp theo

Bước 3: LỌC PASS CAO

Cấu tạo bộ lọc thông cao

Ở giai đoạn này chúng ta phải thiết kế bộ lọc thông cao để tránh tạo ra điện áp không cần thiết do nhiễu, để khử nhiễu chúng ta phải thiết kế bộ lọc tần số 50 Hz để tránh nhiễu ồn không cần thiết do ắc quy tạo ra

sự thi công

Lấy đầu ra của bộ khuếch đại thiết bị đo và kết nối nó với một đầu của tụ điện 1u và một đầu khác của tụ điện được kết nối với một đầu của điện trở 15 k và một đầu khác của điện trở 15k tới đầu vào đầu cuối đảo ngược của ic Lm741 thứ 4. Đầu cuối không đảo ngược của ic Lm741 thứ 4 được nối đất. Bây giờ lấy điện trở 300k kết nối giữa chân 2 và 6 của ic Lm741 thứ 4

phép tính

c1 = 1u

R1 = 15k

R2 = Rf = 300K

tần số cắt của bộ lọc thông cao

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

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

đạt được của bộ lọc thông cao

Ah = -Rf / R1

À = -300k / 15k = 20 cái

vì vậy đầu ra từ bộ khuếch đại thiết bị đo được chuyển thành đầu vào đến bộ lọc thông cao sẽ khuếch đại tín hiệu 20 lần và tín hiệu dưới 50 Hz bị suy giảm

Bước 4: HÚT MẠCH

Làm trơn mạch

Bộ vi điều khiển chấp nhận đọc từ 0 đến 5v (bất kỳ điện áp được chỉ định của bộ vi điều khiển nào khác) bất kỳ cách đọc nào khác sau đó được chỉ định có thể cho kết quả sai lệch do đó thiết bị ngoại vi như servo, led, động cơ có thể không hoạt động bình thường. tín hiệu mặt. Để đạt được điều này, chúng ta cần xây dựng bộ chỉnh lưu nửa sóng (hoặc bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng)

Sự thi công

Đầu ra từ bộ lọc thông cao được đưa đến đầu dương của diode thứ nhất, đầu âm của diode thứ nhất được kết nối với đầu âm của diode thứ hai. Đầu cực dương của điốt thứ 2 được nối đất. Đầu ra được lấy từ đường giao nhau của điốt cuối âm. Bây giờ đầu ra trông giống như đầu ra đã chỉnh sửa lại của sóng sin. Chúng tôi không thể cung cấp trực tiếp cho bộ vi điều khiển để điều khiển các thiết bị ngoại vi vì đầu ra vẫn khác nhau ở định dạng sin nửa sóng. Chúng ta cần nhận được tín hiệu dc không đổi trong phạm vi từ 0 đến 5v. Điều này có thể đạt được bằng cách cho đầu ra từ nửa chỉnh lưu sóng đến đầu dương của tụ 1uf và đầu âm của tụ được nối đất

MÃ SỐ:

#bao gồm

Servo myservo;

int potpin = 0;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

myservo.attach (13);

}

void loop ()

{

val = analogRead (potpin);

Serial.println (val);

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

myservo.write (val);

chậm trễ (15);

Serial.println (val);

}

Bước 5: KHÔNG CÓ PHIÊN BẢN BỘ ĐIỀU KHIỂN MICRO (TÙY CHỌN)

Những ai đã chán lập trình aurdino hoặc không thích lập trình thì đừng lo, chúng tôi có giải pháp cho nó. Aurdino sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung để chạy thiết bị ngoại vi (servo, led, motor). tín hiệu pwm thay đổi trong khoảng từ 1ms đến 2,5ms. Ở đây 1ms cho biết tín hiệu ít nhất hoặc tắt và 2,5ms cho biết tín hiệu đã bật hoàn toàn. Trong khoảng thời gian có thể được sử dụng để điều khiển các thông số khác của thiết bị ngoại vi như điều khiển độ sáng của đèn led, góc servo, điều khiển tốc độ của động cơ, v.v

Sự thi công

chúng ta cần kết nối đầu ra từ mạch làm mịn với một đầu của điện trở 5.1k và một đầu khác đến kết nối song song 220k và diode một điểm. một đầu của kết nối song song 220k và diode được kết nối với chân 7 của ic bộ định thời 555 và một điểm khác ở chân 2 của Ic bộ định thời 555. Tại chân 4 và 8 của bộ định thời 555 được kết nối với 5 volt và chân 1 được nối đất. Tụ điện 22nf và 0,1 uf được kết nối giữa chân 2 và mặt đất. Đầu ra được lấy từ chân ba của ic bộ định thời 555

Xin chúc mừng bạn đã loại trừ thành công bộ điều khiển vi mô

Bước 6: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MẠCH