Muskuj-Muzikë Me Arduino: 7 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Përshëndetje të gjithëve, ky është udhëzuesi im i parë, ky projekt u frymëzua pasi shikova videon reklamuese të videove Old Spice Muscle Music, ku mund të shikojmë sesi Terry Crews luan instrumente të ndryshme me sinjale EMG.

Ne planifikojmë ta fillojmë këtë udhëtim me këtë projekt të parë, ku gjenerojmë një sinjal valor katror me frekuencë që ndryshon në varësi të amplitudës së sinjalit EMG të marrë. Më vonë, ky sinjal do të lidhet me një altoparlant për të luajtur atë frekuencë.

Për të ndërtuar këtë projekt, ne do të përdorim si bërthamë, një Arduino UNO dhe një Sensor të Muskujve MyoWare. Nëse nuk mund të merrni një Sensor MyoWare mos u shqetësoni, ne do t'ju shpjegojmë se si të krijoni tuajin, është pak i ndërlikuar, por ia vlen të provoni, pasi do të mësoni SHUM !!

Epo, le të fillojmë.

Hapi 1: Merrni Pjesët e kërkuara

Ka dy mënyra për të ndërtuar këtë projekt: duke përdorur sensorin MyoWare (Hapi 2 & 3), dhe pa të (Hapi 4 & 5).

Përdorimi i sensorit MyoWare është më i lehtë sepse nuk kërkon njohuri të përparuara në lidhje me elektronikën, është pothuajse vetëm plug and play. Pa MyoWare kërkon që të keni disa njohuri rreth OpAmps, si përforcimi dhe filtrimi, si dhe korrigjimi i një sinjali. Kjo mënyrë është më e vështirë, por ju lejon të kuptoni se çfarë fshihet pas qarkut MyoWare.

Për mënyrën MyoWare, ne kemi nevojë për përbërësit dhe mjetet e mëposhtme:

• Sensori i muskujve MyoWare (Sparkfun)
• Arduino UNO (Amazon)
• Folës
• Breadboard
• 22 kabllo AWG
• 3 x 3M Elektroda (Amazon)
• Kaçavidë
• 2 x Kapëse Aligatori
• Kabllo USB Arduino
• Zhveshëset me tela
• 1 x 1000uF (Amazon)

Pa MyoWare, do t'ju nevojiten përbërësit e mëparshëm (pa MyoWare) si dhe:

• Furnizimi me energji elektrike me +12 V, -12 V dhe 5 V (mund ta bëni vetë me një PC kompjuterik siç tregohet në këtë Udhëzues)
• Nëse kablli juaj i Furnizimit me energji elektrike është një kabllo me 3 kunja, mund t'ju duhet një përshtatës me tre priza/dy priza ose një prizë mashtruese. (Ndonjëherë ai kunj shtesë mund të krijojë zhurmë të padëshiruar).
• Multimetër
• Përforcuesi i instrumenteve AD620
• OpAmps 2 x LM324 (ose të ngjashme)
• Diodat 3 x 1N4007 (ose të ngjashme)

• Kondensatorët

  • Jo i polarizuar (mund të jenë kondensatorë qeramikë, poliestër, etj)

    • 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

  • Polarizuar (kondensator elektrolitik)

    2 x 1mF

• Rezistencat

  • 1 x 100 Ohm
  • 1 x 3.9k Ohm
  • 1 x 5.6k Ohm
  • 1 x 1.2k Ohm
  • 1 x 2.7k Ohm
  • 3 x 8.2k Ohm
  • 1 x 6.8k Ohm
  • 2 x 1k Ohm
  • 1 x 68k Ohm
  • 1 x 20k Ohm
  • 4 x 10k Ohm
  • 6 x 2k Ohm
  • Potenciometër 1 x 10k Ohms

Hapi 2: (Me MyoWare) Përgatitni elektroda dhe lidhini ato

Për këtë pjesë ne kemi nevojë për Sensorin MyoWare dhe 3 elektroda.

Nëse keni elektroda të mëdha siç bëmë ne, ju duhet të shkurtoni skajet për të zvogëluar diametrin e tij, përndryshe, do të bllokojë elektrodën tjetër e cila do të shkaktojë ndërhyrje në sinjal.

Lidhni MyoWare siç është shënuar në faqen e 4 -të të Manualit të Sensorit.

Hapi 3: (Me MyoWare) Lidhni sensorin me bordin Arduino

Bordi MyoWare ka 9 kunja: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E dhe M. Për këtë projekt ne kërkojmë vetëm " +" për të lidhur 5V, " -" për Ground dhe "SIG" për sinjal dalës, i lidhur me 3 kabllo të mëdhenj (~ 2 ft).

Siç u përmend më lart, kunja "+" duhet të lidhet me pin 5V të Arduino, "-" me GND dhe për SIG ne kemi nevojë për një filtër shtesë për të shmangur ndryshimet e papritura në amplituda e sinjalit.

Për altoparlantin na duhet vetëm të lidhim tela Pozitiv me pin 13 dhe Negative me GND.

Dhe ne jemi gati për kodin !!!

Hapi 4: (Pa MyoWare) Ndërtoni qarkun e kondicionimit të sinjalit

Ky qark është i integruar në 8 faza:

1. Përforcuesi i instrumenteve
2. Filtër me kalim të ulët
3. Filtër me kalim të lartë
4. Përforcues inverter
5. Ndreqës i saktësisë së valës së plotë
6. Filtri pasiv i kalimit të ulët
7. Përforcues diferencial
8. Prerës paralel i njëanshëm

1. Përforcuesi i instrumenteve

Kjo fazë përdoret për të amplifikuar paraprakisht sinjalin me një Gain 500, dhe për të eleminuar sinjalin 60 Hz që mund të jetë në sistem. Kjo do të na japë një sinjal me një amplitudë maksimale 200 mV.

2. Filtri me kalim të ulët

Ky filtër përdoret për të eleminuar çdo sinjal mbi 300 Hz.

3. Filtër me kalim të lartë

Ky filtër përdoret për të shmangur çdo sinjal më të ulët se 20 Hz të krijuar me lëvizjen e elektrodave gjatë mbajtjes së tij.

4. Përforcues inverter

Me një përfitim 68, ky amplifikator do të gjenerojë një sinjal me një amplitudë që varion nga - 8 në 8 V.

5. Ndreqës i saktë i valës së plotë

Ky ndreqës konverton çdo sinjal negativ në një sinjal pozitiv, duke na lënë vetëm një sinjal pozitiv. Kjo është e dobishme sepse Arduino pranon vetëm një sinjal nga 0 në 5 V në hyrjet Analog.

6. Filtri pasiv me kalim të ulët

Ne përdorim 2 x 1000uF Kondensatorë elektrolitikë në mënyrë që të shmangim ndryshimet e papritura në amplituda.

7. Përforcuesi diferencial

Pas fazës 6, ne kuptojmë se sinjali ynë ka një kompensim 1.5 V, kjo do të thotë që sinjali ynë nuk mund të zbresë në 0 V, vetëm në 1.5 V, dhe një maksimum prej 8 volt. Përforcuesi diferencial do të përdorë një sinjal të 1.5 V (të marra me një ndarës të tensionit dhe 5V, të rregulluar me një potenciometër 10k) dhe sinjalin që duam të modifikojmë dhe do t'i japë 1.5 V sinjalit të muskujve, duke na lënë me një sinjal të bukur me një minimum prej 0 V dhe një maksimum prej 6.5 V.

8. Prerës paralel i njëanshëm

Së fundi, siç e përmendëm më parë Arduino pranon vetëm sinjale me një amplitudë maksimale 5 V. Për të zvogëluar amplituda maksimale e sinjalit tonë, ne duhet të eliminojmë tensionin mbi 5 Volt. Ky Clipper do të na ndihmojë ta arrijmë atë.

Hapi 5: (Pa MyoWare) Lidhni Elektrodat me Qarkun dhe Arduino

Elektrodat e vendosura në biceps janë Elektroda 1, 2, dhe elektroda më e afërt me bërrylin njihet si elektroda referuese.

Elektroda 1 dhe 2 janë të lidhura me hyrjet + dhe - të AD620 nuk ka rëndësi në cilin rend.

Elektroda e referencës lidhet me GND.

Sinjali i filtruar shkon direkt në pinin A0 të Arduino.

** MOS HARRO P TOR T G LIDHUR GND ARDUINO N G GND QARKU **

Hapi 6: Kodi !!

Së fundi, kodet.

1. E para është një spastrim frekuence nga 400 Hz në 912 Hz, varësisht nga amplituda e sinjalit të marrë nga bicepsi.

2. E dyta është oktava e tretë e shkallës së kryetarit C, në varësi të amplituda do të zgjedhë një ton.

Mund të gjeni frekuencat në Wikipedia, thjesht injoroni numrat dhjetorë

Hapi 7: Rezultatet Finale

Këto janë rezultatet e marra, ju MUND të modifikoni kodin në mënyrë që të luani shënimet që dëshironi!

Faza tjetër e këtij projekti është integrimi i disa motorëve stepper dhe llojeve të tjera të aktivizuesve për të luajtur një instrument muzikor. Dhe gjithashtu stërvitje për të marrë sinjale të forta.

Tani bëni muskujt tuaj të luajnë një MUZIK. KA ARDHUR !!:)