Бұлшықет-музыка Arduino көмегімен: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Барлығына сәлем, бұл менің бірінші нұсқаулықтарым, бұл жоба Old Spice Muscle Music бейне жарнамасын көргеннен кейін шабыттандырылды, онда біз Терри Крюстың EMG сигналдарымен әр түрлі аспаптарда қалай ойнайтынын көре аламыз.

Біз бұл саяхатты осы бірінші жобадан бастауды жоспарлап отырмыз, онда біз алынған ЭМГ сигналының амплитудасына байланысты өзгеретін жеміспен шаршы толқынды сигнал жасаймыз. Кейінірек бұл сигнал динамикке қосылып, бұл жемісті ойнатады.

Бұл жобаны құру үшін біз ядро ретінде Arduino UNO мен MyoWare бұлшықет сенсорын қолданамыз. Егер сіз MyoWare сенсорын ала алмасаңыз, уайымдамаңыз, біз оны өзіңіз қалай жасау керектігін түсіндіреміз, бұл өте қиын, бірақ оны сынап көру керек, өйткені сіз көп нәрсені үйренесіз !!

Ал, бастайық.

1 -қадам: қажетті бөлшектерді алыңыз

Бұл жобаны құрудың екі әдісі бар: MyoWare сенсорының көмегімен (2 және 3 -қадам) және онсыз (4 және 5 -қадам).

MyoWare сенсорын пайдалану оңай, себебі электроника туралы кеңейтілген білімді қажет етпейді, бұл тек қосылып тұру. MyoWare болмаса, сіз күшейту мен сүзу, сондай -ақ сигналды түзету сияқты OpAmps туралы біраз білімді қажет етесіз. Бұл әдіс қиынырақ, бірақ бұл сізге MyoWare схемасының артында не тұрғанын түсінуге мүмкіндік береді.

MyoWare әдісі үшін бізге келесі компоненттер мен құралдар қажет:

• MyoWare бұлшықет сенсоры (Sparkfun)
• Arduino UNO (Amazon)
• Динамик
• Нан тақтасы
• 22 AWG кабелі
• 3 x 3M электродтары (Amazon)
• Бұрауыш
• 2 x аллигатор клиптері
• Arduino USB кабелі
• Сым тартқыштар
• 1 x 1000uF (Amazon)

MyoWare болмаса, сізге алдыңғы компоненттер қажет болады (MyoWare жоқ), сонымен қатар:

• +12 В, -12 В және 5 В қуат көзі (осы нұсқаулықта көрсетілгендей компьютерлік PS көмегімен өзіңіз жасай аласыз)
• Егер сіздің қуат көзінің айнымалы ток кабелі 3 ұшты кабель болса, сізге үш бұрышты/екі бұрандалы адаптер немесе шанышқы ашасы қажет болуы мүмкін. (Кейде бұл қосымша тірек қажетсіз шу шығаруы мүмкін).
• Мультиметр
• AD620 аспаптық күшейткіш
• OpAmps 2 x LM324 (немесе ұқсас)
• Диодтар 3 x 1N4007 (немесе ұқсас)

• Конденсаторлар

  • Поляризацияланбаған (керамикалық конденсаторлар, полиэстер және т.

    • 2 x 100 нФ
    • 1 x 120 нФ
    • 1 x 820 нФ
    • 1 x 1,2 uF
    • 1 x 1 uF
    • 1 x 4,7 uF
    • 1 x 1,8 uF

  • Поляризацияланған (электролиттік конденсатор)

    2 x 1mF

• Резисторлар

  • 1 x 100 Ом
  • 1 x 3,9к Ом
  • 1 x 5,6 км Ом
  • 1 x 1,2к Ом
  • 1 x 2,7к Ом
  • 3х8,2к Ом
  • 1 x 6,8к Ом
  • 2 x 1к Ом
  • 1 x 68к Ом
  • 1 x 20к Ом
  • 4х10к Ом
  • 6 x 2k Ом
  • 1 x 10км потенциометр

2 -қадам: (MyoWare көмегімен) электродтарды дайындап, оларды қосыңыз

Бұл бөлік үшін бізге MyoWare сенсоры мен 3 электрод қажет.

Егер сізде біз сияқты үлкен электродтар болса, оның диаметрін азайту үшін жиектерін кесу қажет, әйтпесе ол сигнал кедергісін тудыратын басқа электродты блоктайды.

MyoWare бағдарламасын сенсорлық нұсқаулықтың 4 -бетінде көрсетілгендей қосыңыз.

3 -қадам: (MyoWare көмегімен) Сенсорды Arduino тақтасына қосыңыз

MyoWare тақтасында 9 түйреуіш бар: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E және M. Бұл жоба үшін бізге тек « +» 5V қосуды, « -» жер үшін және «SIG» үшін шығыс сигналы, 3 үлкен кабельмен (~ 2 фут) қосылған.

Жоғарыда айтылғандай, «+» түйреуішін Arduino 5В түйреуішіне, «-» GND-ге қосу керек, ал SIG үшін сигнал амплитудасының кенеттен өзгеруін болдырмау үшін бізге қосымша сүзгі қажет.

Динамик үшін бізге тек оң сымды түйреуішке 13 қосу керек, ал теріс - GND.

Ал біз кодқа дайынбыз !!!

4 -қадам: (MyoWare жоқ) Сигналдың кондиционерлік схемасын құрыңыз

Бұл схема 8 кезеңмен біріктірілген:

1. Аспаптық күшейткіш
2. Төмен өтетін сүзгі
3. Жоғары өткізгіш сүзгі
4. Инверторлық күшейткіш
5. Толық толқынды дәлдік түзеткіш
6. Пассивті төмен өту сүзгісі
7. Дифференциалды күшейткіш
8. Қиғаш параллель кескіш

1. Аспаптық күшейткіш

Бұл саты 500 Gain сигналын алдын ала күшейту және жүйеде болуы мүмкін 60 Гц сигналды жою үшін қолданылады. Бұл бізге максималды амплитудасы 200 мВ болатын сигнал береді.

2. Төмен өтетін сүзгі

Бұл сүзгі 300 Гц жоғары кез келген сигналды жою үшін қолданылады.

3. Жоғары өткізгіш сүзгі

Бұл сүзгі электродтардың қозғалысы кезінде 20 Гц төмен сигналды болдырмау үшін қолданылады.

4. Инверторлық күшейткіш

68 күшейту кезінде бұл күшейткіш амплитудасы 8 -ден 8 В -қа дейінгі сигналды шығарады.

5. Толық толқындық дәлдіктегі түзеткіш

Бұл түзеткіш кез келген теріс сигналды оң сигналға түрлендіреді, бізге тек оң сигнал қалдырады. Бұл пайдалы, себебі Arduino аналогтық кірістерде 0 -ден 5 В дейінгі сигналды қабылдайды.

6. Passive Low-pass сүзгісі

Біз амплитудасының кенеттен өзгеруін болдырмау үшін 2 x 1000uF электролиттік конденсаторларды қолданамыз.

7. Дифференциалды күшейткіш

6 -кезеңнен кейін біздің сигналдың 1,5 В ығысуы бар екенін түсінеміз, бұл біздің сигнал 0 В -қа дейін, тек 1,5 В -қа дейін және ең көбі 8 Вольтке дейін түсе алмайды. 1,5 В (кернеу бөлгішпен және 5В арқылы алынған, 10 к потенциометрмен реттелген) және біз өзгерткіміз келетін сигнал және бұлшықет сигналына 1,5 В қояды, бұл бізге ең төменгі 0 В және максималды әдемі сигнал береді. 6,5 В.

8. Бүйірлік параллель кескіш

Ақырында, біз айтқандай, Arduino тек 5 В максималды амплитудасы бар сигналдарды қабылдайды, біздің сигналдың максималды амплитудасын азайту үшін 5 вольттан жоғары кернеуді жою қажет. Бұл Клиппер бізге жетуге көмектеседі.

5 -қадам: (MyoWare жоқ) Электродтарды схемаға және Arduino -ға қосыңыз

Бицепске қойылған электродтар 1, 2 электродтары болып табылады, ал шынтаққа жақын электрод эталонды электрод ретінде белгілі.

1 және 2 электродтары AD620 + және - кірістеріне қосылған, қандай тәртіпте маңызды емес.

Эталондық электрод GND -ге қосылған.

Сүзілген сигнал Arduino A0 түйреуішіне тікелей түседі.

** ARDUINO -ның GND -ді ЦИРКТІҢ GND -ге қосуды ұмытпаңыз **

6 -қадам: Кодекс !

Соңында кодтар.

1. Біріншісі - бицепстен алынған сигналдың амплитудасына байланысты 400 Гц -ден 912 Гц -ге дейін жемісті тазарту.

2. Екіншісі - амплитудасына байланысты тон таңдайтын С майор шкаласының үшінші октавасы.

Уикипедияда жемістерді таба аласыз, ондық бөлшектерді елемеңіз

7 -қадам: Соңғы нәтижелер

Бұл алынған нәтижелер, сіз қалаған ноталарды ойнау үшін кодты өзгерте аласыз !!!

Бұл жобаның келесі кезеңі - музыкалық аспапта ойнау үшін кейбір қадамдық қозғалтқыштарды және басқа да жетектерді біріктіру. Сондай -ақ күшті сигналдарды алу үшін жаттығу.

Енді бұлшық еттеріңізді музыкамен ойнауға мәжбүр етіңіз. МАСАЙРАУ!!:)