DIY Emg सेंसर माइक्रो-कंट्रोलर के साथ और बिना: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

नॉलेज शेयरिंग इंस्ट्रक्शंस प्लेटफॉर्म में आपका स्वागत है। इस इंस्ट्रक्शंस में मैं चर्चा करने जा रहा हूं कि बेसिक ईएमजी सर्किट कैसे बनाया जाए और इसमें शामिल गणितीय गणना के पीछे। आप इस सर्किट का उपयोग मांसपेशियों की नाड़ी भिन्नताओं को नियंत्रित करने के लिए कर सकते हैं, जॉयस्टिक, मोटर गति नियंत्रक, प्रकाश और ऐसे कई उपकरणों के रूप में सर्वो को नियंत्रित कर सकते हैं। पहली तस्वीर सर्किट आरेख को इंगित करती है जिसे एलटीस्पाइस सॉफ्टवेयर में डिज़ाइन किया गया है, दूसरी तस्वीर इनपुट दिए जाने पर एलटीस्पाइस के सिमुलेशन आउटपुट को इंगित करती है। और तीसरी तस्वीर आउटपुट को इंगित करती है जब कोई इनपुट नहीं दिया जाता है।

आपूर्ति

आवश्यक घटक।

एलएम७४१ आईसी-एक्स ४

एनई५५५-एक्स १

अवरोध

10K -X2

1K -X4

500 -X2

1.5K -X1

15K -X1

300K -X1

220K -X1

5K -X1

डायोड -X3

संधारित्र -22 एनएफ (555 टाइमर आईसी के लिए)।

संधारित्र -1U -X3

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर -1U (आउटपुट पर)।

चरण 1: Emg. के निर्माण में शामिल कदम

1 इंस्ट्रुमेंटेशन एम्पलीफायर डिजाइन।

2 हाई पास फिल्टर।

3 हाफ ब्रिज वेव रेक्टिफायर।

4 चौरसाई सर्किट।

(वैकल्पिक)

5 pwm सिग्नल जनरेटर। (माइक्रोकंट्रोलर को बाहर करने के लिए)।

चरण 2: इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर।

1 इंस्ट्रुमेंटेशन एम्पलीफायर।

इस चरण में हमें तीन Lm741 ic की आवश्यकता होती है। सर्किट बनाने से पहले बैटरी को कनेक्ट करें जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है

लाल सकारात्मक 9v और काला संकेत -9v और हरे तार जमीन के रूप में इंगित करता है।

अब अगला चरण डिफरेंशियल एम्पलीफायर बनाना है। एक Lm741 ic कनेक्ट पिन 7 को पॉजिटिव और पिन 4 को नेगेटिव (जमीन पर नहीं) लें। lm741 ic के 2 और 6 के बीच 10k रेसिस्टर कनेक्ट करें। दूसरा lm741 लें, पहले जैसा ही कनेक्शन बनाएं Lm741 ic। अब 500 ओम रेसिस्टर, 500 ओम रेसिस्टर का एक टर्मिनल Lm741 ic के पहले इनवर्टिंग टर्मिनल और 500 ओम रेसिस्टर के दूसरे टर्मिनल को Lm741 ic के दूसरे इनवर्टिंग टर्मिनल में जोड़ें जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का डिजाइन।

इस स्तर पर हमें पहले Lm741 ic के आउटपुट को 1k रेसिस्टर के एक टर्मिनल और रेसिस्टर 1k के दूसरे टर्मिनल को तीसरे Lm741 ic के इनवर्टिंग टर्मिनल तक ले जाना होता है, इसी तरह दूसरे Lm741 ic के आउटपुट को रेसिस्टर 1k के एक टर्मिनल और रेसिस्टर 1k के दूसरे टर्मिनल तक ले जाना होता है। थर्ड एलएम741 आईसी के नॉन इनवर्टिंग टर्मिनल में। तीसरे एलएम741 आईसी के इनवर्टिंग टर्मिनल और तीसरे एलएम741 आईसी के पिन 6 और तीसरे एलएम741 आईसी के नॉन इनवर्टिंग टर्मिनल और ग्राउंड (नकारात्मक नहीं) के बीच 1k रेसिस्टर जोड़ें। यह इंस्ट्रूमेंटेशन के डिजाइन को पूरा करता है। प्रवर्धक।

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का परीक्षण।

दो सिग्नल जनरेटर लें। पहले सिग्नल जनरेटर इनपुट को 0.1mv 100 hz के रूप में सेट करें। जमीन पर, इसी तरह दूसरे सिग्नल जनरेटर के सकारात्मक पिन को दूसरे एलएम 741 आईसी के 3 पिन करने के लिए और जमीन पर नकारात्मक पिन

हिसाब

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का लाभ

लाभ = (1+(2*R1)/Rf)*R2/R3

यहां

आरएफ = 500 ओम।

आर 1 = 10k।

R2 = R3 = 1k

V1 = 0.1mv

V2 = 0.2mv

डिफरेंशियल एम्पलीफायर का आउटपुट = V2 -V1 = 0.2mv-0.1mv = 0.1mv

लाभ = (1+(2*10k)/500)*1k/1k=41

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का आउटपुट = डिफरेंशियल एम्पलीफायर का आउटपुट * गेन।

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का आउटपुट = 0.1mv * 41=4.1v

और ऑसिलोस्कोप का आउटपुट 4v पीक टू पीक इन फिगर 4 है, जिसे टिंकर कैड सिमुलेशन सॉफ्टवेयर के माध्यम से घटाया गया है इसलिए डिजाइन सही है और हम अगले चरण पर आगे बढ़ते हैं

चरण 3: उच्च पास फ़िल्टर।

उच्च पास फिल्टर निर्माण

इस स्तर पर हमें शोर के कारण उत्पन्न अनावश्यक वोल्टेज से बचने के लिए हाई पास फिल्टर डिजाइन करना होगा। शोर को दबाने के लिए हमें बैटरी द्वारा उत्पादित अनावश्यक गुनगुनाहट से बचने के लिए 50 हर्ट्ज आवृत्ति का फिल्टर डिजाइन करना होगा।

निर्माण।

इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का आउटपुट लें और इसे 1u कैपेसिटर के एक सिरे से कनेक्ट करें और कैपेसिटर का दूसरा सिरा 15 k रेसिस्टर के एक सिरे से और 15k रेसिस्टर के दूसरे सिरे को 4th Lm741 ic के इनवर्टिंग टर्मिनल इनपुट से कनेक्ट करें। 4th Lm741 ic का नॉन इनवर्टिंग टर्मिनल ग्राउंडेड है। अब 4 एलएम 741 आईसी के पिन 2 और 6 के बीच 300k रेसिस्टर कनेक्ट करें।

हिसाब

c1 = 1u

आर1 = 15k

R2 = आरएफ = 300K

उच्च पास फिल्टर की कटऑफ आवृत्ति।

एफएच = 1/2 (पीआई) * आर 1 * सी 1

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

उच्च पास फिल्टर का लाभ

आह=-आरएफ/आर1

आह=-300k/15k=20

इसलिए इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर से आउटपुट को हाई पास फिल्टर के इनपुट के रूप में पास किया जाता है जो सिग्नल को 20 गुना बढ़ा देगा और 50 हर्ट्ज से नीचे के सिग्नल को क्षीण कर दिया जाएगा।

चरण 4: चौरसाई सर्किट

चौरसाई सर्किट।

माइक्रोकंट्रोलर 0 से 5v (कोई अन्य माइक्रोकंट्रोलर निर्दिष्ट वोल्टेज) से रीडिंग स्वीकार करता है, कोई अन्य रीडिंग अन्य तो निर्दिष्ट रेटिंग पक्षपाती परिणाम दे सकती है इसलिए सर्वो, एलईडी, मोटर जैसे परिधीय उपकरण ठीक से काम नहीं कर सकते हैं। इसलिए डबल साइडेड सिग्नल को सिंगल में बदलना आवश्यक है पक्षीय संकेत। इसे प्राप्त करने के लिए हमें हाफ वेव ब्रिगेड रेक्टिफायर (या फुल वेव ब्रिज रेक्टीफायर) बनाने की आवश्यकता है।

निर्माण।

हाई पास फिल्टर से आउटपुट पहले डायोड के पॉजिटिव एंड को दिया जाता है, पहले डायोड का नेगेटिव सिरा दूसरे डायोड के नेगेटिव एंड से जुड़ा होता है। दूसरे डायोड का धनात्मक सिरा ग्राउंडेड होता है। आउटपुट नेगेटिव एंड डायोड के जंक्शन से लिया जाता है। अब आउटपुट साइन वेव के रेक्टिफाइड आउटपुट जैसा दिखता है। हम सीधे माइक्रोकंट्रोलर को फेरीफेरल डिवाइसेस को नियंत्रित करने के लिए नहीं दे सकते हैं क्योंकि आउटपुट अभी भी हाफ वेव सिन फॉर्मेट में अलग-अलग है। हमें 0 से 5v तक की सीमा में निरंतर डीसी सिग्नल प्राप्त करने की आवश्यकता है। इसे प्राप्त किया जा सकता है हाफ वेव रेक्टिफायर से 1uf कैपेसिटर के पॉजिटिव एंड को आउटपुट देना और कैपेसिटर के नेगेटिव एंड को ग्राउंडेड किया जाता है।

कोड:

#शामिल

सर्वो मायसर्वो;

इंट पॉटपिन = 0;

व्यर्थ व्यवस्था()

{

सीरियल.बेगिन (९६००);

myservo.attach(13);

}

शून्य लूप ()

{

वैल = एनालॉगरेड (पोटपिन);

सीरियल.प्रिंट्लन (वैल);

वैल = नक्शा (वैल, 0, 1023, 0, 180);

myservo.write (वैल);

देरी(15);

सीरियल.प्रिंट्लन (वैल);

}

चरण 5: माइक्रो-नियंत्रक संस्करण के बिना (वैकल्पिक)

जो लोग ऑर्डिनो प्रोग्रामिंग से तंग आ चुके हैं या प्रोग्रामिंग पसंद नहीं करते हैं, कोई चिंता नहीं है। हमारे पास इसका समाधान है। ऑर्डिनो पेरिफेरल डिवाइस (सर्वो, एलईडी, मोटर) को चलाने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन तकनीक का उपयोग करता है। हमें इसे डिजाइन करने की आवश्यकता है। ऑर्डिनो pwm सिग्नल 1ms और 2.5ms के बीच बदलता रहता है। यहां 1ms कम या बंद सिग्नल को इंगित करता है और 2.5ms इंगित करता है कि सिग्नल पूरी तरह से चालू है। समय अवधि के बीच में फेरीफेरल डिवाइस के अन्य मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है जैसे एलईडी की चमक को नियंत्रित करना, सर्वो कोण, मोटर की गति को नियंत्रित करना आदि।

निर्माण

हमें स्मूथिंग सर्किट से 5.1k रेसिस्टर के एक छोर और 220k के समानांतर कनेक्शन के दूसरे छोर से कनेक्ट आउटपुट की आवश्यकता है और एक बिंदु डायोड। समानांतर जुड़े 220k का एक छोर और डायोड 555 टाइमर आईसी के पिन 7 से जुड़ा है और दूसरा बिंदु पिन 2 555 टाइमर आईसी। 555 टाइमर का पिन 4 और 8 5 वोल्ट से जुड़ा है और पिन 1 ग्राउंडेड है। 22 एनएफ और 0.1 यूएफ का कैपेसिटर पिन 2 और ग्राउंड के बीच जुड़ा हुआ है। आउटपुट 555 टाइमर आईसी के पिन तीन से लिया जाता है।

बधाई हो आपने माइक्रो कंट्रोलर को सफलतापूर्वक बाहर कर दिया है।

चरण 6: सर्किट का उपयोग कैसे करें।