שריר-מוזיקה עם ארדואינו: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

שלום לכולם, זהו המדריך הראשון שלי, הפרויקט הזה קיבל השראה לאחר צפייה בפרסומת הווידיאו של Old Spice Muscle Music, שם נוכל לצפות כיצד טרי קארוז מנגן בכלים שונים עם אותות EMG.

אנו מתכננים להתחיל את המסע הזה עם הפרויקט הראשון הזה, בו אנו מייצרים אות גל מרובע בעל שיעורי משתנה בהתאם למשרעת האות של EMG המתקבל. מאוחר יותר, אות זה יתחבר לרמקול כדי לנגן את הכדאיות הזו.

כדי לבנות את הפרויקט הזה, נשתמש כליבה, ב- UNO Arduino וחיישן שרירים של MyoWare. אם אינך יכול להשיג חיישן MyoWare אל תדאג, נסביר כיצד לבנות משלך, זה קצת מסובך אבל שווה לנסות, מכיוון שלמדת הרבה !!

ובכן, נתחיל.

שלב 1: קבל את החלקים הדרושים

ישנן שתי דרכים לבנות פרויקט זה: שימוש בחיישן MyoWare (שלב 2 ו -3), ובלעדיו (שלב 4 ו -5).

השימוש בחיישן MyoWare קל יותר מכיוון שאינו דורש ידע מתקדם בתחום האלקטרוניקה, זה כמעט רק plug and play. ללא MyoWare דורש ממך ידע כלשהו על OpAmps, כמו הגברה וסינון, כמו גם תיקון של אות. דרך זו קשה יותר, אך היא מאפשרת לך להבין מה עומד מאחורי מעגל MyoWare.

לצורך MyoWare אנו זקוקים לרכיבים ולכלים הבאים:

• חיישן שרירים של MyoWare (Sparkfun)
• ארדואינו UNO (אמזון)
• רַמקוֹל
• לוח לחם
• 22 כבל AWG
• 3 x 3M אלקטרודות (אמזון)
• מברג
• 2 x קליפים תנין
• כבל USB Arduino
• חשפניות חוטים
• 1 x 1000uF (אמזון)

ללא MyoWare, תזדקק לרכיבים הקודמים (ללא MyoWare) וכן:

• ספק כוח עם +12 וולט, -12 וולט ו -5 וולט (אתה יכול להכין לבד עם מחשב PS כפי שמוצג במדריך זה)
• אם כבל ה- AC של ספק הכוח שלך הוא כבל 3 שיניים, ייתכן שתזדקק למתאם שלוש שיניים/שני שיניים או תקע רמאי. (לפעמים החוד הנוסף הזה יכול לייצר רעש לא רצוי).
• מולטימטר
• מגבר הפעלה AD620
• OpAmps 2 x LM324 (או דומה)
• דיודות 3 x 1N4007 (או דומה)

• קבלים

  • לא מקוטב (יכול להיות קבלים קרמיים, פוליאסטר וכו ')

    • 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

  • מקוטב (קבל אלקטרוליטי)

    2 x 1mF

• נגדים

  • 1 x 100 אוהם
  • 1 x 3.9k אוהם
  • 1 x 5.6k אוהם
  • 1 x 1.2k אוהם
  • 1 x 2.7k אוהם
  • 3 x 8.2k אוהם
  • 1 x 6.8k אוהם
  • 2 x 1k אוהם
  • 1 x 68k אוהם
  • 1 x 20k אוהם
  • 4 x 10k אוהם
  • 6 x 2k אוהם
  • 1 x 10k אוהם פוטנציומטר

שלב 2: (בעזרת MyoWare) הכן אלקטרודות וחבר אותן

עבור חלק זה אנו זקוקים לחיישן MyoWare ו -3 אלקטרודות.

אם קיבלת אלקטרודות גדולות כפי שעשינו, עליך לחתוך את הקצוות כדי להקטין את קוטרו, אחרת היא תחסום את האלקטרודה השנייה שתגרום להפרעות אותות.

חבר את MyoWare כפי שמסומן בעמוד הרביעי במדריך החיישן.

שלב 3: (באמצעות MyoWare) חבר את החיישן ללוח ה- Arduino

ללוח MyoWare יש 9 סיכות: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E ו- M. לפרויקט זה אנו דורשים רק את " +" לחיבור 5V, " -" עבור הקרקע ו- "SIG" עבור אות פלט, מחובר עם 3 כבלים גדולים (~ 2 רגל).

כפי שצוין לעיל, יש לחבר את סיכת "+" לסיכה 5V של הארדואינו, "-" ל- GND ובשביל ה- SIG אנו זקוקים למסנן נוסף כדי להימנע משינויים פתאומיים במשרעת האות.

עבור הרמקול אנחנו רק צריכים לחבר את החוט החיובי לפין 13 והשלילי ל- GND.

ואנחנו מוכנים לקוד !!!

שלב 4: (ללא MyoWare) בנה את מעגל ההתניה של האות

מעגל זה משולב ב -8 שלבים:

1. מגבר מכשור
2. מסנן מעביר נמוך
3. לעבור סינון גבוה
4. מגבר מהפך
5. מיישר גל דיוק מלא
6. מסנן פסיבי נמוך
7. מגבר דיפרנציאלי
8. קליפר מקביל

1. מגבר מכשור

שלב זה משמש להגברה מוקדמת של האות עם רווח של 500 ולחסל את האות של 60 הרץ שעשוי להיות במערכת. זה יביא לנו אות עם משרעת מרבית של 200 mV.

2. מסנן מעבר נמוך

מסנן זה משמש לביטול כל אות מעל 300 הרץ.

3. מסנן מעבר גבוה

מסנן זה משמש כדי למנוע כל אות נמוך מזה של 20 הרץ שנוצר עם תנועת האלקטרודות בעת לבישתו.

4. מגבר מהפך

עם רווח של 68, מגבר זה יפיק אות בעל משרעת הנעה בין - 8 ל -8 וולט.

5. מיישר גל דיוק מלא

מיישר זה ממיר כל אות שלילי לאות חיובי, ומשאיר לנו רק אות חיובי. זה שימושי מכיוון שה- Arduino מקבלים רק אות מ 0 עד 5 V בכניסות האנלוגיות.

6. מסנן פסיבי נמוך

אנו משתמשים בקבלים אלקטרוליטיים של 1000uF על מנת להימנע משינויים פתאומיים במשרעת.

7. מגבר דיפרנציאלי

לאחר שלב 6, אנו מבינים כי לאות שלנו יש קיזוז של 1.5 וולט, המשמעות היא שהאות שלנו לא יכול לרדת ל -0 וולט, רק ל -1.5 וולט, ולמקסימום של 8 וולט. המגבר הדיפרנציאלי ישתמש באות של 1.5 V (המתקבל עם מחלק מתח ו -5 V, מותאם עם פוטנציומטר 10k) ואת האות שברצוננו לשנות ויניח את 1.5 V לאות השריר, וישאיר לנו אות יפה עם מינימום 0 V ומקסימום של 6.5 V.

8. קוצץ מקבילי מוטה

לבסוף, כפי שהזכרנו קודם Arduino מקבל רק אותות עם משרעת מרבית של 5 V. על מנת להפחית את המשרעת המרבית של האות שלנו עלינו לבטל את המתח מעל 5 וולט. קליפר זה יעזור לנו להשיג זאת.

שלב 5: (ללא MyoWare) חבר את האלקטרודות למעגל ולארדואינו

האלקטרודות הממוקמות בשריר הזרוע הן האלקטרודות 1, 2, והאלקטרודה הקרובה ביותר למרפק ידועה בשם אלקטרודת ההתייחסות.

האלקטרודה 1 ו -2 מחוברות לכניסות + ו- - של ה- AD620 לא משנה באיזה סדר.

אלקטרודת ההתייחסות מחוברת ל- GND.

האות המסונן עובר ישירות לסיכה A0 של הארדואינו.

** אל תשכח לצרף את התמ"ג של ארדואינו לתל"ג של המעגל **

שלב 6: הקוד !

לבסוף, הקודים.

1. הראשון הוא טאטאת קרום בין 400 הרץ ל -912 הרץ, תלוי במשרעת האות המתקבל מהשריר הזרוע.

2. השנייה היא האוקטבה השלישית בסולם ראש העיר C, בהתאם למשרעת שהיא תבחר בטון.

אתה יכול למצוא את הקמצנות בויקיפדיה, פשוט התעלם מעשרונים

שלב 7: תוצאות סופיות

אלה התוצאות שהתקבלו, אתה יכול לשנות את הקוד על מנת לשחק את התווים שאתה רוצה !!!

השלב הבא בפרויקט זה הוא שילוב של כמה מנועי צעד, ומפעילים מסוג אחר על מנת לנגן על כלי נגינה. וגם אימון כדי לקבל אותות חזקים.

עכשיו תגרום לשרירים שלך לנגן לך מוזיקה. תעשה חיים!!:)