Spiermusiek met Arduino: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hallo almal, dit is my eerste Instructables, hierdie projek is geïnspireer nadat ek na die video -advertensie van Old Spice Muscle Music gekyk het, waar ons kan kyk hoe Terry Crews verskillende instrumente speel met EMG -seine.

Ons beplan om hierdie reis te begin met hierdie eerste projek, waar ons 'n vierkantgolfsein genereer met 'n frekwensie wat wissel afhangende van die amplitude van die EMG -sein wat verkry word. Later sal hierdie sein aan 'n luidspreker gekoppel word om die frestheid te speel.

Om hierdie projek te bou, gebruik ons as 'n kern, 'n Arduino UNO en 'n MyoWare Spiersensor. As u nie 'n MyoWare -sensor kan kry nie, moenie bekommerd wees nie; ons sal verduidelik hoe u u eie kan bou; dit is 'n bietjie lastig, maar dit is die moeite werd, want u sal baie leer !!

Wel, laat ons begin.

Stap 1: Kry die benodigde onderdele

Daar is twee maniere om hierdie projek te bou: die gebruik van die MyoWare -sensor (stap 2 en 3), en daarsonder (stap 4 en 5).

Dit is makliker om die MyoWare -sensor te gebruik, want dit verg nie gevorderde kennis oor elektronika nie, dit is amper net plug and play. Sonder die MyoWare moet u kennis dra van OpAmps, soos versterking en filter, sowel as die regstelling van 'n sein. Hierdie manier is moeiliker, maar dit laat u verstaan wat agter die MyoWare -kring is.

Vir die MyoWare -manier het ons die volgende komponente en gereedskap nodig:

• MyoWare -spiersensor (Sparkfun)
• Arduino UNO (Amazon)
• Spreker
• Broodbord
• 22 AWG -kabel
• 3 x 3M elektrodes (Amazon)
• Skroewedraaier
• 2 x Alligator -knipsels
• Arduino USB -kabel
• Draadstroppers
• 1 x 1000uF (Amazon)

Sonder die MyoWare benodig u die vorige komponente (sonder die MyoWare) sowel as:

• Kragtoevoer met +12 V, -12 V en 5 V (u kan dit self maak met 'n rekenaar PS soos in hierdie instruksies getoon)
• As u netkabel 'n 3-polige kabel het, benodig u moontlik 'n drie-aansluiting/tweepunt-adapter of 'n bedriegerprop. (Soms kan die ekstra punt ongewenste geraas veroorsaak).
• Multimeter
• Intrumenteringsversterker AD620
• OpAmps 2 x LM324 (of soortgelyk)
• Diodes 3 x 1N4007 (of soortgelyk)

• Kapasitors

  • Nie-gepolariseer (kan keramiek kondensators, polyester, ens.)

    • 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

  • Gepolariseer (elektrolitiese kondensator)

    2 x 1 mF

• Weerstande

  • 1 x 100 ohm
  • 1 x 3,9k ohm
  • 1 x 5,6 k 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
  • 1 x 10k ohm potensiometer

Stap 2: (Met MyoWare) Berei elektrodes voor en koppel hulle

Vir hierdie deel benodig ons die MyoWare -sensor en 3 elektrodes.

As u groot elektrodes het soos ons, moet u die rande sny om die deursnee te verminder, anders sal dit die ander elektrode blokkeer wat seininterferensie kan veroorsaak.

Koppel die MyoWare soos aangedui op die 4de bladsy van die sensorhandleiding.

Stap 3: (Met MyoWare) Sluit die sensor aan op die Arduino -bord

Die MyoWare -bord het 9 penne: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E en M. Vir hierdie projek benodig ons slegs die " +" om 5V, " -" vir grond en "SIG" vir die uitsetsignaal, verbind met 3 groot kabels (~ 2 voet).

Soos hierbo genoem, moet die "+" -pen gekoppel word aan die Arduino se 5V-pen, "-" aan GND en vir die SIG benodig ons 'n ekstra filter om skielike veranderinge in die sein se amplitude te voorkom.

Vir die luidspreker hoef ons slegs die positiewe draad aan die pen 13 en die negatiewe aan GND te koppel.

En ons is gereed vir die kode !!!

Stap 4: (Sonder MyoWare) Bou die kondisioneringskring van die sein

Hierdie stroombaan is in 8 fases geïntegreer:

1. Instrumentasie versterker
2. Laagdeurlaatfilter
3. High-pass filter
4. Omskakelversterker
5. Volle golf presisie gelykrigter
6. Passiewe laagdeurlaatfilter
7. Differensiële versterker
8. Bevooroordeelde parallelle knipper

1. Instrumentasie versterker

Hierdie fase word gebruik om die sein vooraf met 500 Gain te versterk en die 60 Hz-sein wat in die stelsel voorkom, uit te skakel. Dit gee ons 'n sein met 'n maksimum amplitude van 200 mV.

2. Laagdeurlaatfilter

Hierdie filter word gebruik om enige sein bo 300 Hz uit te skakel.

3. High-pass filter

Hierdie filter word gebruik om enige sein wat laer is as 20 Hz wat met die beweging van die elektrodes gegenereer word, te vermy terwyl dit gedra word.

4. Omskakelversterker

Met 'n versterking van 68 sal hierdie versterker 'n sein genereer met 'n amplitude wat wissel van - 8 tot 8 V.

5. Volle golf presisie gelykrigter

Hierdie gelykrigter skakel enige negatiewe sein om in 'n positiewe sein, wat ons net 'n positiewe sein laat. Dit is handig omdat die Arduino slegs 'n sein van 0 tot 5 V in die analoog insette aanvaar.

6. Passiewe laagdeurlaatfilter

Ons gebruik 2 x 1000uF elektrolitiese kondensators om skielike veranderinge in die amplitude te voorkom.

7. Differensiële versterker

Na die fase 6 besef ons dat ons sein 'n 1.5 V -offset het, dit beteken dat ons sein nie kan daal tot 0 V nie, net tot 1.5 V, en 'n maksimum van 8 Volt. 1.5 V (verkry met 'n spanningsverdeler en 5V, aangepas met 'n 10k potensiometer) en die sein wat ons wil verander en sal die 1.5 V na die spiersignaal laat rus, wat ons 'n pragtige sein met 'n minimum van 0 V en 'n maksimum laat van 6,5 V.

8. Bevooroordeelde parallelle knipper

Laastens, soos ons reeds genoem het, aanvaar die Arduino slegs seine met 'n maksimum amplitude van 5 V. Om die maksimum amplitude van ons sein te verminder, moet ons die spanning bo 5 Volt uitskakel. Hierdie Clipper sal ons help om dit te bereik.

Stap 5: (Sonder MyoWare) Sluit die elektrodes aan op die stroombaan en Arduino

Die elektrodes wat in die biceps geplaas word, is die elektrode 1, 2, en die elektrode wat die naaste aan die elmboog staan, staan bekend as die verwysingselektrode.

Die elektrode 1 en 2 is gekoppel aan die + en - insette van die AD620, dit maak nie saak in watter volgorde nie.

Die verwysingselektrode is gekoppel aan GND.

Die gefiltreerde sein gaan direk na die A0 -pen van die Arduino.

** MOET NIE VERGEET OM DIE ARDUINO'S AANDEL TE KOPPEL AAN DIE BINNE VAN DIE KRINGSTREK **

Stap 6: Die kode !

Laastens, die kodes.

1. Die eerste is 'n frekwensie -sweep van 400 Hz tot 912 Hz, afhangende van die amplitude van die sein wat uit die biceps verkry word.

2. Die tweede een is die derde oktaaf van die C burgemeesterskaal, afhangende van die amplitude wat dit 'n toon sal kies.

U kan die probleme op Wikipedia vind, ignoreer net desimale

Stap 7: Finale resultate

Dit is die resultate wat u verkry het; u KAN die kode verander om die note te speel wat u WIL !!!

Die volgende fase van hierdie projek is om 'n paar stapmotors en ander soort aandrywers te integreer om 'n musiekinstrument te speel. En ook oefensessie om sterk seine te kry.

Laat u spiere nou musiek maak. HÊ PRET!!:)