კუნთოვანი მუსიკა არდუინოსთან ერთად: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მოგესალმებით ყველას, ეს არის ჩემი პირველი ინსტრუქცია, ეს პროექტი შთაგონებულია Old Spice Muscle Music ვიდეო რეკლამის ნახვის შემდეგ, სადაც შეგვიძლია ვუყუროთ როგორ უკრავს ტერი კრუსი სხვადასხვა ინსტრუმენტზე EMG სიგნალებით.

ჩვენ ვგეგმავთ ამ მოგზაურობის დაწყებას პირველი პროექტით, სადაც ჩვენ ვაწარმოებთ კვადრატული ტალღის სიგნალს სიხშირით, რომელიც განსხვავდება მიღებული EMG სიგნალის ამპლიტუდის მიხედვით. მოგვიანებით, ეს სიგნალი დაუკავშირდება სპიკერს, რომ შეასრულოს ეს სიხშირე.

ამ პროექტის შესაქმნელად ჩვენ გამოვიყენებთ როგორც ბირთვს, Arduino UNO და MyoWare Muscle Sensor. თუ თქვენ ვერ შეძლებთ MyoWare სენსორის მიღებას, არ ინერვიულოთ, ჩვენ ავუხსნით, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ საკუთარი თავი.

კარგი, დავიწყოთ.

ნაბიჯი 1: მიიღეთ საჭირო ნაწილები

ამ პროექტის შესაქმნელად ორი გზა არსებობს: MyoWare სენსორის გამოყენებით (ნაბიჯი 2 და 3) და მის გარეშე (ნაბიჯი 4 და 5).

MyoWare სენსორის გამოყენება უფრო ადვილია, რადგან ის არ საჭიროებს მოწინავე ცოდნას ელექტრონიკის შესახებ, ის უბრალოდ ჩართულია და თამაშობს. MyoWare– ს გარეშე თქვენ გჭირდებათ გარკვეული ცოდნა OpAmps– ის შესახებ, როგორიცაა გაძლიერება და გაფილტვრა, ასევე სიგნალის გასწორება. ეს გზა უფრო რთულია, მაგრამ ის საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ რა არის MyoWare მიკროსქემის უკან.

MyoWare გზისთვის ჩვენ გვჭირდება შემდეგი კომპონენტები და ინსტრუმენტები:

• MyoWare კუნთების სენსორი (Sparkfun)
• Arduino UNO (ამაზონი)
• სპიკერი
• პურის დაფა
• 22 AWG კაბელი
• 3 x 3M ელექტროდები (ამაზონი)
• Screwdriver
• 2 x ალიგატორის კლიპები
• Arduino USB კაბელი
• მავთულის სტრიპტიზორები
• 1 x 1000uF (ამაზონი)

MyoWare– ს გარეშე, თქვენ დაგჭირდებათ წინა კომპონენტები (MyoWare– ს გარეშე), ასევე:

• კვების ბლოკი +12 V, -12 V და 5 V (შეგიძლიათ გააკეთოთ თქვენი კომპიუტერი PS– ით, როგორც ეს მოცემულია ამ ინსტრუქციებში)
• თუ თქვენი ელექტრომომარაგების AC კაბელი არის 3 წვერიანი კაბელი, შეიძლება დაგჭირდეთ სამი პროგენი/ორი პროგენი ადაპტერი ან თაღლითური დანამატი. (ზოგჯერ ამ დამატებითმა პროგნოზმა შეიძლება გამოიწვიოს არასასურველი ხმაური).
• მულტიმეტრი
• ინსტრუმენტული გამაძლიერებელი AD620
• OpAmps 2 x LM324 (ან მსგავსი)
• დიოდები 3 x 1N4007 (ან მსგავსი)

• კონდენსატორები

  • არაპოლარიზებული (შეიძლება იყოს კერამიკული კონდენსატორები, პოლიესტერი და ა.

    • 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

  • პოლარიზებული (ელექტროლიტური კონდენსატორი)

    2 x 1mF

• რეზისტორები

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

ნაბიჯი 2: (MyoWare– ით) მოამზადეთ ელექტროდები და დააკავშირეთ ისინი

ამ ნაწილისთვის ჩვენ გვჭირდება MyoWare სენსორი და 3 ელექტროდი.

თუ თქვენ გაქვთ დიდი ელექტროდები, როგორც ჩვენ, თქვენ უნდა გაჭრათ კიდეები მისი დიამეტრის შესამცირებლად, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ის ბლოკავს სხვა ელექტროდს, რაც გამოიწვევს სიგნალის ჩარევას.

შეაერთეთ MyoWare, როგორც ეს აღინიშნება სენსორის სახელმძღვანელოს მე -4 გვერდზე.

ნაბიჯი 3: (MyoWare– ით) შეაერთეთ სენსორი Arduino დაფასთან

MyoWare დაფას აქვს 9 ქინძისთავები: RAW, SHID, GND, +, -, SIG, R, E და M. ამ პროექტისთვის ჩვენ მხოლოდ " +" ვიყენებთ 5V- ის დასაკავშირებლად, " -" Ground- ისთვის და "SIG" - სთვის გამომავალი სიგნალი, რომელიც დაკავშირებულია 3 დიდ კაბელთან (~ 2 ფუტი).

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, "+" პინი უნდა იყოს დაკავშირებული Arduino- ს 5V პინთან, "-" GND- თან და SIG– ისთვის ჩვენ გვჭირდება დამატებითი ფილტრი, რათა თავიდან ავიცილოთ სიგნალის ამპლიტუდის უეცარი ცვლილებები.

სპიკერისთვის ჩვენ გვჭირდება მხოლოდ პოზიტიური მავთულის დაკავშირება პინ 13 -თან და უარყოფითი GND– თან.

და ჩვენ მზად ვართ კოდისთვის !!!

ნაბიჯი 4: (MyoWare– ს გარეშე) შექმენით სიგნალის კონდიცირების წრე

ეს წრე ინტეგრირებულია 8 ეტაპად:

1. ინსტრუმენტების გამაძლიერებელი
2. დაბალი გამავლობის ფილტრი
3. მაღალი გამავლობის ფილტრი
4. ინვერტორული გამაძლიერებელი
5. სრული ტალღის ზუსტი მაკორექტირებელი
6. პასიური დაბალი გამავლობის ფილტრი
7. დიფერენციალური გამაძლიერებელი
8. მიკერძოებული პარალელური კლიპერი

1. ინსტრუმენტული გამაძლიერებელი

ეს ეტაპი გამოიყენება სიგნალის წინასწარ გაძლიერების მიზნით 500 Gain– ით და აღმოფხვრის 60 Hz სიგნალს, რომელიც შეიძლება იყოს სისტემაში. ეს მოგვცემს სიგნალს მაქსიმალური ამპლიტუდით 200 მვ.

2. დაბალი გამავლობის ფილტრი

ეს ფილტრი გამოიყენება 300 ჰც -ზე ზემოთ ნებისმიერი სიგნალის აღმოსაფხვრელად.

3. მაღალი გამავლობის ფილტრი

ეს ფილტრი გამოიყენება ყოველგვარი სიგნალის თავიდან ასაცილებლად, ვიდრე 20 Hz, რომელიც წარმოიქმნება ელექტროდების მოძრაობით მისი ტარების დროს.

4. ინვერტორული გამაძლიერებელი

68 მომატებით, ეს გამაძლიერებელი გამოიმუშავებს სიგნალს ამპლიტუდით, რომელიც მერყეობს - 8 -დან 8 ვ -მდე.

5. სრული ტალღის ზუსტი მაკორექტირებელი

ეს მაკორექტირებელი გარდაქმნის ნებისმიერ უარყოფით სიგნალს დადებით სიგნალად, რაც გვაძლევს მხოლოდ დადებით სიგნალს. ეს სასარგებლოა, რადგან Arduino იღებს სიგნალს 0 -დან 5 V- მდე ანალოგურ შეყვანებში.

6. პასიური დაბალი გამავლობის ფილტრი

ჩვენ ვიყენებთ 2 x 1000uF ელექტროლიტურ კონდენსატორებს, რათა თავიდან ავიცილოთ ამპლიტუდის უეცარი ცვლილებები.

7. დიფერენციალური გამაძლიერებელი

მე -6 ეტაპის შემდეგ, ჩვენ ვხვდებით, რომ ჩვენს სიგნალს აქვს 1.5 V ოფსეტური, ეს ნიშნავს, რომ ჩვენი სიგნალი არ შეიძლება დაეცეს 0 V- მდე, მხოლოდ 1.5 V- მდე და მაქსიმუმ 8 ვოლტი. დიფერენციალური გამაძლიერებელი გამოიყენებს სიგნალს 1.5 V (მიღებულია ძაბვის გამყოფი და 5V, მორგებულია 10k პოტენომეტრით) და სიგნალი, რომლის შეცვლაც ჩვენ გვინდა და დაისვენებს 1.5 V კუნთების სიგნალს, რაც დაგვიტოვებს მშვენიერ სიგნალს მინიმუმ 0 V და მაქსიმალური 6,5 ვ.

8. მიკერძოებული პარალელური კლიპერი

დაბოლოს, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არდუინო იღებს სიგნალებს მხოლოდ 5 ვ -ის მაქსიმალური ამპლიტუდით. იმისათვის, რომ შევამციროთ სიგნალის მაქსიმალური ამპლიტუდა, ჩვენ უნდა გამოვრიცხოთ ძაბვა 5 ვოლტზე ზემოთ. ეს კლიპერი დაგვეხმარება ამის მიღწევაში.

ნაბიჯი 5: (MyoWare– ს გარეშე) შეაერთეთ ელექტროდები მიკროსქემთან და არდუინოსთან

ბიცეპსში მოთავსებული ელექტროდები არის ელექტროდები 1, 2, ხოლო იდაყვის მახლობლად მდებარე ელექტროდი ცნობილია, როგორც საცნობარო ელექტროდი.

ელექტროდი 1 და 2 დაკავშირებულია AD620– ის + და - შესასვლელებთან, არ აქვს მნიშვნელობა რომელი თანმიმდევრობით.

საცნობარო ელექტროდი დაკავშირებულია GND– თან.

გაფილტრული სიგნალი მიდის პირდაპირ არდუინოს A0 პინზე.

** არ დაივიწყო არდუინოს GND წრეწირის GND– სთან დაკავშირება **

ნაბიჯი 6: კოდი !

და ბოლოს, კოდები.

1. პირველი არის სიხშირის გაწმენდა 400 Hz– დან 912 Hz– მდე, რაც დამოკიდებულია ბიცეფსიდან მიღებული სიგნალის ამპლიტუდაზე.

2. მეორე არის C მერიის მასშტაბის მესამე ოქტავა, ამპლიტუდის მიხედვით ირჩევს ტონს.

თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ სიხშირეები ვიკიპედიაში, უბრალოდ იგნორირება გაუწიეთ ათწილადებს

ნაბიჯი 7: საბოლოო შედეგები

ეს არის მიღებული შედეგები, თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ კოდი, რათა ითამაშოთ თქვენთვის სასურველი ნოტები !!!

ამ პროექტის შემდეგი ეტაპი არის სტეპერიანი ძრავებისა და სხვა სახის აქტივატორების ინტეგრირება მუსიკალური ინსტრუმენტის დაკვრის მიზნით. ასევე ვარჯიში ძლიერი სიგნალების მისაღებად.

ახლა თქვენი კუნთები გაითამაშეთ რაიმე მუსიკით. ᲒᲐᲔᲠᲗᲔ!!:)